CH465710A - Kabelprüfgerät für Koronaentladungen von Kabeln mit einem Kern und einem halbleitenden Isolationsmantel - Google Patents

Kabelprüfgerät für Koronaentladungen von Kabeln mit einem Kern und einem halbleitenden Isolationsmantel

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Publication number
CH465710A
CH465710A CH1308867A CH1308867A CH465710A CH 465710 A CH465710 A CH 465710A CH 1308867 A CH1308867 A CH 1308867A CH 1308867 A CH1308867 A CH 1308867A CH 465710 A CH465710 A CH 465710A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
cable
voltage
electrode
probe
corona
Prior art date
Application number
CH1308867A
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English (en)
Inventor
S Eager George
Bader George
Original Assignee
Gen Cable Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Gen Cable Corp filed Critical Gen Cable Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58Testing of lines, cables or conductors
    • G01R31/59Testing of lines, cables or conductors while the cable continuously passes the testing apparatus, e.g. during manufacture

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Description


  
 



  Kabelprüfgerät für Koronaentladungen von Kabeln mit einem Kern und einem halbleitenden Isolationsmantel
Die Erfindung betrifft ein Kabelprüfgerät zur Ortung von Koronaentladungen in Kabeln mit einem Kern und einem halbleitenden Isoliermantel.



   Die kontinuierliche Überwachung von Kabeln zur Ortung von Koronaentladungen, beispielsweise in Hohlräumen der Isolierung eines solchen Kabels, ist bekannt.



  Bei den meisten heute angewandten Verfahren wird das Kabel kontinuierlich durch eine Koronasonde geführt, in welcher ein Teil des Kabels in eine Flüssigkeit eingetaucht ist. Die Flüssigkeit umgibt das Kabel, um äussere Koronaentladungen zu verhindern. Elektroden stehen mit der Flüssigkeit in Kontakt, um eine Lastspannung an die Isolierung anzulegen. Durch die Stellung der Elektroden ergibt sich eine bestimmte Spannungsverteilung, die normalerweise bei Null beginnt, wenn das Kabel in die Sonde eingeführt wird, sich dann auf einen bestimmten Maximalwert in der Mitte der Sonde erhöht und dann wieder am Ausgang der Sonde auf Null abfällt.



   Unter diesen Bedingungen ist der Kabelteil, der sich durch die Messonde bewegt, nicht nur einer Radialspannungsbelastung quer zur Isolierung ausgesetzt, sondern auch einer Längsspannungsbelastung in Richtung der Kabelachse. Die Längsspannung löst einen Stromfluss in Längsrichtung durch die in der Koronasonde befindliche Flüssigkeit aus. Durch geeignete Wahl des spezifischen Widerstandes der Flüssigkeit kann die Menge der erzeugten Wärme relativ niedrig gehalten werden, so dass sie leicht durch Kühleinrichtungen abgeführt werden kann.



   Jedoch bei der Prüfung von Kabeln mit einem halbleitenden Isolationsmantel tritt ein zusätzlicher axialer Stromfluss in der halbleitenden Abschirmung auf. Da der axiale Widerstand der Isolierung viel niedriger ist als der Widerstand der Flüssigkeit, ist der den Isolationsmantel durchfliessende Strom viel höher als der durch die Flüssigkeit fliessende. Daraus ergibt sich, dass die in der Isolationsabschirmung entwickelte Wärmemenge häufig grösser ist als die Menge, die durch die Kühleinrichtung abgeführt werden kann, und das Kabel wird während der Koronaprüfung beschädigt.



   Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Kabelprüfgerät für Koronaentladungen von Kabel, mit einem Kern und einem halbleitenden Isolationsmantel zu schaffen.



   Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Kabelprüfgerät gelöst, das gekennzeichnet ist durch eine Koronasonde mit zwei behälterartigen Teilen und einem länglichen, rohrförmigen Teil zwischen den beiden behälterartigen Teilen, wobei jeder behälterartige Teil mit einer dem rohrförmigen Teil abgewandten Stirnwand mit einer Öffnung versehen ist, durch welche das Kabel während der Prüfung durch die Koronasonde   hindurch-    führbar ist, mit dem Kabel in Berührung stehende und in die Stirnwände eingelassene Dichtungsringe, eine die Sonde füllende Flüssigkeit, eine am rohrförmigen Teil angeordnete und mit der Flüssigkeit in Kontakt stehende Hochspannungselektrode mindestens eine am rohrförmigen Teil befindliche und mit der Flüssigkeit in Kontakt stehende geerdete Elektrode,

   Mittel zum kurzzeitigen Anlegen einer Hochspannung an die Hochspannungselektrode und anschliessendem Abschalten der Hochspannung von der Hochspannungselektrode während einer längeren Periode, und kapazitiv an das Kabel angekoppelte Fühleinrichtungen zur Feststellung von Koronaentladungen während der Zeitspannen, in welchen die Hochspannungselektrode unter Hochspannung steht.



   Bei der nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Koronasonde aus einem langen röhrenförmigen Körper. Der Kabelprüfling wird kontinuierlich an einem Ende des Körpers eingeführt und am anderen Ende wieder herausgezogen.



  Am Eingang und am Ausgang sind Dichtungsringe vorgesehen, so dass die Sonde wasserdicht ist und die   Kabeloberfläche bei der Erfindung in die Sonde durch Abrieb gereinigt wird. Die Sonde ist mit Flüssigkeit angefüllt, welche das sich durch die Sonde bewegende Kabel umgibt.



   An jedem Ende der Sonde befinden sich geerdete Elektroden. In der Mitte der Sonde befindet sich eine Hochspannungselektrode, über welche das Kabel elektrisch belastet wird, wobei diese Belastung von Null an den Enden der Sonde bis auf einen Maximalwert am Mittelpunkt der Sonde ansteigt.



   Ein Hochspannungstransformator ist vorgesehen, dessen Sekundärwicklung an die Hochspannungselektrode angeschlossen ist. Die Primärwicklung des Transformators ist über eine Schalteranordnung mit einer Wechselspannungsquelle verbunden. Der Schalter wird erregt. um kurzzeitig eine Hochspannung an den Kabelprüfling anzulegen, worauf eine längere Periode folgt, während welcher keine Spannung anliegt. Die Hochspannung kann beispielsweise während einer oder zweier Perioden der Netzfrequenz angelegt werden, worauf ein Zeitraum von 10 bis 20 Perioden folgt, in welchem keine Spannung angelegt ist. Vorzugsweise liegt das Verhältnis zwischen Abschaltzeit und   Anschaltzeit    bei ca. 10 : 1.



   Abtast- oder Messonden sind zur Abtastung der Koronaentladung während der Zeit vorgesehen während welcher das Kabel unter Hochspannung steht. Die Koronaentladungen können innerhalb des Zeitraumes von 1 bis 2 Perioden gemessen werden. Die nachfolgende Abschaltzeit von 10 bis 20 Perioden gestattet es, die in der Halbleiterisolierung aufgestaute Wärme abzuführen.



   Um zu verhindern, dass Spannungsspitzen infolge der Betätigung des Schalters durch die Messelektroden als Falschanzeige erfasst werden, wird der Ausgang der Messeinrichtung synchron mit dem Öffnen und Schliessen des Schalters getastet. Somit ist das Tor geschlossen, bis sich der Schalter schliesst, worauf sich das Tor öffnet, um das Abgriffssignal an eine geeignete Messchaltung durchzulassen. Dann schliesst sich das Tor vor dem Öffnen des Schalters.



   Auf Wunsch kann die Amplitude der Spannung zum Zünden oder Löschen der Korona dadurch bestimmt werden, dass eine Messschaltung mit einer Kondensatorsäule vorgesehen ist, die sich entlang der Längsachse der Sonde erstreckt und an eine geeignete Messchaltung angeschlossen ist.



   Die Erfindung und ihre Vorteile werden nun an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh  rungsb ei spiele    erläutert.



   Es zeigen:
Fig. 1 teils einen Seitenriss, teils ein Schaltbild einer Koronasonde.



   Fig. 2 teils einen Seitenriss, teils ein Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispieles der Erfindung.



   In Fig. 1 ist das Gerät zur kontinuierlichen Ortung einer Korona in einem elektrischen Kabel gezeigt, das aus einer   Abrollhaspel    besteht, welche den Kabelprüfling 2 trägt. Das Kabel besteht aus dem Mittelleiter 3, der Isolierung 4 und dem halbleitenden Isolationsmantel 5.



  Der Kabelkern ist ständig geerdet, und nach dem Durchlauf des Kabels von der Abrollhaspel durch die Sonde 6 wird das Kabel auf die Aufrollhaspel 7 gezogen.



  Die Koronasonde 6 besteht aus einem ersten Behälter 8 an der Eingangsseite der Sonde. Ein das Kabel umfassender Dichtungsring 9 ist vorgesehen, um den Tank wasserdicht abzuschliessen und den Kabelumfang durch Abrieb zu reinigen, wodurch Luftblasen an der Kabeloberfläche beim Durchlaufen des Kabels durch die Sonde vermieden werden. In axialer Richtung zum ersten Behälter 8 erstrecken sich die folgenden Teile der Sonde: Die zylinderförmige geerdete Elektrode 10, das erste Isolierrohr 11, die Messelektroden 12 und 13, die zylinderförmige Hochspannungselektrode 14, ein zweites Isolierrohr 15, eine zweite zylinderförmige geerdete Elektrode 16 sowie ein zweiter Behälter 17 mit der an seinem Ausgang angebrachten Dichtungsscheibe 18. Die gesamte Sonde ist mit der Flüssigkeit 19 angefüllt.



   Zur Erregung der zentral angeordneten Hochspannungselektrode ist der Hochspannungstransformator 22 vorgesehen. Die Mittelelektrode ist über eine Hochspannungs-Induktanz 20 an eine Klemme der Sekundärwicklung 21 des Transformators angeschlossen. Das andere Ende der Sekundärwicklung ist an Masse geschlossen.



  Die Primärwicklung 23 ist über den Niederspannungsschalter 24 an die Stromversorung 25 angeschlossen.



  Somit kann durch Betätigung des Schalters die Hochspannungselektrode wahlweise beaufschlagt werden.



   Die Mess- oder Abgriffselektroden 12 und 13 sind an den Abgriff 28 der Sekundärwicklung des Transformators 22 über die beiden Induktanz 26 und 27 angeschlossen. Weiter sind die Elektroden 12 und 13 über die Hochspannungskondensatoren 29 und 30 an die RC-Glieder 31 und 32 angeschlossen. Die Klemmen A und B sind über die Niederspannungskondensatoren 33 und 34 und die Primärwicklung 35 des Niederspannungstransformators 36 miteinander verbunden. Das eine Ende der Sekundärwicklung 37 des Transformators 36 liegt an Masse, während das andere Ende mit dem Hochpass 38 verbunden ist. Somit wird das Ausgangssignal der Transformatorwicklung 37 an das Filter 38 gelegt und nach Filtrierung dem Vorverstärker 39 eingespeist. Das verstärkte Signal durchläuft das Tor 40, und nach Verstärkung durch den Verstärker 41 wird es dem Oszillographen 42 und dem Schreiber 43 eingespeist.



   Die Triggerschaltung 44 erregt die Wicklung 45 und zieht den Anker 46 der Magnetspule gegen den Widerstand der Feder 47 an, wobei der Schalter 24 geschlossen wird und für die Zeit von einer bis zwei Perioden der Netzfrequenz die Hochspannungselektrode 14 mit Hochspannung beschickt. Anschliessend öffnet sich der Schalter für eine längere Zeitdauer, beispielsweise für 10 bis 20 Perioden der Netzfrequenz, damit die Wärme im Halbleitermantel abgeleitet werden kann. Damit der Messkreis nicht durch die Spannungsspitzen des Schaltvorganges beeinflusst werden kann, steht die Triggerschaltung auch mit dem Tor über die Leitung 48 in Verbindung. Die Triggerschaltung gibt zwei Impulse ab.



