DD142924A1 - Schaltungsanordnung zur messung der summenladung von teilentladungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für die Beurteilung der Intensität von Teilentladungen in elektrischen Isolierungen. Das Ziel besteht, in der Verbesserung der Meßgenauigkeit, wobei die Aufgabe gelöst werden soll, die exakte Einstellung des Schwellwertes und damit die möglichen Fehler zu beseitigen. Die Lösung besteht darin, daß mittels Speicherkondensatoren und Konstantstromquelle ein in der Länge der Ladung eines Teilentladungsimpulses proportionaler Dreieckimpuls erzeugt wird, welcher seinerseits zur Erzeugung eines Rechteckimpulses zur Steuerung einer weiteren Konstantstromquelle dient. Ein mit diesem Strom geladener Kondensator entspricht dann mit seinem Ladungszustand der Summenladung von, Teilentladungen in einem Zeitintervall. Das Anwendungsgebiet ist die Teilentladung-Meßtechnik in der Hochspannungstechnik. Fig.1 -

Description

Schaltungsanordnung zur Messung der Summenladung von Te ilentladungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist für die Beurteilung der Intensität von Teilentladungen (TE) in elektrischen Isolierungen anwendbar» Der 'besondere Vorteil besteht in der Möglichkeit der Erfassung der Summemladung beispielsweise bei.Langzeitmessungen, jedoch ist es mit der Schaltungsanordnung nach dieser Erfindung auch möglich, während der Dauer eines kurzzeitigen PrüfIntervalls, z. B. während einer Periode der Prüfwechselspannung, die Summenladung zu messen«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei bekannten Schaltungsanordnungen (DD-PS 100 811, 123 238) ist es üblich die' einzelnen TE-Stromimpulse mittels eines Kondensators zu integrieren. Indem über ein Halbleiterbauelement eine ^ntladuhg des Kondensators erfolgt, kann ein den TE-Stromimpulsen proportionaler Entladestrom entnommen werden» Als Nachteil erweist sich dabei, daß die Einsteilung der Ansprechschwelle des Integrators sehr kritisch ist ο Im Hinblick auf einen möglichst geringen Meßfehler muß diese Ansprechschweile so gering wie möglich eingestellt 'sein» Damit sollen auch bereits sehr kleine TE—Ströme die Entladung des Kondensators herbeiführen. Durch unvermeidliche Drifterscheinungen innerhalb der Vorverstärker kann aber bei einer geringen Ansprechschwelle bereits ein ständiger Fehlstrom den Kondensator während der gesamten Dauer

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des Meßintervalls entladen. Daraus ergeben sich gewisse Kompromisse die zwischen Empfindlichkeit und Genauigkeit bezüglich der Einstellung des Schwellwertes gemacht werden müssen.

Ziel der Erfindung

Dieses besteht in der Verbesserung der Meßgenauigkeit, •insbesondere bei der Messung der Summenirnpulsladung von TE die der Spannung an einem Kondensator proportional ist, bei gleichzeitiger Beseitigung der Abhängigkeit des Langzeitverhaltens von der Ansprechschwelle.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen mit der die Wandlung der Meßgröße Einzelimpulsladung in ein Meßsignal möglich ist, welches keine exakte Einstellung des Schwellwertes erfordert.

Die Aufgabe wird erfindungsgernäß dadurch gelöst, daß einem Speichsrkondensator, dessen jeweiliger Spannungszustand der Ladungsmenge eines einzelnen TE-Impulses proportional ist, eine Konstantstromquelle so nachgeschaltet ist, daß mit Hilfe dieser eine gleichförmige Entladung und damit die Erzeugung eines dreieckförmigen Ausgangsspannungsimpulses, dessen Länge der Ladungsmenge proportional ist, erreicht werden kann; Dieser Impuls liegt an einer Diskriminatorschaltung, die vorzugsweise durch einen-Komparator gebildet wird. Am Ausgang ist demzufolge ein Rechteckimpuls abnehmbar, welcher durch den Einsatz des empfindlichen und schnell schal tuenden Komparators, der die zeitsignifikanten Punkte "B'eginn der Aufladung und Ende der Entladung" ermittelt und dadurch die Dauer des Rechteckimpulses festlegt. Damit ist die Dauer dem jeweiligen Ladungsinhalt des TE-Impulses proportional. Eür die Dauer des Rechteckimpulses wird eine weitere Konstantstromquelle angesteuert, welche auf den Kondensator arbeitet« Die

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Spannung am Kondensator ändert sich damit zeitlinear während der Dauer des Rechteckimpulses, d. h. sie ist eben-, falls der Ladung des jeweiligen TE-Stromimpulses proportional. Bei einer Impulsfolge entsteht somit im Integrationskondensator die TE-Kenngröße Summenimpulsladung.