  Der erste Impuls bewirkt ein Schliessen des Schalters 24, und der zweite Impuls, der soweit verzögert ist, dass die Spannungsspitzen des Schaltvorganges völlig gedämpft werden, bewirkt über die Leitung 48 ein Öffnen des Tores 40. Der zweite Impuls ist von kürzerer Dauer als der erste. Somit wird das Tor 40 vor dem Öffnen des Schalters 24 geschlossen, um alle Spannungsspitzen zu blockieren, welche beim Öffnen des Schalters entstehen.



  Somit überträgt das Tor 40 das abgegriffene Signal nur nach Beendigung der Schaltspannungsspitzen und schliesst sich, ehe die neuen Schaltspannungsspitzen infolge des Öffnens des Schalters auftreten.



   Die Messelektroden werden auf dem gleichen Potential wie die Flüssigkeit im isolierten Rohr 11 gehalten, um ungewollte Koronaentladungen zwischen der Elektrode und dem Rohr zu vermeiden. Zu diesem Zweck  sind die Elektroden 12 und 13 über die Spulen 26 und 27 an den Hochspannungsabgriff 28 des Transformators angeschlossen. Die Spulen sind als Sperrinduktivitäten ausgelegt, die der Netzfrequenz gestatten, durchzulaufen, aber die Spitzenspannungen infolge von Koronaentla dungen blockieren.



   Die Spannung mit Netzfrequenz wird vom Messkreis in drei Stufen ausgefiltert. Die Hauptfilterung erfolgt durch die Kondensatoren 29 und 30, die mit den RC Gliedern 31 und 32 in Reihe geschaltet, zweitens durch die mit der Primärwicklung 35 des Transformators 36 in Reihe geschalteten Kondensatoren 33 und 34 und
Die Messelektroden 12 und 13 greifen die Koronaentladungen im Kabel in der üblichen Weise einzeln ab und sind mit dem Kabel über die Flüssigkeit 19 kapazitiv gekoppelt. Zur Verhinderung   ungewollter    Si- 1 gnale infolge von Rauscheinstreuungen in den Kabellei ter 3 wird vorzugsweise eine Symmetrierschaltung für die beiden Elektroden 12 und 13 verwendet. Durch Einstel lung des RC-Gliedes 31 entstehen an den Punkten A und B der Messchaltung im wesentlichen Rauschsignale gleicher Grösse, die im Leiterkern vorhanden sind.

   Da das Messignal zwischen den Punkten A und B abgegrif fen wird, werden die Rauschsignale gelöscht. Wenn jedoch ein ionisierender Hohlraum im Kabel zwischen den Elektroden 12 und 13 durchgeführt wird, so wird zwischen den Punkten A und B eine Spannungsspitze erzeugt, die einen Stromfluss in der Primärwicklung 35 des Transformators 36 zur Folge hat. Diese Spannung stellt das gemessene Signal dar. schliesslich durch den Hochpass 38. Die vom Hochpass 38 abgegebenen Spitzenspannungen werden im Vorverstärker 39 verstärkt und, bei geöffnetem Tor 40, über den Verstärker 41 zur Anzeige an den Oszillographen 42 und den Schreiber 43 übertragen. Der Schreiber ist so eingestellt, dass er sich synchron mit dem Kabelvorschub bewegt, um die Ortung von Hohlräumen im Kabel durch die Lage der Koronaimpulse auf dem Protokoll streifen zu gestatten.

   Wenn sich das Kabel in Richtung des Pfeiles 44 bewegt, so wird eine Koronazündspan nung festgestellt. Wenn sich das Kabel entgegen der
Richtung des Pfeiles 44 bewegt, dass wird eine Korona löschspannung gemessen.



   Zum Zwecke der vollständigen Offenbarung und als
Beispiel, jedoch nicht als Einschränkung werden die normalen Parameter für die Ausführung der Fig. 1 in der Tabelle I gegeben.



  Tabelle I Bauteil Bauteilabmessungen Isolierrohre 11 und 15 Länge je 2,1 m Innendurchmesser 6,4 cm.



  Mittelelektrode 14 Länge 15,2 cm, Durchmesser 6,4 cm Länge je Massenelektroden 10 und 16 15,2 cm, Durchmesser 6,4 cm
Messelektroden 12 und 13 Länge je 15,2 cm, Durchmesser entsprechend dem Aussendurchmesser des Isolierrohres, Ab stand zwischen ihnen   15,2    cm, Abstand von der
Mittelelektrode 56 cm
Hochspannungstransformator 22 Sekundärseitige Spannung veränderlich zwi schen 0 und 60KV, wobei am Abgriff 65 O/o der Gesamtspannung liegen, sekundärseitiger
Strom 1 A.



   Induktionsspule 20   0,1    Hy
Induktionsspulen 26 und 27 jede 0,1 Hy
Kondensatoren 29 und 30 jeder 1000 pF, 60 KV
RC-Glied 32 500 pF Widerstand 5000 Ohm
RC-Glied 31 veränderlich von 0 bis 1000 pF,
Widerstand 0 bis 10 000 Ohm
Kondensatoren 33 und 34 je 1000 PF
Transformator 36 Verhältnis 1 : 1
Hochpass 38 Grenzfrequenz 10 KHz,   40 db   
Vorverstärker 39 60 db, Frequenzbereich : Gleichspannung bis 1
MHz
Tor 40 Ansprechzeit 1 Mikrosek.



   Verstärker 41 40 db Frequenzbereich : Gleichspannung bis
1 MHz
Triggerschaltung 44 Impulsdauer zur Triggerung des Schalters 35
Millisek., Impulsdauer zur Triggerung des To res 17 Millisek. Der Torimpuls ist gegenüber dem Schaltimpuls um 15 Millisek verzögert.



   Wiederholzeit 2,5 Perioden pro Sek.



   Schalter 24 Betriebszeit weniger als 10 Millisek. ausgelegt für kontinuierliche An- und Abschaltung.



   Flüssigkeit 19 Mischung von Alkohol, Glyzerin und Wasser  
Der Kabelvorschub ist im Bereich von 0 bis 15,2 m pro Min. veränderlich. Die Geschwindigkeit des Schreibers ist mit dem Kabelvorschub synchronisiert.



   Das Gerät der Fig. 1 gestattet die Ortung einer Koronaentladung in einem Kabel oberhalb eines bestimmten Spannungswertes. In einigen Anwendungsfällen ist es zweckmässig, die Koronazünd- und Löschspannungen zu messen, wofür vorzugsweise das Gerät der Fig. 2 verwendet wird.



   In Fig. 2 ist die Abwickelrolle 101 dargestellt, welche den Kabelprüfling 102 trägt, wobei das Kabel aus dem Leiter 103, der Isolierung 104 und dem halbleitenden Isolationsmantel 105 besteht. Das Kabel durchläuft die Koronasonde 106 und wird dann auf die Aufnahmehaspel 107 gezogen. Die Koronasonde 106 besteht aus dem ersten Behälter 108 mit der ersten Dichtungsscheibe 109, der ersten Messelektrode 110, dem ersten Isolierrohr 111, der ersten Kondensatorsäule 112, der mittig angeordneten zylinderförmigen Hochspannungselektrode 113, dem zweiten Isolierrohr 114, der zweiten Kondensatorsäule 115, der zweiten Messelektrode 116, dem zweiten Behälter 117 mit der zweiten Dichtungsscheibe 118 und der Flüssigkeit 119, mit welcher die Sonde aufgefüllt ist.

   Die Mittelelektrode 113 ist über eine Hochspannungsspule 120 mit dem einen Ende der Sekundärwicklung 121 des Hochspannungstransformators 122 verbunden. Das andere Ende der Sekundärwicklung 121 ist an Masse geschlossen. Die Primärwicklung 123 des Transformators 122 ist über den Schalter 125 an die Stromversorgung 124 angeschlossen. Der Schalter 125 schaltet die Versorgungsspannung der Sonde in Abhängigkeit von der durch die Triggerschaltung 126 programmierten Folge ein und aus.



   Die Spannungsspitzen infolge der Koronaentladungen im Kabel werden durch die beiden gleichen Messkreise 127 und 128 abgegriffen. Der Messkreis 127 besteht aus: dem Kondensator 129, der einmal mit der Messelektrode 110 verbunden ist und andererseits an Masse liegt, dem zum Kondensator 129 parallel geschalteten Widerstand 130, dem Drehkondensator 131, der einerseits mit der Kondensatorsäule 112 verbunden ist und andererseits an Masse liegt, dem zum Kondensator 131 parallel geschalteten Drehkondensator 132, den einerseits an die Primärwicklung 135 des Transformators 136 angeschlossenen beiden Kondensatoren 133 und 134, die andererseits mit den Kondensatoren 129 und 131 verbunden sind, und der Sekundärwicklung 137 des Transformators 136, der über den Hochpass 138 mit dem Vorverstärker 139 verbunden ist.

   Der Messkreis 128 besteht aus den gleichen Elementen und wird nicht näher beschrieben. Die Ausgänge der beiden Vorverstärker 139 und 151 sind über die Torschaltung 152 an den Spannungsteiler 153 angeschlossen. Der Ausgangsimpuls der Teilerschaltung 153 wird am Oszillographen angezeigt und durch den Schreiber 155 registriert. Das Gerät der Fig. 2 arbeitet nach demselben Funktionsprinzip wie das Gerät der Fig. 1.



   Die an einem geprüften Teil des Kabels 102 anliegende Spannung erhöht sich linear von Null an der Elektrode 110 auf einen Maximalwert an der Elektrode 113 und fällt wieder auf Null an der Elektrode 116 ab.



  Um eine   Überwärmung    des Kabels zu vermeiden, wird die Hochspannung nur für eine kurze Zeit, beispielsweise für 1 bis 2 Perioden der Netzfrequenz, eingeschaltet und dann für eine längere Zeit, beispielsweise für 10 bis 20 Perioden abgeschaltet. Diese Ein und Abschaltung der Hochspannung erfolgt durch den durch die Triggerschaltung 126 betätigten Schalter 125. Die Dauer von 1 bis 2 Perioden der Netzfrequenz genügt zur Messung der Korona, während die Dauer von 10 bis 20 Perioden eine Abkühlung des Kabels erlaubt. Im Messkreis ist das Tor 152 vorgesehen, um die Registrierung von Schaltspitzenspannungen zu verhindern, die bei jedem Ein und Abschalten der Spannung auftreten. Dieses Tor wird. ebenfalls durch die Triggerschaltung 126   beaufschlagt.   



  Die Triggerschaltung schaltet die Hochspannung an, und mit einer gewissen, für das Abklingen der Schaltspitzenspannung erforderlichen Zeitverzögerung öffnet sie das Tor, schliesst es dann wieder und schaltet die Hochspannung ab. Dieser Schaltzyklus wiederholt sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit, je nach der zur Abkühlung des Kabels erforderlichen Zeit. Die beiden Messkreise 127 und 128 sprechen nicht auf Rauschsignale an, die durch den Kabelleiter übertragen werden. Durch die richtige Einstellung der Kondensator 131 und 141 sowie der Widerstände 132 und 143 sind die Spannungen zwischen den Punkten A und B und den Punkten A' B' von den über den Leiter ankommenden Rauschsignale unabhängig. Tritt jedoch eine Korona im Kabel auf, so erscheint eine Spannungsspitze zwischen den Punkten A und B und A' und B'.

   Diese Spannungsspitzen werden dem Spannungsteiler 153 über die Kondensatoren 133 und 134 sowie 144 und 146, die Transformatoren 136 und 148 die Hochpässe 138 und 150, die Vorverstärker 139 und 151 und das Tor 152 eingespeist. Der Ausgangsimpuls des Spannungsteilers ist proportional dem Verhältnis der Spannungsspitzen zwischen den Punkten A und B zur Spannungsspitze zwischen den Punkten A' und B'. Dieses Verhältnis hängt von der Lage des mit den Spannungsspitzen zusammenfallenden Hohlraumes in der Sonde 106 ab. Da die Spannungsverteilung in der Sonde linear ist, bestimmt die Lage des übereinstimmenden Hohlraumes die am Kabel anliegende Spannung anstelle dieses Hohlraumes. Anders ausgedrückt, heisst dies, dass der grösste Ausgangsimpuls des Spannungsteilers 153 die   Koronazünd- bzw.    Löschspannung des Kabels bestimmt.



   Wird das Kabel in Richtung des Pfeiles 156 gefiihrt, so misst das Gerät die Koronazündspannung. Wird die Bewegungsrichtung des Kabels umgekehrt, so wird die Koronalöschspannung gemessen.



   Zum Zwecke vollständigen Offenbarung und als Beispiel, jedoch nicht als Einschränkung werden die Parameter der Ausfahrung der Fig. 2 die Tabelle II gegeben.



  Tabelle II Bauteil Bauteilabmessungen Isolierrohre 111 und 114 Länge je 2,1 m, Innendurchmesser 6,4 cm.



  Mittelelektrode 113 Länge 15,2 cm, Durchmesser 6,4 cm Messelektroden 110 und 116 Länge je 15,2 cm, Innendurchmesser entspre chend dem Aussendurchmesser der Isolierrohre  
Kondensatorsäulen 112 und 115 bestehend aus je 30 zylinderförmigen Konden satoren mit einer Kapazität von 50 000 pF je
Kondensator
Hochspannungstransformator 122 sekundärseitige Spannung veränderlich von 0 bis 60 KV, Stromstärke 1 A.



   Induktionsspule 120   0,1    Hy
Kondensatoren 129 und 140 500 pF
Kondensatoren 131 und 141 veränderlich von 0 bis 1000 pF
Widerstände 130 und 142 5000 Ohm
Widerstände 132 und 143 veränderlich von 0 bis 10 000 Ohm
Kondensatoren 133, 134, 144, 146 1000 pF
Transformatoren 136 und 148 Verhältnis   1:1   
Hochpässe 138 und 150 Grenzfrequenz 10 KHz, 40 db
Vorverstärker 139 und 151 60 db, Frequenzbereich: Gleichspannung bis    1milz   
Tor 153 Ansprechzeit 1 Mikrosek.   



   Triggerschaltung 126 Dauer des Impulses zur Triggerung des Schal ters 35 Millisek., Dauer des Impulses zur   
Triggerung des Tores 17 Millisek. Der Torim puls ist gegenüber dem Schalterimpuls um 15
Millisek. verzögert. Wiederholgeschwindigkeit
2,5 Perioden pro Sek.   



  Schalter 124 Schaltzeit weniger als 10 Millisek.; für konti nuierliche An- und Abschaltung ausgelegt.   



  Flüssigkeit 119 Mischung aus Alkohol, Glyzerin und Wasser.



   Der Kabelvorschub kann zwischen 0 und 15,2 m pro
Min. eingestellt werden. Die Geschwindigkeit des Schrei bers ist mit dem Kabelvorschub synchronisiert.



   Somit wird das gleiche Funktionsprinzip für die
Geräte der Fig. 1 und 2 verwendet. Die Prüfspannung wird an das Kabel nur für die kurze Zeit angelegt, die nötig ist, um die Koronaentladung zu messen. Dann wird die Spannung für eine erhebliche längere Zeit abgeschaltet, damit die im Kabel durch die Spannungsbelastung erzeugte Wärme abgeleitet werden kann.

   Auf diese Weise können Kabel mit Halbleitermänteln geprüft werden, ohne dass die Kabel durch den Prüfvorgang stens eine am rohrförmigen Teil befindliche und mit der
Flüssigkeit (19) in Kontakt stehende geerdete Elektrode  (10, 16), Mittel zum kurzzeitigen Anlegen einer Hoch spannung (22) an die Hochspannungselektrode (14) und anschliessendem Abschalten der Hochspannung von der
Hochspannungselektrode (14), während einer längeren
Periode, und kapazitiv an das Kabel angekoppelte   Fühleinrichtungen    (12, 13) zur Feststellung von Koronaentladungen während der Zeitspannen, in welchen die   Hochsp annungselektrode    (14) unter Hochspannung steht. beschädigt werden.



   Ausser den vorstehend aufgeführten Ausführungsbeispielen sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.   

Claims (1)

  1. UNTERANSPRÜCHE 1. Kabelprüfgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet dass die Mittel für das Anlegen einer Hochspannung an die Hochspannungselektrode (14) aus einem Transformator (22) mit einer Primärwicklung PATENTANSPRUCH Kabelprüfgerät für Koronaentladungen von Kabeln mit einem Kern und einem halbleitenden Isolationsman tel, gekennzeichnet durch eine Koronasonde (6) mit zwei behälterartigen Teilen (8, 17) und einem länglichen, rohrförmigen Teil zwischen den beiden behälterartigen Teilen (8, 17), wobei jeder behälterartige Teil mit einer dem rohrförmigen Teil abgewandten Stirnwand mit einer Öffnung versehen ist, durch welche das Kabel während der Prüfung durch die Koronasonde (6) hindurchführbar ist, mit dem Kabel in Berührung stehende und in die Stirnwände eingelassene Dichtungsringe (9, 18), eine die Sonde (6) füllende Flüssigkeit, (19),
    eine am rohrförmigen Teil angeordnet und mit der Flüssigkeit (19) in Kontakt stehende Hochspannungselektrode (14), minde (23) und einer Sekundärwicklung (21) bestehen, wobei das eine Ende der Sekundärwicklung an Masse geschlos sen ist, dass das andere Ende der Sekundärwicklung (21) induktiv (20) an die Hochspannungselektrode (14) ge koppelt ist, dass die Primärwicklung (23) über den Schalter (24) an eine Wechselspannungsquelle (25) angeschlossen ist, und dass eine Triggerschaltung (44) zum wiederholten kurzzeitigen Schliessen des Schalters (24) und zum Öffnen des Schalters (24) für eine längere Periode vorgesehen ist.
    2. Kabelprüfgerät nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Triggerschaltung derart ausge bildet ist, dass die kurze Zeit nicht länger als zwei Perioden der Netzfrequenz dauert und dass die lange Zeit nicht weniger als 10 Perioden der Netzfrequenz dauert.
    3. Kabelprüfgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalanzeigevorrichtung (42, 43) vorgesehen ist, dass eine Torschaltung (40) das Signal von der Messelektrode (12, 13) der Signalanzeigevorrichtung (42, 43) zuführt, und dass das Tor (40) die Messelektrode (12, 13) nur während der Zeit mit der Signalanzeigevorrichtung (42, 43) verbindet, während welcher eine Hochspannung an der Hochspannungselektrode (14) anliegt.
    4. Kabelprüfgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung aus einer ersten (12) und einer zweiten (13) an dem Langteil der Sonde angeordneten Messelektrode besteht, welche Elektroden an das Kabel (2) kapazitiv gekoppelt sind, dass Mittel (31, 32) zur Messung einer Differenz der Signalspannung zwischen den an der ersten (12) und der zweiten (13) Messelektrode erzeugten Signalen vorgesehen sind, und dass eine Signalanzeigevorrichtung (42, 43) sowie eine Torschaltung (40) vorgesehen sind, um das Differenzsignal nur während der Zeit der Signalanzeigevorrichtung (42, 43) zuzuführen, während welcher die Hochspannung an der Hochspannungselektrode (14) anliegt.
CH1308867A 1966-09-20 1967-09-19 Kabelprüfgerät für Koronaentladungen von Kabeln mit einem Kern und einem halbleitenden Isolationsmantel CH465710A (de)

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US580799A US3374428A (en) 1966-09-20 1966-09-20 Apparatus for detecting and recording corona discharge in a moving insulated power cable having a semiconducting insulation shield

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CH465710A true CH465710A (de) 1968-11-30

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ID=24322610

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CH1308867A CH465710A (de) 1966-09-20 1967-09-19 Kabelprüfgerät für Koronaentladungen von Kabeln mit einem Kern und einem halbleitenden Isolationsmantel

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