Ausführungsbeispiel

In der I?ig₀ 1 ist ein Prinzipschaltbild für die Gewinnung der TE-Kenngröße Summenimpulsladung. gezeigt. An eine Speicherschaltung 1 gelangt ein in nicht dargestellten Vorverstärker- und Impulsformerstufen aufbereitetes Signalgemisch. Die Speicherschaltung 1 enthält einen Speicherkondensator 2 und eine Konstantstromquelle 3. Der Speicherkondensator 2 wird zunächst auf einen Spannungswert geladen, der der Impulsladung proportional ist. Anschließend erfolgt die Entladung des Speicherkondensators 2 über die Konstantstromquelle 3· Ein parallel zum Speicherkondensator 2 arbeitender empfindlicher und schnell schaltender Komparator 4 ermittelt die Punkte "Beginn der Aufladung',' und "Ende der Entladung" und leitet daraus einen Rechteckimpuls ab, dessen Dauer, durch die zeitsignifikanten Punkte vorgegeben ist. Durch Ansteuerung einer weiteren Konstantstromquelle in einer Integratorschaltung 6 wird erreicht, daß sich ein Kondensator 7 zeitlinear während der Dauer des Rechteckimpulses auflädt. Dieser Vorgang wiederholt sich analog bei jedem TE-Stromimpuls, so daß am Kondensator 7 die TE-Kenngröße Summenimpulsladung anliegt. Diese Kenngröße wird nach einem .vorgegebenen Meßintervall übei¹ eine Steuerstufe oder beim Erreichen eines vorgebbaren Maximalwertes zu Zählschaltungen gegeben und gelöscht. Die Spannungsverlaufe a bis d werden durch die folgende Eeschreibung und durch die Eig« 2 näher erläutert. In der 3?ig« 2 sind die typischen Meßsignale in ihrer zeitlichen Anordnung dargestellt» Am Eingang der Speicherschaltung 1 (j?igo1) liegt ein TE-Signal, welches im Kurvenverlauf a dargestellt ist. Durch kurzzeitige Aufladung des

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Speicherkondensators und nachfolgende Entladung mit konstantem Strom ergibt sich ein dreieckfÖrmiger Sp ennungsverlauf, dargestellt am Kurve bo Daraus.wird mittels Komparator eine Rechteckspannung abgeleitet," siehe Kurve c, welche ihrerseits die KonstantStromladung des Kondensators stufenweise, bewirkt. Dieser Spannungsverlauf ist in Kurve d gezeigt.

Claims (1)

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   Erfindungsansprueh

   Schaltungsanordnung zur Messung der Summenladung-von Teilentladungen durch Änderung des Ladezustandes eines Kondensators entsprechend der Ladungsmenge eines Teilentiadungsimpulses, gekennzeichnet dadurch, daß einem Speicherkondensator (2) dessen jeweiliger Spannungszustand der Ladungsmenge eines einzigen Teilentladungsimpulses proportional ist, eine erste Konstantstromquelle (3) so nachgeschaltet ist, daß für jeden Teilentladungsimpuls ein dreieckförmiger Ausgangsspannungsimpuls, dessen Dauer wiederum im festen Verhältnis zur Ladungsmenge steht, abnehmbar ist und der Ausgangsspannungsimpuls an einer vorteilhaft mit einem Komparator (4) realisierten Diskriminatorschaltung liegt, in der die Umformung in einen Rechteckspannungsimpuls erfolgt, und diese wiederum zur Steuerung an einer zweiten Konstantstromquelle (5) liegt, derart, daß der Stromfluß die Spannung des Kondensators (7) proportional der Dauer des Rechteckimpulses ändert und diese Spannung und/oder Spannungsänderung zur Anzeige und/oder Auswertung gelangt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnung