DD275540A1 - PART DISCHARGE SENSOR - Google Patents

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DD275540A1 DD88319691A DD31969188A DD275540A1 DD 275540 A1 DD275540 A1 DD 275540A1 DD 88319691 A DD88319691 A DD 88319691A DD 31969188 A DD31969188 A DD 31969188A DD 275540 A1 DD275540 A1 DD 275540A1
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Gerhard Matz
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Robotron Messelekt
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Abstract

Der Teilentladungs-Sensor dient bei einer Vor-Ort-Diagnose an elektrotechnischen Betriebsmittel ohne deren Freischaltung durch Detektion von Teilentladungen (TE) zur Anomalie-Frueherkennung von Isolationsschaeden und bei permanenter Zustandsdiagnose als Havarieschutz. Die Erfassung von TE erfolgt mittels verschiedener Adapter, auch im gestoerten Umfeld bei ein- oder zweipoliger galvanischer Verbindung an Teilen oder metallischen Gefaessen von elektrischen Betriebsmitteln. Dabei kann auch eine Atenne oder das als Antenne wirkende Gehaeuse des TE-Sensors verwendet werden. Die Verarbeitungseinheit bewirkt eine Ladungsverstaerkung und Formung der erfassten TE-Signale mit einer aeusserst stromsparenden Anordnung von mehreren Komplementaertransistoren unter Ausnutzung eines kurzzeitigen Lawinendurchbruchs einer in Sperrichtung vorgespannten Emitter-Basis-Strecke im Signalweg. Fig. 4The partial discharge sensor is used in an on-site diagnosis of electrical equipment without their activation by detection of partial discharges (TE) for anomalous early detection of insulation damage and permanent health diagnosis as accidental protection. The detection of TE by means of various adapters, even in disturbed environment in one or two-pole galvanic connection to parts or metallic Gefaessen of electrical equipment. In this case, an antenna or the housing of the TE sensor acting as an antenna can also be used. The processing unit effects charge amplification and shaping of the detected TE signals with an extremely low-power arrangement of a plurality of complementary transistors by utilizing a short-term avalanche breakdown of a reverse-biased emitter-base path in the signal path. Fig. 4

Description

Hierzu 7 Seiten ZeichnungenFor this 7 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Teilentladungsmessung bei der Vor-Ort-Diagnose an elektrotechnischen Betriebsmitteln, wie Transformatoren, Generatoren, Motoren, Schaltanlagen einschließlich feststoffisolierte und SF6-Schaltanlagen, Kabelnetze u. a., ohne Freischaltung dieser Objekte. Neben der zyklischen oder permanenten Zustandsdiagnose ergeben sich damit prinzipiell auch Möglichkeiten der Anomalie-Früherkennung und damti der Auslösung von Abschaltungen gefährdeter Objekte, bei Verhinderung eines zerstörenden Durchschlages.The invention relates to the field of partial discharge measurement in the on-site diagnosis of electrical equipment, such as transformers, generators, motors, switchgear including solid-insulated and SF 6 switchgear, cable networks, etc., without activation of these objects. In addition to the cyclical or permanent diagnosis of the condition, this also provides possibilities for the early detection of anomalies and the triggering of shutdowns of endangered objects, if a disruptive breakdown is prevented.

Charakteristik der bekannten technischen LösungCharacteristic of the known technical solution

Neben der klassischen und standardisierten Teilentladungsmeßtechnik („Partial discharge measurement". lEC-Publication 270 [1981]) wird für die Vor-Ort-Diagnose eine kleine Sonde und ein günstigeres Nutz-Störsignal-verhältnis angestrebt. Dazu ist es bekannt, die Störsignale in Brückenschaltungen zu kompensieren (Zaengl, W.; Klauss, A.: On-site surveillance of potential transformers by meansof DP measurement. CIGRE-Symposium, Wien 1987, Section 700-01) oder die zeitlich begrenzten Störkomponenten mit elektronischen Diskriminatorschaltungen auszublenden (Lemke, E.: Diagnose an elektrotechnischen Betriebsmitteln auf der Grundlage sehr breitbandiger Teilentladungsmessungen. ELEKTRIE, Berlin 38 [1984] 10, S. 387-398). Ein mit 50Hz Prüfwechselspannung basierendes Verfahren zur Erfassung von inneren TE-Impulsen wird in der DE-OS 27 21353 vorgestellt. Störungen z. B. äußere Entladungen, welche im Bereich des Maximums der Prüfspannung auftreten, werden durch spezielle elektronische Kurzschließer unterdrückt und damit nicht zur Auswertung herangezogen.In addition to the classical and standardized partial discharge measurement technique (IEC publication 270 [1981]), a small probe and a more favorable useful-to-noise ratio are aimed for on-site diagnosis Klausen, A .: On-site surveillance of potential transformers by Means of DP measurement CIGRE symposium, Vienna 1987, Section 700-01) or the temporary interference components with electronic discriminator circuits to compensate (Lemke, E .: Diagnosis of electrical equipment on the basis of very broadband partial discharge measurements ELEKTRIE, Berlin 38 [1984] 10, pp 387-398) A 50 Hz test AC voltage based method for detecting internal TE pulses is described in DE-OS 27 21353. Disturbances, eg external discharges, which occur in the range of the maximum of the test voltage, are provided by special electronic means e Short-circuited suppressed and thus not used for the evaluation.

WP 253333 offenbart eine Anordnung zur Unterdrückung der den Teilentladungssignalen überlagerten HF-Störspannungen, die im wesentlichen aus einer Gegentakttransistorschaltung mit Dioden und einem steuerbaren Widerstand zwischen den beiden Basen zur Erzeugung eines Ruhestromes besteht. An die Steuerelektrode des steuerbaren Widerstandes ist über einenWP 253333 discloses an arrangement for suppressing the HF interference voltages superimposed on the partial discharge signals, which consists essentially of a push-pull transistor circuit with diodes and a controllable resistor between the two bases for generating a quiescent current. To the control electrode of the controllable resistor is via a

Trennkondensator und einer Gleichrichterschaltung mit optimalem Zeitverhalten und Grundpegeleinstellung der Ausgang eines das Nutz-Störsignal-Gemisch verstärkenden Steuerverstärkers und über eine Entkopplungsdiode der Steuerimpuls so gelegt, daß bei aktivem Steuersignal nur die elektrischen Teilentladungsimpulse über die Gegentakttransistoren übertragen werden.Separating capacitor and a rectifier circuit with optimum timing and basic level setting the output of a useful-Störsignal-mixture amplifying control amplifier and a decoupling diode of the control pulse so that when the active control signal, only the partial electrical discharge pulses are transmitted through the push-pull transistors.

DE-OS 3630026 offenbart einen Ultraschallsensor zur Indikation von TE aus einer teilweise flach ausgebildeten, in mehreren Krümmungen fixierten und am Prüfling befestigten Lichtleiterschleife, die an einem Ende mit einer monochromen Lichtquelle und am anderen Ende mit einem Lichtsensor gekoppelt ist. Die durch TE hervorgerufenen Ultraschallwellen bewirken elastische Veränderungen der Krümmungsradien des Lichtleiters, damit Auskopplung und Verlust bzw. Modulation des Lichtes, was zur Indikation und Auswertung benutzt wird.DE-OS 3630026 discloses an ultrasonic sensor for the indication of TE from a partially flat formed, fixed in several curvatures and fixed to the specimen optical fiber loop which is coupled at one end with a monochrome light source and at the other end with a light sensor. The ultrasonic waves caused by TE cause elastic changes in the radii of curvature of the light guide, thus coupling and loss or modulation of the light, which is used for indication and evaluation.

Durch DE-PS 3408256 wird eine Meßsonde zur Erfassung des beim Zünden von TE entstehenden elektromagnetischen Strahlungsfeldes mit Frequenzanteilen weit über 100MHz mittels einer Breitbandantenne bekannt gemacht, die aus einem über ein Kompensationsnetzwerk miteinander verbundenen Dreielektrodensystem besteht. An der dem Prüfling zugewandten Seite ist zwischen einer Meßelektrode und einer, mit einer Öffnung versehenen, gehäuseartig ausgestalteten Bezugselektrode eine rahmenförmige Kompensationselektrode angeordnet, und innerhalb der Bezugselektrode sind Differenzverstärker integriert, deren Anstiegszeit im Vergleich zur Dauer der TE-Impulse sehr klein ist und im Nanosekundenbereich liegt. Durch die Anordnung der Elektroden ergibt sich ein guter Richteffekt und durch ihre Zusammenschaltung eine erhöhte Störsignalreduzierung von Femfeldern.DE-PS 3408256 discloses a measuring probe for detecting the electromagnetic radiation field resulting from the ignition of TE with frequency components well above 100 MHz by means of a broadband antenna which consists of a three-electrode system connected to one another via a compensation network. On the side facing the specimen, a frame-shaped compensation electrode is arranged between a measuring electrode and a reference-type housing-equipped reference electrode, and differential amplifiers are integrated within the reference electrode whose rise time is very small compared to the duration of the TE pulses and nanosecond lies. The arrangement of the electrodes results in a good straightening effect and by their interconnection increased interference signal reduction of Femfeldern.

Die eingangs geschilderte Zustandsüberwachung erfordert die ständige Betriebsbereitschaft der TE-Sonde. Da die problembehaftete Störsignalunterdrückung nur bei potentialfreiem Betrieb (ohne Netzanschluß) voll wirksam werden kann, ist bei permanenter Zustandsüberwachung eine zyklische Auswechselung der internen Batterien bzw. ihre Nachladung unumgänglich, so daß neben der aufwendigen Wartung zeitweise Betriebsunterbrechungen nicht auszuschließen sind.The condition monitoring described above requires the constant readiness for operation of the TE probe. Since the troubled Störsignalunterdrückung can only be fully effective in potential-free operation (without mains connection), a cyclic replacement of internal batteries or their recharging is inevitable with permanent condition monitoring, so that in addition to the complex maintenance intermittent service interruptions can not be excluded.

Demzufolge müßte für jeden Meßpunkt eine zweite Sonde zur Verfügung stehen, um die Redundanz zu gewährleisten, falls ein kritischer Fehler im Augenblick der Wartung auftritt.Consequently, a second probe would have to be available for each measurement point to ensure redundancy if a critical error occurs at the moment of maintenance.

Auch ist der Schaltungsaufwand für die bisher bekannte TE-Sonde (DD-WP 214461) nicht unerheblich, wobei jedoch ihre Einsatzmöglichkeiten über das o. g. Anwendungsgebiet des Havarieschutzes weit hinausgehen.Also, the circuit complexity for the previously known TE probe (DD-WP 214461) is not insignificant, but their possible uses on the o. G. Scope of accidental damage.

Schließlich müßte zwecks permanenter Zustandsüberwachung die TE-Sonde am zu schützenden Objekt fest installiert sein.Finally, for the purpose of permanent condition monitoring, the TE probe would have to be permanently installed on the object to be protected.

Probleme ergeben sich hinsichtlich der Gewährleistung der Zugänglichkeit zwecks Batteriewechsel. Außerdem lassen Größe und Gewicht der bekannten TE-Sonde eine einfache Anbringung am Objekt nicht zu. Bei Freiluftobjekten kommt außerdem das Problem des Klimaschutzes hinzu. Schließlich wäre es im Hinblick auf eine selektive Fehlererkennung wünschenswert, Messungen an mehreren gefährdeten Stellen innerhalb elektrotechnischer Betriebsmittel (z. B. im Transformator, d. h. unter Öl) vorzunehmen. Dazu ist die bisher bekannte TE-Sonde nicht geeignet, da sie nicht hermetisch abgedichtet werden kann.Problems arise in terms of ensuring accessibility for the purpose of battery replacement. In addition, size and weight of the known TE probe do not allow easy attachment to the object. For outdoor objects, the problem of climate protection is added. Finally, in view of selective fault detection, it would be desirable to make measurements at several vulnerable locations within electrical equipment (eg in the transformer, i.e. under oil). For this purpose, the previously known TE probe is not suitable because it can not be hermetically sealed.

Die nach dem Stand der Technik üblichen Breitbandverstärker zur Verstärkung der hochfrequenten TE-Signale (> 100 MHz) benötigen auf Grund der erforderlichen raschen Umladung parasitärer Streukapazitäten bewußt klein gehaltene Arbeitswiderstände (<100Ohm), bei Schaltzeiten im Nanosekundenbereich und damit große Betriebsströme (etwa 1OmAJe Transistor), was einem Batteriebetrieb über eine ausreichende Betriebsdauer hinderlich ist.Due to the required rapid transhipment of parasitic stray capacitances, the wideband amplifiers customary in the prior art for amplifying the high-frequency TE signals (<100 MHz) consciously require small working resistances (<100 ohms), with switching times in the nanosecond range and thus large operating currents (approximately 10 mA transistor) ), which hinders battery operation for a sufficient period of operation.

Bei klassischen Gleichrichterschaltungen (einschließlich bei Avalanchedioden) beträgt die Ansprechschwelle etwa 2 bis 10% der Endaussteuerung, so daß nur Dynamikwerte von 1:50 bis 1:10 erreichbar sind. Die Notwendigkeit einer festen Arbeitspunkteinstellung beim klassischen Gleichrichter mittels eines Spannungsteilers erhöht ebenfalls den Strombedarf.In classical rectifier circuits (including in avalanche diodes) the threshold is about 2 to 10% of the final control, so that only dynamic range of 1:50 to 1:10 can be achieved. The need for a fixed operating point adjustment in the classical rectifier by means of a voltage divider also increases the power consumption.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, einen TE-Sensor für die TE-Diagnose einschließlich TE-Anomalie-Früherkennung, sowie den Havarieschutz hochwertiger elektrotechnischer Hochspannungsausrüstungen zu realisieren. Dabei werden angestrebt:It is an object of the invention to realize a TE sensor for TE diagnosis including TE anomaly early detection, as well as the accidental protection of high-quality electrical high-voltage equipment. The aim is:

- einfachster Schaltungsaufbau,- simplest circuit design,

- geringe Zahl von Bauelementen,- low number of components,

- Realisierbarkeit als integrierte Schaltung,- feasibility as integrated circuit,

- geringer Stromverbrauch,- low energy consumption,

- geringes Gewicht,- low weight,

- geringe Abmessungen,- small dimensions,

- Möglichkeit der hermetischen Kapselung,- possibility of hermetic encapsulation,

- hohe Störfestigkeit,high immunity to interference,

- hohe Dynamik der Aussteuerung ohne Meßbereichsumschaltung,- high dynamics of the modulation without measuring range switching,

- einfache Adaptionsmöglichkeiten am Prüfobjekt (ggf. Implementierung)- simple adaptation options on the test object (if necessary implementation)

- Reaktionsfähigkeit nur auf Kurzzeitimpulse im Nanosekunden-Zeitbereich,Reactivity only to short-time pulses in the nanosecond time range,

- TE-Signalerkennung auf Metallflächen bei einem Abstand der Meßpunkte von nur 10cm.- TE signal detection on metal surfaces at a distance of the measuring points of only 10cm.

Oben genannte Zielstellungen sind zum Teil unmittelbar miteinander verknüpft und ergänzen sich einander.The above-mentioned objectives are in part directly linked with each other and complement each other.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Ausgehend von vorstehender Zielstellung besteht die Aufgabe, TE-Signale mittels eines Aufnehmers vom Prüfobjekt aufzunehmen bei gleichzeitiger Reduzierung des Störsignalpegels und in einer Verarbeitungseinheit so zu formen, daß die Ausgangssignale bei erhöhtem Pegel und damit verminderter Gefahr der weiteren Störbeeinflussung einer nachfolgenden Signalverarbeitung in der Zentrale (z.B. Schaltwarte) zugeführt werden können.Based on the above objective, the task of receiving TE signals by means of a pickup from the test object while reducing the noise level and in a processing unit to form so that the output signals at an elevated level and thus reduced risk of further interference of subsequent signal processing in the center ( eg control room) can be supplied.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Aufnehmer ein dem jeweiligen Prüfobjekt angepaßten Adapter darstellt, welcher über eine Signalleitung und zwei Ladungsspeicherkondensatoren je mit den mittels Hochohmwiderstand untereinander verbundenen Basen zweier komplementärer Bipolartransistoren verbunden ist, deren Emitter jeweils an einen PolAccording to the invention the object is achieved in that the transducer is a respective test object adapted adapter, which is connected via a signal line and two charge storage capacitors each with the interconnected by Hochohmwiderstand bases of two complementary bipolar transistors whose emitters each to a pole

einer Betriebsspannung liegen und deren Kollektoren miteinander verbunden sind und über je einen Koppelkondensator und je einer zueinander komplementären in Sperrichtung gepolten Emitter-Basis-Strecke und je einem Ladekondensator zu jeweils einen Pol der Betriebsspannung geschaltet sind. Außerdem ist jeder Ladekondensatoranschluß vorzugsweise mit der Basis je zueinander komplementär aufgebauter Emitterfolger verschaltet, wobei jeweils der Verbindungspunkt von Koppelkondensator und der Emitter-Basis-Strecke jeweils über Klemmwiderstände mit dem Pol der Betriebsspannung verbunden sind, an dem auch der Kollektor des zugehörigen Emitterfolgers liegt. Von den beiden in den Emitterzweigen liegenden Arbeitswiderständen werden mittels Reihenkondensatoren die verstärkten und gedehnten TE-Signale auf eine Ausgangsbuchse ausgekoppelt, an der die Signalverarbeitungsstufe, vorzugsweise über eine Ausgangssignalleitung angeschlossen ist.an operating voltage and the collectors are connected to each other and are connected via a respective coupling capacitor and a mutually complementary poled in the reverse direction emitter-base path and a respective charging capacitor to one pole of the operating voltage. In addition, each charging capacitor terminal is preferably connected to the base per mutually complementarily constructed emitter follower, wherein in each case the connection point of the coupling capacitor and the emitter-base path are respectively connected via clamping resistors to the pole of the operating voltage to which the collector of the associated emitter follower is located. Of the two in the emitter branches working resistances amplified and stretched TE signals are coupled by means of series capacitors to an output jack to which the signal processing stage, preferably connected via an output signal line.

Besitzt das Prüfobjekt ein metallisches Gefäß, so ist es vorteilhaft Teilentladungssignale an exponierten Stellen der Wandung abzugreifen, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß der Adapter aus zwei Kontaktspitzen mit einem die aktive Meßzone eines metallischen Prüflingsgefäßes bestimmenden Abstandes besteht.If the test object has a metallic vessel, it is advantageous to pick up partial discharge signals at exposed locations of the wall, wherein according to the invention it is provided that the adapter consists of two contact tips with a distance determining the active measuring zone of a metallic test sample vessel.

Eine weitere Möglichkeit der TE-Signalerfassung besteht darin, daß der Adapter in einer einpoligen Kontaktierung zum Prüfobjekt besteht und das leitende Gehäuse des Sensors eine Antenne bildet.Another possibility of TE signal detection is that the adapter is in a single-pole contact with the test object and the conductive housing of the sensor forms an antenna.

Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht erfindungsgemäß vor, daß die einpolige Kontaktierung bei ferromagnetischen Prüflingsgefäßen mittels Haftmagnet erfolgt.An expedient embodiment according to the invention provides that the single-pole contacting takes place in the case of ferromagnetic test vessel vessels by means of a magnet.

Es ist jedoch in einigen Anwendungsfällen zweckmäßig, daß das elektrisch leitende Gehäuse des Sensors elektrisch und mechanisch mit dem Gehäuse des Prüfobjektes verbunden ist und als Gegenpol eine vorzugsweise scheibenförmig ausgeführte Antenne angeordnet ist.However, it is expedient in some applications that the electrically conductive housing of the sensor is electrically and mechanically connected to the housing of the test object and a preferably disc-shaped antenna is arranged as the opposite pole.

Insbesondere für die letztgenannte Anordnung ist zur Vergrößerung des Nutz-Störsignal-Verhältnisses erfindungsgemäß vorgesehen, daß von der Signalleitung zum Sensorgehäuse ein kurzgeschlossener Wellenleiter mit einer Wellenlaufzeit von weniger als 100 ns geschaltet ist.In particular, for the latter arrangement is provided to increase the useful-to-noise ratio according to the invention that is connected from the signal line to the sensor housing a short-circuited waveguide with a wave transit time of less than 100 ns.

Dabei ist es möglich, daß der Wellenleiter aus einem Koaxialkabel besteht, dessen Innenleiter eingangsseitig mit der Signalleitung und ausgangsseitig mit dem metallischen Gehäuse des Sensors verbunden ist oder daß eine Parallel-Streifenleitung entsprechend geschaltet ist. Auch mittels eines Impulsübertragers lassen sich Störimpulse von über 100 ns Dauer von den kurzen TE-Signalen trennen und somit den Störabstand verbessern.It is possible that the waveguide consists of a coaxial cable whose inner conductor is connected on the input side to the signal line and the output side to the metallic housing of the sensor or that a parallel strip line is connected accordingly. Even by means of a pulse transformer, interference pulses of over 100 ns duration can be separated from the short TE signals and thus improve the signal-to-noise ratio.

Eine Variante eines Impulsübertragers sieht vor, daß der Adapter zwei Eingänge aufweist, die mit Anfang und Ende des Innenoder Außenleiters einer, vorzugsweise auf einem Manifer-Schalenkern gewickelten Koaxialleitung verbunden sind, dessen Außen- bzw. Innenleiter an einem Ende über die Signalleitung an die zwei Ladungsspeicherkondensatoren und am anderen Ende mit der Masse der Schaltungsanordnung verbunden sind.A variant of a pulse transformer provides that the adapter has two inputs, which are connected to the beginning and end of the inner or outer conductor of a coaxial line, preferably wound on a Manifer pot core whose outer or inner conductor at one end via the signal line to the two Charge storage capacitors and connected at the other end to the ground of the circuit arrangement.

Anstelle einer Batteriestromversorgung oder zur Pufferung derselben ist es auch möglich, über die Ausgangssignalleitung von der Schaltwarte einen Speisestrom einzuspeisen, wobei erfindungsgemäß ein Kontakt der Ausgangsbuchse über einen Widerstand mit der positiven und der andere Kontakt über einen Widerstand mit der negativen Betriebsspannungsleitung verbunden ist und am Ende der Ausgangssignalleitung in der Schaltwarte verdrosselt eine Stromversorgung angeschlossen ist. Zur Vermeidung von Schwingneigungen sowie unsymmetrischen Aussteuerungen ist vorgesehen, daß ein induktivitätsarmer Glättungskondensator über die Verbindungspunkte der Transistorenemitter mit den Betriebsspannungspotentialen geschaltet ist.Instead of a battery power supply or buffering the same, it is also possible to feed via the output signal from the control room a supply current, according to the invention a contact of the output jack is connected via a resistor to the positive and the other contact via a resistor to the negative operating voltage line and at the end the output signal line in the control room chokes a power supply is connected. To avoid oscillation tendencies and unbalanced control is provided that a low-inductance smoothing capacitor is connected via the connection points of the transistor emitter with the operating voltage potentials.

Zur Erhöhung der Nachweisgrenze für den TE-Sensor ist es erfindungsgemäß möglich, daß zwischen der Signalleitung und den Basen der zwei komplementären Bipolartransistoren eine gleichermaßen aufgebaute zweite Komplementärtransistoranordnung mit Ladespeicherkondensatoren als Vorstufe eingefügt ist.To increase the detection limit for the TE sensor, it is possible according to the invention that between the signal line and the bases of the two complementary bipolar transistors an equally constructed second complementary transistor arrangement with charge storage capacitors is inserted as a precursor.

Eine mögliche und in einigen Anwendungsfällen vorteilhafte Konfiguration der Erfindung sieht vor, daß der Aufnehmer aus einer aktiven Breitbandantenne, vorzugsweise aus dem an sich bekannten Dreielektrodensystem mit schnellen Differenzverstärkern besteht.One possible and advantageous in some applications configuration of the invention provides that the transducer consists of an active broadband antenna, preferably from the known three-electrode system with fast differential amplifiers.

Die Auswertung in der Zentrale erfolgt zweckmäßig mit Digitalsignalen, dazu ist es zweckmäßig, daß an Stelle der Emitterfolger als Spannungsfolger geschaltete OP-Verstärker angeordnet sind, deren Ausgänge auf eine unipolare Impulsfolge erzeugende Anordnung geschaltet sind.The evaluation in the center is expediently carried out with digital signals, it is expedient that instead of the emitter follower as a voltage follower connected OP amplifiers are arranged, whose outputs are connected to a unipolar pulse train generating arrangement.

Die Übertragung der TE-Signale eines auf Hochspannungspotential liegenden TE-Sensors zur Zentrale erfolgt vorzugsweise dadurch, daß die Ausgangsbuchse mit dem Modulationseingang eines nachgeschalteten Lichtsenders oder Laseranordnung verbunden ist, der über Lichtleitkabel oder über einen fokussierten Strahl mit einem der Signalverarbeitungsstufe vorgeschalteten Lichtempfänger mit Demodulator gekoppelt ist.The TE signals of a high-voltage potential TE sensor to the center is preferably carried out in that the output jack is connected to the modulation input of a downstream light emitter or laser assembly coupled via optical fiber or a focused beam with a signal processing stage upstream light receiver with demodulator is.

Eine einfache analoge Signalbewertung und Beurteilung kritischer Isolationsfehler sieht vor, daß in der Signalverarbeitungsstufe ein Meßwert gebildet ist, der dem Mittelwert des Quadrates der TE-Impulsladungen entspricht. Zweckmäßige kapazitive Ankopplung der Signalverarbeitungsstufe bedingt eine Nullpegelklammerung, in dem ein OP-Verstärker mit seinem nichtinvertierenden Eingang an Bezugspotential und mit seinem invertierenden Eingang über eine Hochpaßkapazität an dem Ausgang der Verarbeitungseinheit, über einen Hochpaßquerwiderstand an Bezugspotential, über eine Diode parallel mit einem Widerstand an den Ausgang des OP-Verstärkers und auf den Eingang eines Integrators geschaltet sind.A simple analog signal evaluation and assessment of critical isolation errors provides that in the signal processing stage, a measured value is formed, which corresponds to the mean value of the square of the TE impulse charges. Appropriate capacitive coupling of the signal processing stage requires zero level clamping, in which an OP amplifier with its noninverting input to reference potential and with its inverting input via a high pass capacitance at the output of the processing unit, via a high pass cross resistance to reference potential, via a diode in parallel with a resistor to the Output of the op-amp and are connected to the input of an integrator.

Durch die Integration wird ein Signalpegel gebildet, der dem mittleren Quadratwert der TE-Impulsladung entspricht. Dabei sieht eine ökonomische Variante vor, daß der Integrator aus einer Widerstands-Kondensator-Widerstands-Reihenschaltung besteht, wobei das Ausgangssignal über dem Kondensator abgegriffen ist, beziehungsweise, daß ein als aktiver Integrator geschalteter OP- Verstärker statt oder mit der Widerstands-Kondensator-Widerstands-Reihenschaltung angeordnet sind. Die Kombination der Widerstands-Kondensator-Widerstands-Reihenschaltung verhindert außerdem aufgrund ihres von der Ausgangsbuchse her betrachteten Tiefpaßverhaltens eine Beeinflussung des TE-Sensors durch externe hochfrequente Störsignale, die infolge der Antennenwirkung durch die Signalleitung aus der Umgebung aufgefangen werden können.The integration forms a signal level corresponding to the mean square value of the TE impulse charge. In this case, an economic variant provides that the integrator consists of a resistor-capacitor resistor series circuit, wherein the output signal is tapped off via the capacitor, or, that a switched as an active integrator OP amplifier instead of or with the resistor-capacitor resistor Row circuit are arranged. The combination of the resistor-capacitor resistor series circuit also prevents, due to their low-pass behavior considered by the output jack, from influencing the TE sensor by external high-frequency interference signals which can be picked up by the signal line from the environment as a result of the antenna effect.

Ausführungsbeispielembodiment

Im nachfolgenden Ausführungsbeispiel wird die Erfindung an Hand von sieben Figuren näher erläutert. Es zeigen:In the following embodiment, the invention will be explained in more detail with reference to seven figures. Show it:

Fig. 1: Das Grundprinzip der TE-SensortechnikFig. 1: The basic principle of TE sensor technology

Fig. 2: Die Adaptierung mittels Haftmagnet und Verwendung des Sondengehäuses als AntenneFig. 2: The adaptation by means of magnet and use of the probe housing as an antenna

Fig. 3: Die Adaptierung bei mechanischer Befestigung und gleichzeitiger elektrischer Kontaktierung des Sondengehäuses amFig. 3: The adaptation with mechanical attachment and simultaneous electrical contacting of the probe housing on

Metallgehäuse des Prüfobjektes und Anschluß eines scheibenförmigen Strahlers an der SignalleitungMetal housing of the test object and connection of a disk-shaped radiator to the signal line

Fig.4: Ein Gesamtstromlaufplan des TE-SensorsFig.4: A total flow diagram of the TE sensor

Fig. 5: Ein Schaltungsbeispiel zur analogen ImpulsaufbereitungFig. 5: A circuit example for analog pulse conditioning

Fig. 6: Zwei Varianten eines ImpulsübertragersFig. 6: Two variants of a pulse transformer

Fig. 7: Ein Schaltungsbeispiel zur Mittelwertbildung des Quadrates derTE-lmpulsladungenFig. 7: A circuit example for averaging the square of the TE pulse charges

Fig. 1 zeigt das Grundprinzip derTeilentladungs-Sensor-Technik. Die von den verschiedenen Meßobjekten MO abgestrahlten Teilentladungen TE können auf unterschiedlichste Weise an den verschiedensten Stellen u.a. auch an deren metallisch leitenden Gefäßen MG mittels Adapter AD abgenommen, in der Verarbeitungseinheit VE verstärkt und geformt und nach Übertragung zur Zentrale SV ausgewertet werden.Fig. 1 shows the basic principle of the partial discharge sensor technique. The partial discharges TE radiated by the different test objects MO can be applied in a variety of different ways, i.a. also removed at the metallic conductive vessels MG by means of adapters AD, amplified and shaped in the processing unit VE and evaluated after transmission to the central unit SV.

Im einfachsten Fall wird der Adapter AD vom metallischen Gefäß MG des Prüfobjektes PO zum Teil selbst realisiert, wobei als aktive Meßzone das Gebiet zwischen den metallisch kontaktierten Abgriffpunkten MP1; MP2 dient. Der Abstand MPi-MP2 bestimmt die Ansprechschwelle. Er kann bis auf weniger als 10 cm reduziert werden.In the simplest case, the adapter AD is realized by the metallic vessel MG of the test object PO to the part itself, wherein as an active measuring zone, the area between the metallic contacted tapping points MP 1 ; MP 2 is used. The distance MPi-MP 2 determines the threshold. It can be reduced to less than 10 cm.

Eine weitere Möglichkeit der TE-Signalerfassung besteht in der einpoligen Kontaktierung zum Prüfobjekt, wobei dann der Gegenpol durch das Gehäuse des Sensors selbst realisiert wird, das für die raschen elektromagnetischen Ausgleichsvorgänge bei TE-Signalen als Strahler (Antenne) wirkt. Zur einpoligen Kontaktierung ist bei Eisengefäßen MG auch die Verwendung von Haftmagneten HM zweckmäßig (Fig. 2).Another possibility of TE signal detection is the single-pole contact with the test object, in which case the opposite pole is realized by the housing of the sensor itself, which acts as a radiator (antenna) for the rapid electromagnetic compensation processes in TE signals. For single-pole contacting, the use of magnetic clamps HM is also expedient for iron vessels MG (FIG. 2).

Andererseits ist es auch möglich, eine inverse Anordnung zu verwenden, d. h. das metallische Gehäuse SG des Sensors ist elektrisch und mechanisch mit dem Prüfobjektgehäuse MG verbunden, und der Gegenpol ist durch einen zusätzlichen Strahler SR (Antenne), der z. B. scheibenförmig ausgeführt ist, realisiert (Fig.3).On the other hand, it is also possible to use an inverse arrangement, i. H. the metallic housing SG of the sensor is electrically and mechanically connected to the test object housing MG, and the opposite pole is by an additional radiator SR (antenna), the z. B. disk-shaped, realized (Figure 3).

Vorzugsweise für die letztgenannte Anordnung wird in Verbindung mit dem Adapter zur Nachbildung eines fiktiven Kurzschlusses für Signale mit einer Dauer von mehr als einigen 10ns, ein Koaxialkabel KL verwendet. Dessen Innenleiter ist eingangsseitig mit der Signalleitung SL und ausgangsseitig mit dem metallischen Gehäuse SG des Sensors verbunden (Fig.4).Preferably, for the latter arrangement, a coaxial cable KL is used in conjunction with the adapter to simulate a fictitious short circuit for signals lasting more than a few tens ns. Whose inner conductor is the input side to the signal line SL and the output side connected to the metallic housing SG of the sensor (Figure 4).

Der Außenleiter des Kabels KL ist beidseitig mit dem Sensorgehäuse SG verbunden. Die optimale Länge des Kabels KL liegt zwischen 10 und 50cm. Im Hinblick auf den universellen Einsatz ist es zweckmäßig, dieses HF-Kabel KLaIs Bestandteil des Adapters in die Schaltung vollständig zu integrieren (Fig.4). Prinzipiell sind anstelle des Koaxialkabels KL auch modifizierte Wellenleiter einsetzbar, wie z. B. Impulsübertrager oder Parallel-Streifenleiter.The outer conductor of the cable KL is connected on both sides with the sensor housing SG. The optimal length of the cable KL is between 10 and 50cm. With regard to the universal use, it is expedient to completely integrate this RF cable KLaIs part of the adapter into the circuit (Figure 4). In principle, instead of the coaxial cable KL also modified waveguides can be used, such. B. pulse transformer or parallel stripline.

Fig. 6 zeigt schematisch die Möglichkeit, eine Koaxialleitung KL auf einen Manifer-Schalenkern oder durch einen -Ringstern MK zu wickeln und als Impulsübertrager zu verschalten.Fig. 6 shows schematically the possibility to wrap a coaxial line KL on a manifold shell core or by a ring star MK and interconnect as a pulse transformer.

Bei der Variante A sind die zwei Eingänge MP1; MP2 mit dem Anfang und Ende des Innenleiters IL1 der Koaxialleitung KL verbunden, während Anfang oder Ende des Außenleiters ALI über die Signalleitung SL mit den Ladungsspeicherkondensatoren CSi; Cs2) und Ende bzw. Anfang des Außenleiters AL 1 mit der Masse der Schaltungsanordnung verbunden ist.In variant A, the two inputs MP1; MP2 is connected to the beginning and end of the inner conductor IL1 of the coaxial line KL, while the beginning or end of the outer conductor ALI via the signal line SL with the charge storage capacitors C S i; Cs 2 ) and the end or beginning of the outer conductor AL 1 is connected to the ground of the circuit arrangement.

Bei der Variante B sind dagegen die zwei Eingänge MPI; MP 2 mit dem Außenleiter AL2 des Anfangs und Endes der Koaxialleitung KL verbunden, während der Innenleiter IL2 an der Signalleitung SL und an Masse liegen.In variant B, on the other hand, the two inputs MPI; MP 2 is connected to the outer conductor AL2 of the beginning and end of the coaxial line KL, while the inner conductor IL2 are connected to the signal line SL and ground.

Dieser Impulsübertrager mit einem Manifer-Schalenkern MK und wenigen Windungen der Koaxialleitung KL stellt eine platzsparende Anordnung dar, die abstimmbar eine scharfe Abtrennung störender Impulse bewirkt.This pulse transformer with a manifold shell core MK and few turns of the coaxial line KL represents a space-saving arrangement, which causes a sharp separation of disturbing pulses.

Zur Signalverstärkung im Nanosekunden-Zeitbereich werden in der klassischen Schaltungstechnik Konzepte verwendet, deren Stromverbrauch aufgrund der erforderlichen raschen Umladung parasitärer Streukapazitäten im Bereich einiger 10mA liegt (Betriebsspannung etwa 10 V). Außerdem sind zur Gleichrichtung von Nanosekunden-Impulsen geringer Amplitude (Ansprechschwellez. B. 10mV) bei gleichzeitig großer Dynamik (Aussteuerung z. B. bis 5 V) in der klassischen Schaltungstechnik erhebliche Aufwendungen erforderlich, wodurch auch der Stromverbrauch erheblich ansteigt.For signal amplification in the nanosecond time range, concepts are used in conventional circuit technology whose power consumption is in the range of a few 10 mA due to the required rapid transhipment of parasitic stray capacitances (operating voltage about 10 V). In addition, considerable expenditure is required for the rectification of low-amplitude nanosecond pulses (threshold 10 mV) coupled with great dynamics (modulation up to 5 V, for example) up to 5 V in classical circuit technology, as a result of which the power consumption also increases considerably.

Ein im Bereich der Nanosekunden-Impulstechnik unerwarteter Effekt bezüglich geringstem Stromverbrauch (< 1 mA) und hoher Dynamik wird durch die erfindungsgemäße Anordnung erzielt, in dem eine Gegenschaltung eines Bipolar-Transistors T2 vom n-p-n-Typ mit einem p-n-p-Transistor T1 in der Weise erfolgt, daß die Kollektoren beider Transistoren direkt und die Basis eines jeden Transistors T1; T2 über einen Hochohm-Widerstand Rb im MOhm-Bereich verbunden sind (Fig.4). Der Emitter des p-n-p-Transistors T1 ist mit dem positiven Betriebsspannungspol (+) und der Emitter des n-p-n-Transistors T2 mit dem negativen Betriebsspannungspol (-) verbunden. Die Eingangs-Signalleitung SL ist über die Ladungsspeicherkondensatoren CS1 und Cs2, deren Kapazität im Bereich einiger 1OpF liegt, je mit der Basis der Transistoren T1; T2 verbunden. Der Verbindungspunkt der Kollektoren beider Transistoren T1, T2 ist einerseits über einen Koppelkondensator Ck1 im Bereich von weniger als 1OnF mit einem Klemmwiderstand RK1 in der Größenordnung von 50 kOhm verbunden, der mit seinem anderen Anschluß an der negativen Betriebsspannung (-) anliegt. Der Verbindungspunkt von Koppelkondensator Cm und Widerstand R<1 ist an den Emitter eines p-n-p-Transistors T3 angeschlossen, dessen Basis über einen Ladekondensator CL1 der Kapazität in der Größenordnung von 10OpF mit der positiven Betriebsspannung (+) verbunden ist. Am Verbindungspunkt von Ladekondensator CL, und der Basis von T3 ist die Basis eines p-n-p-Transistors T4 in Kollektorschaltung mit dem Arbeitswiderstand RA1 angeschlossen.An unexpected in the field of nanosecond pulse technology effect with respect to lowest power consumption (<1 mA) and high dynamics is achieved by the inventive arrangement in which a counter circuit of a bipolar transistor T 2 npn-type with a pnp transistor T 1 in the Way, that the collectors of both transistors directly and the base of each transistor T 1 ; T 2 are connected via a high-impedance resistor Rb in MOhm range (Figure 4). The emitter of the pnp transistor T 1 is connected to the positive operating voltage pole (+) and the emitter of the npn transistor T 2 to the negative operating voltage pole (-). The input signal line SL is connected to the base of the transistors T 1 via the charge storage capacitors C S1 and Cs 2 whose capacitance is in the range of a few 1OpF; T 2 connected. The connection point of the collectors of both transistors T 1 , T 2 is connected on the one hand via a coupling capacitor Ck 1 in the range of less than 1OnF with a clamping resistor R K1 in the order of 50 kOhm, which rests with its other terminal to the negative operating voltage (-) , The connection point of coupling capacitor Cm and resistor R <1 is connected to the emitter of a pnp transistor T 3 whose base is connected via a charging capacitor C L1 of the capacity of the order of 10OpF to the positive operating voltage (+). At the connection point of the charging capacitor C L , and the base of T3, the base of a pnp transistor T 4 is connected in collector circuit with the working resistor R A1 .

In analoger Weise wird ein zweiter Meßzweig realisiert, bestehend aus den dazu korrespondierenden Bauelementen CK2, Rk2, Cl2, Ra2 und den n-p-n-Transistoren T5 und T6. Die Werte der Widerstände Ra1 und Ra2 liegen in der Größenordnung von 10 kOhm.In an analogous manner, a second measuring branch is realized, consisting of the corresponding components C K2 , Rk 2 , Cl 2 , Ra 2 and the npn transistors T 5 and T 6 . The values of the resistors Ra 1 and Ra 2 are of the order of 10 kOhm.

Die Übergangsfrequenz sämtlicher Transistoren liegt oberhalb 500MHz.The crossover frequency of all transistors is above 500 MHz.

Am Verbindungspunkt von Transistor T4 und Widerstand RA1 sowie von Transistor T8 und Widerstand Ra2 ist jeweils ein Reihenkondensator Cm und Cr2 angeschlossen, dessen Gegenanschlüsse miteinander verbunden sind. Am Verbindungspunkt der Bauelemente Cn,, Rr2 ist die koaxiale Ausgangsbuchse K3 angeschlossen, über die einerseits die Signalfortleitung zur nachfolgenden Signalverarbeitungsstufe SV erfolgt und gegebenenfalls eine Zuführung der Betriebsspannung von etwa 8 bis 10V gewährleistet wird, indem sie dann mit einem Kontakt über einen Widerstand Rr, der Größe von etwa 1 kOhm, an die positive (+), und mit dem anderen Kontakt über den Trennwiderstand Rt an die negative (-) Betriebsspannungsleitung angeschlossen ist.At the connection point of transistor T 4 and resistor R A1 and transistor T 8 and resistor Ra 2 , a series capacitor Cm and Cr 2 is connected in each case, whose mating terminals are connected together. At the connection point of the components C n ,, Rr 2 , the coaxial output jack K 3 is connected, on the one hand, the signal propagation to the subsequent signal processing stage SV and optionally a supply of the operating voltage of about 8 to 10V is ensured by then with a contact via a Resistor Rr, the size of about 1 kOhm, connected to the positive (+), and with the other contact via the isolating resistor Rt to the negative (-) operating voltage line.

Am Ende der an der Ausgangssignalbuchse КЗ angeschlossenen Ausgangssignalleitung in der Schaltwarte ist die Signalverarbeitungsstufe SV über einen Kondensator und die Stromversorgung über eine Drossel angeschlossen. Der Außenleiter der Ausgangssignalleitung ist dort auf Bezugspotential (Masse) geklemmt.At the end of the output signal line connected to the output signal socket КЗ in the control room, the signal processing stage SV is connected via a capacitor and the power supply via a choke. The outer conductor of the output signal line is clamped there to reference potential (ground).

Der GlättungskondensatorCG ist als keramischer Scheibenkondensator ausgeführt und hat eine Kapazität von etwa 10OnF. Er wird zur Vermeidung von Schwingneigungen sowie unsymmetrischen Aussteuerungen bei Kurzzeitimpulsen unmittelbar an den Verbindungspunkt des Emitters von Transistor T1 mit der negativen Betriebsspannung (-) und an den Verbindungspunkt des Emitters von Transistor T2 mit der positiven Betriebsspannung (+(angeschlossen, wobei die Zuleitungslänge beidseitig des Kondensators Cq auf weniger als 2cm zu begrenzen istThe smoothing capacitor CG is designed as a ceramic disk capacitor and has a capacity of about 10OnF. It is to avoid oscillation tendencies and unbalanced controls in short-term pulses directly to the connection point of the emitter of transistor T 1 with the negative operating voltage (-) and to the connection point of the emitter of transistor T 2 with the positive operating voltage (+ (connected, wherein the supply line on both sides of the capacitor Cq is limited to less than 2cm

Die prinzipielle Wirkungsweise der Schaltung gemäß Fig. 4 ist folgende: The basic mode of operation of the circuit according to FIG. 4 is the following:

Durch den Signaladapter AD in Verbindung mit dem Koaxialkabel KL wird die maximale Dauer der am Prüflingsgefäß MG detektierbaren TE-Signale in der Weise begrenzt, daß die höchste Meßempfindlichkeit bei Impulsanstiegszeiten im Nanosekunden-Zeitbereich erreicht wird. Diesen Zweck erfüllt insbesondere die Kurzschlußleitung KL, falls nicht durch die Kontaktierung zum metallischen Gefäß MG des Prüfobjektes ein fiktiver Kurzschluß für langzeitige Signale bereits existiert. Im Ergebnis kann dadurch der Nutz-Störsignal-Abstand erheblich verbessert werden, da übliche Störsignale u.a. durch Anstiegszeiten im Bereich von einigen 100 bis 1 000 ns gekennzeichnet sind und damit wesentlich länger sind, als der o. g. Wert von wenigen ns für eine maximale Meßempfindlichkeit.By means of the signal adapter AD in conjunction with the coaxial cable KL, the maximum duration of the TE signals detectable on the test sample vessel MG is limited in such a way that the highest measuring sensitivity is achieved with pulse rise times in the nanosecond time range. This purpose is fulfilled in particular by the short-circuit line KL, unless a fictitious short circuit for long-term signals already exists due to the contacting with the metallic vessel MG of the test object. As a result, the useful-interference signal distance can be significantly improved thereby, since usual interfering signals u.a. are characterized by rise times in the range of a few 100 to 1000 ns and are thus considerably longer than the o. g. Value of a few ns for maximum measurement sensitivity.

Durch die Gegenschaltung der Transistoren ΤΊ und T2 bei gleichzeitiger Verbindung der Basen dieser Transistoren über einen Hochohm-Widerstand (^ 1 MOhm) befindet sich diese Transistoranordnung gewissermaßen im „Schlummer"-Zustand,d.h.der Stromverbrauch liegt weit unter 1 mA. Bei Auftreten eines Kurzzeitimpulses von wenigen ns Dauer, dessen Spannungsamplitude etwa 1 mV übersteigt, wird bei positiver Polarität des Impulses ein Ladungsanteil vom Speicherkondensator CSi übernommen und in die Basis des Transistors T1 injiziert. Nach transienter Ladungsspeicherung im Transistor Ti wird, nachdem der Eingangsimpuls nahezu abgeklungen ist, ein Kollektor-Stromstoß im Transistor Ti ausgelöst. Der Transistor T2 bleibt bei der betrachteten positiven Polarität im „Schlummer"-Zustand, d.h. es wird kein zusätzlicher Stromfluß durch Transistor T2 angeregt. Demzufolge erscheint am Verbindungspunkt der Kollektoren der Transistoren T1 und T2 eine Spannungsänderung, die maßgebend aus der Entladung des Speicherkondensators Cu, resultiert, gegeben durch den Strompfad vom Kollektor des Transistors T1 über Koppelkondensator Сщ und einem begrenzten Lawinendurchbruch der Emitter-Basis-Strecke des Transistors T3 zum Ladekondensator CL1. Dagegen verbleibt der in Sperrichtung vorgespannte Transistor T5 bei der betrachteten Polarität noch im Sperrzustand. Entsprechend der Stromverstärkung und damit auch der Ladungsverstärkung von Transistor Ti wird am Ladekondensator CL1 eine Signalamplitude erreicht, die das Eingangssignal übersteigt, wobei vor allem auch die Dauer des Signals am Ladekondensator CLt infolge der Beendigung des Lawinendurchbruchs und wieder einsetzenden Sperrphase von Transistor T3 stark gedehnt wird. Dabei entsteht eine rasch ansteigende und nahezu linear abfallende Signalflanke, d. h. es wird ein Dreieckimpuls-gewonnen, der in seiner Fläche den Quadratwert der Impulsladung beinhaltet. Diese Kenngröße eignet sich vorteilhaft zur Alarmierung einer kritischen TE-Intensität im Sinne der Anomalie-Früherkennung.Due to the counter- circuit of the transistors Τ Ί and T 2 with simultaneous connection of the bases of these transistors via a high-ohmic resistance (^ 1 Mohm), this transistor arrangement is in a sense in the "snooze" state, ie the power consumption is far below 1 mA Short pulse of a few ns duration whose voltage amplitude exceeds about 1 mV, with positive polarity of the pulse, a charge fraction from the storage capacitor C S i and injected into the base of the transistor T 1. After transient charge storage in the transistor Ti is after the input pulse almost decayed , a collector current pulse is triggered in the transistor Ti The transistor T 2 remains in the considered positive polarity in the "snooze" state, that is, no additional current flow through transistor T 2 is excited. Accordingly, at the connection point of the collectors of the transistors T 1 and T 2, a voltage change, which essentially results from the discharge of the storage capacitor C u , is given by the current path from the collector of the transistor T 1 via the coupling capacitor Сщ and a limited avalanche breakdown of the emitter base. Distance of the transistor T 3 to the charging capacitor C L1 . In contrast, the reverse-biased transistor T 5 remains in the considered polarity still in the blocking state. Corresponding to the current amplification and thus also the charge amplification of transistor Ti, a signal amplitude which exceeds the input signal is reached at the charging capacitor C L1 , above all the duration of the signal at the charging capacitor C Lt as a result of the termination of the avalanche breakdown and restarting blocking phase of transistor T 3 is greatly stretched. This results in a rapidly rising and almost linearly sloping signal edge, ie it is a triangular pulse-won, which includes in its area the square value of the pulse charge. This characteristic is advantageously suitable for alarming a critical TE intensity in the sense of anomaly early detection.

Analoge Verhältnisse liegen bei entgegengesetzter Polarität des Eingangssignals vor. In diesem Falle wird der Transistor T2 aktiv und Transistor Ts erleidet den begrenzten Lawinendurchbruch, während Transistor T3 im Sperrzustand verbleibt. Bei Verwendung von Transistoren mit einer Übergangsfrequenz von über 500MHz ist dieser dem Eingangssignal proportionale Speichereffekt bis in den Sub-Nanosekunden-Zeitbereich nachweisbar. Es sei bemerkt, daß diese erfindungsgemäße Schaltungsanordnung sich wesentlich vom „klassischen Breitbandverstärker" unterscheidet, bei dem die Arbeitswiderstände im Gegensatz zur vorliegenden Schaltung bewußt klein gehalten werden (Größenordnung < 100Ohm bei Schaltzeiten im Nanosekundenbereich) und außerdem der Betriebsstrom jedes Transistors im Bereich von etwa 10mA liegt. Die erfindungsgemäße Spitzenwert-Speicherung mit Transistoren T3 und Ts unterscheidet sich ebenfalls von konventionellen Schaltungsanordnungen. So erfolgt ein Gleichrichtereffekt bereits bei einem Spannungshub von nur 10mV, der beiden verwendeten Transistoren mit einer Übergangsfrequenz von über 500 MHz auch bei Schaltzeiten von wenigen ns erhalten bleibt, die Sperrverzögerungszeit ist außerordentlich gering. Bei klassischen Gleichrichterschaltungen hingegen (einschl. bei Avalanche-Dioden) steigt die Ansprechschwelle auf das 10- bis50fache an, so daß statt einer Dynamik der Aussteuerung von 1:500 nur Werte von 1:50 bis 1:10 bei der vorgegebenen Betriebsspannung von U8 =S 10V erreichbar sind. Der physikalische Effekt basiert auf dem Lawinendurchbruch der in Sperrichtung vorgespannten Emitter-Basis-Strecke der Transistoren T3; T6. Von besonderem Vorteil ist, daß keine feste Vorspannung mittels eines Spannungsteilers eingestellt werden muß. Im Gegensatz dazu ist bei klassischen Gleichrichterschaltungen eine Arbeitspunkteinstellung einerseits nur durch Spannungsteiler möglich, wodurch sich der Strombedarf der Schaltung erhöht. Außerdem ist diese Maßnahme nur wirksam, wenn ein Diodenstrom angeregt wird, so daß sich die Sperrcharakteristik verschlechtert.Analogous conditions exist with opposite polarity of the input signal. In this case, the transistor T 2 becomes active and transistor Ts suffers the limited avalanche breakdown while transistor T 3 remains in the off state. When using transistors with a crossover frequency of over 500MHz, this proportional to the input signal memory effect is detectable down to the sub-nanosecond time range. It should be noted that this circuit arrangement according to the invention differs substantially from the "classical broadband amplifier", in which the working resistances are intentionally kept small in contrast to the present circuit (order of magnitude <100 ohms with switching times in the nanosecond range) and also the operating current of each transistor in the range of about 10mA The peak value storage according to the invention with transistors T 3 and T s also differs from conventional circuit arrangements: a rectifier effect already occurs at a voltage swing of only 10 mV, the two transistors used with a crossover frequency of more than 500 MHz even with switching times of a few ns On the other hand, in conventional rectifier circuits (including avalanche diodes), the threshold increases to 10 to 50 times, so that instead of a dynamic range of 1:50 0 only values from 1:50 to 1:10 can be reached at the given operating voltage of U 8 = S 10V. The physical effect is based on the avalanche breakdown of the reverse-biased emitter-base path of transistors T 3 ; T 6 . It is particularly advantageous that no fixed bias must be set by means of a voltage divider. In contrast, in the case of classic rectifier circuits, an operating point setting is only possible on the one hand by voltage dividers, which increases the power consumption of the circuit. In addition, this measure is effective only when a diode current is excited, so that the blocking characteristic deteriorates.

Aufgrund der Einfachheit der Schaltungsanordnung, insbesondere durch die geringe Zahl der Bauelemente, kann der Sensor auch in integrierter Schaltungstechnik aufgeführt werden. Damit ist zusätzlich eine hermetische Kapselung gegeben, so daß der Sensor nicht nur außerhalb, sondern auch im Inneren von elektrischen Betriebsmitteln (z.B. unter Öl) installiert werden kann. Dadurch ergibt sich eine weitere Verbesserung des Störabstandes, da einerseits die TE-Signale nciht mehr die metallische Kapselung bei entsprechender Dämpfung durchdringen müssen und andererseits diese Kapselung als Faradayscher Käfig die Störsignale im Inneren erheblich dämpft. Durch Anbringen mehrerer Sensoren in hochwertigen Betriebsmitteln (z. B. Transformatoren) kann eine Mehrstellenmessung auch für eine Fehlerlokalisierung von Vorteil sein.Due to the simplicity of the circuit arrangement, in particular by the small number of components, the sensor can also be listed in integrated circuit technology. In addition, a hermetic encapsulation is provided so that the sensor can be installed not only outside but also inside electrical equipment (e.g., under oil). This results in a further improvement of the signal-to-noise ratio, since, on the one hand, the TE signals no longer have to penetrate the metallic encapsulation with corresponding attenuation and, on the other hand, this encapsulation as Faraday cage significantly attenuates the interference signals in the interior. By mounting several sensors in high-quality equipment (eg transformers), a multi-position measurement can also be advantageous for fault localization.

Die Kleinheit des Sensors ist außerdem vorteilhaft für die punktgenaue Lokalisierung TE-geschädigter Stabwicklungen großer Motoren und Generatoren, wie durch experimentelle Untersuchungen nachgewiesen werden konnte.The smallness of the sensor is also beneficial for the pinpoint localization of TE-damaged bar windings of large motors and generators as evidenced by experimental studies.

Es sei noch bemerkt, daß der Sensor natürlich auch mit interner Batterie betrieben werden kann, wobei eine Betriebsdauer von mindestens einem Monat durchaus erreicht werden kann. Diese Zeitdauer erscheint ausreichend, um ein geschädigtes Betriebsmittel noch für eine gewisse Zeit in Betrieb zu belassen, bis zur Beschaffung einer Austauscheinheit. Durch permanente Zustandsüberwachung ist dann der totale Ausfall mit allen Folgeschäden vermeidbar.It should be noted that the sensor can of course also be operated with internal battery, with a service life of at least one month can be achieved. This period of time seems sufficient to allow a damaged resource to remain in service for a period of time until a replacement unit is obtained. Due to permanent condition monitoring, total failure with all consequential damage can be avoided.

Wird eine Erhöhung der Nachweisgrenze für dieTE-Detektion angestrebt, empfiehlt sich eine Schaltungserweiterung durch eine Vorstufe, die analog der Eingangsschaltung gem. Fig.4 mit den Bauelementen C31, Csz, Rg, T1 und T2 realisiert ist. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann auch mit einer aktiven Breitbandantenne als Aufnehmer kombiniert werden. Als aktive Breitbandantenne bietet sich vorzugsweise das bekannte Dreielektrodensystem mit Differenzverstärkeranordnung an. Zur weiteren Signalverarbeitung in der Zentrale bietet sich die Digitaltechnik an. Dazu empfiehlt sich zunächst eine analoge Impulsaufbefeitung bei Verwendung von Schaltungskomponenten desTE-Sensors an. Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 5. Diese Schaltungsanordnung, bei der an Stelle der Emitterfolger T4; T8 als Spannungsfolger geschaltete Operationsverstärker verwendet sind, erzeugt aus bipolaren Nadelimpulsen unipolare Dreiecksimpulse, die mittels eines Schwellwert-Triggers in einfacher Weise eine Amplituden-Zeit-Umsetzung und damit eine Digitalisierung erlauben.If an increase in the detection limit for the TE detection is desired, a circuit expansion by a pre-stage, which is analogous to the input circuit acc. 4 is realized with the components C 31 , Csz, Rg, T 1 and T 2 . The circuit arrangement according to the invention can also be combined with an active broadband antenna as a pickup. As active broadband antenna is preferably the known three-electrode system with differential amplifier arrangement. For further signal processing in the control center, the digital technology is available. For this purpose, it is initially advisable to use an analog pulse supply when using circuit components of the TE sensor. An embodiment is shown in FIG. 5. This circuit arrangement, in which instead of the emitter follower T 4 ; T 8 are used as a voltage follower switched operational amplifier, generated from bipolar needle pulses unipolar triangular pulses, which allow by means of a threshold trigger in a simple manner, an amplitude-time conversion and thus digitization.

Liegt der gesamte Teilentladungssensor batteriegespeist auf Hochspannungspotential, ist die Übertragung der verstärkten und geformten TE-Signale zu den Auswerteeinrichtungen vorzugsweise mittels fokussiertem Licht oder Laserstrahl bzw. über hochspannungsfestes Lichtleitkabel vorzunehmen. Dabei ist der Teilentladungssensor gemäß Fig. 5 mit seinem Signalausgang K1 an einen Modulationseingang eines nicht dargestellten Lichtsenders, der ebenfalls auf Hochspannungspotential liegt, geschaltet. Teilentladungssensor und Lichtsender können dann vorzugsweise auch im Inneren gekapselter, öl- oder schutzgasgefüllter elektrischer Betriebsmittel auf Hochspannungspotential, unmittelbar am möglichen Entstehungsort von Teilentladungen angeordnet werden.If the entire partial discharge sensor is battery-powered to high-voltage potential, the transmission of the amplified and shaped TE signals to the evaluation devices is preferably to be carried out by means of focused light or laser beam or via high-voltage-resistant optical fiber cable. In this case, the partial discharge sensor according to FIG. 5 is connected with its signal output K1 to a modulation input of a light transmitter, not shown, which is likewise at high-voltage potential. Partial discharge sensor and light emitter can then preferably also be arranged in the interior of encapsulated, oil or Schutzgasgefüllter electrical equipment at high voltage potential, directly on the possible origin of partial discharges.

Fig. 7 zeigt eine einfache analoge Schaltungsanordnung zur Gewinnung des Quadratmittelwertes aus den unipolaren Dreieckimpulsen, wie sie von der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 an die Ausgangsbuchse K1 geliefert werden. Die Auswertung dieses Quadratmittelwertes ist eine gute und billige Alternative zur digitalen Auswertung und gestattet in Abweichung von den geltenden Normen (IEC270) die bessere Beurteilung eines kritischen Isolationsfehlers, da große TE-Impulse durch den Quadratwert besonders hervorgehoben werden und außerdem durch eine Mittelwertbildung eine dichte Folge von TE-Impulsen ebenfalls zu einem hohen Ausgangssignal führen.Fig. 7 shows a simple analog circuit arrangement for obtaining the mean square value from the unipolar triangular pulses as supplied from the circuit arrangement according to Fig. 5 to the output socket K1. The evaluation of this mean square value is a good and cheap alternative to the digital evaluation and, in deviation from the applicable standards (IEC270), allows a better assessment of a critical insulation error, since large TE pulses are particularly emphasized by the square value and also by averaging a dense sequence of TE pulses also lead to a high output signal.

Die Schaltungsanordnung besteht vorzugsweise aus zwei OP-Verstärkerstufen, die über einen Hochpaß C1; R1 an die Ausgangsbuchse K1 der Fig. 5 angeschlossen sind. Die Entkopplung über den Hochpaßkondensator Ct verhindert, daß tieferfrequentes Rauschen oder Arbeitspunktverlagerungen der vorgeschalteten Stufe zur Verlagerung des Ausgangssignalpegels und damit zur Meßwertverfälschung führen. Die Zeitkonstante des Hochpasses C1 * R1 beträgt etwa 1 ms. Die erste Stufe bewirkt mit der Diode D1 und dem Ausgangswiderstand R2 im Rückkopplungszweig des O P-V erstarke rs eine Klammerung des Nullpegels, der sich sonst in Abhängigkeit von der Impulsfolge verschieben würde. Die zweite OP-Stufe stellt einen aktiven Integrator dar, dessen im Rückkopplungszweig liegender Integrationskondensator C1 mit dem Reihenwiderstand R3 eine Zeitkonstante Ci * R3 etwa 10 ms und mit seinem einstellbaren Parallelwiderstand R4 eine Zeitkonstante C\ * R4 etwa 50ms bildet.The circuit arrangement preferably consists of two OP amplifier stages, which via a high-pass C 1 ; R 1 are connected to the output socket K1 of FIG. The decoupling via the high-pass capacitor C t prevents lower-frequency noise or operating point displacements of the upstream stage from leading to the displacement of the output signal level and thus to the distortion of the measured value. The time constant of the high pass C 1 * R 1 is about 1 ms. The first stage, with the diode D1 and the output resistor R2 in the feedback branch of the O PV strong rs, causes a clamping of the zero level, which would otherwise shift in dependence on the pulse train. The second OP stage represents an active integrator whose integration capacitor C 1 located in the feedback branch forms a time constant Ci * R 3 with the series resistor R3 about 10 ms and with its adjustable parallel resistor R 4 a time constant C * R 4 about 50 ms.

Der so gebildete Signalpegel entspricht dem mittleren Quadratwert der TE-Impulsladungen.The signal level thus formed corresponds to the mean square value of the TE pulse charges.

Die ausgangsseitige Widerstands-Kondensator-Widerstands-Reihenschaltung, bei der die Ausgangsbuchse K2 über den Kondensator angeschlossen ist, stellt ein weiteres passives Integrationsglied dar, das bei geeigneter Dimensionierung auch die Funktion des aktiven Integrators übernehmen kann, so daß die zweite OP-Stufe in einer ökonomischen Variante entfallen kann. Außerdem verhindert dieses passive Integrationsglied aufgrund des Tiefpaßverhaltens eine Beeinflussung des TE-Sensors durch externe hochfrequente Störsignale, die infolge der Antennenwirkung über die Ausgangssignalleitung aus der Umgebung in die Ausgangsbuchse K2 eingekoppelt werden könnten.The output side resistor-capacitor resistor series circuit, in which the output jack K2 is connected via the capacitor, is another passive integration member that can take over the function of the active integrator with appropriate dimensioning, so that the second operating stage in a economic variant can be omitted. In addition, this passive integrator prevents due to the low-pass behavior influencing the TE sensor by external high-frequency noise, which could be coupled due to the antenna effect on the output signal line from the environment in the output jack K2.

Claims (20)

1. Teilentladungssensor, insbesondere für die Vor-Ort-Diagnose, die Anomalie-Früherkennung und den Havarieschutz an elektrotechnischen Betriebsmitteln, ohne deren Freischaltung, bestehend aus einem Aufnehmer für Teilentladungssignale und einer Verarbeitungseinheit, gekennzeichnet dadurch, daß der Aufnehmer einen dem jeweiligen Prüfobjekt angepaßten Adapter (AD) darstellt, welcher über eine Signalleitung (SL) und zwei Ladungsspeicherkondensatoren (Csi; Cs2)Je mit den mittels Hochohmwiderstand (Rb) untereinander verbundenen Basen zweier komplementärer Bipolartransistoren (T1; T2) verbunden ist, daß deren Emitter jeweils an einen Pol einer Betriebsspannung (+; —) liegen und deren Kollektoren miteinander verbunden sind und über je einen Koppelkondensator (CK1; Ck2), je einer zueinander komplementären in Sperrichtung gepolte Emitter-Basis-Strecke (T3; T5) und je einen Ladekondensator (CL1; CL2) zu jeweils einem Pol der Betriebsspannung geschaltet sind, daß außerdem jeder Ladekondensatoranschluß (CL1 CL2), vorzugsweise mit der Basis je zueinander komplementär aufgebauter Emitterfolger (T4; T6) verbunden ist, daß jeweils der Verbindungspunkt von Koppelkondensator (CKi; C<2) und der Emitter-Basis-Strecke (T3; T5) jeweils über Klemmwiderstände (R<i; Rk2> mit dem Pol der Betriebsspannung verbunden ist, an dem auch der Kollektor des zugehörigen Emitterfolgers (T4; T6) liegt und daß von den beiden in den Emitterzweigen liegenden Arbeitswiderständen (RA1, RA2) jeweils Reihenkondensatoren (CR1; CR2) die verstärkten und gedehnten TE-Signale auf eine Ausgangsbuchse (КЗ) auskoppeln, an der die Signalverarbeitungsstufe (SV), vorzugsweise über eine Ausgangssignalleitung angeschlossen ist.1. Partial discharge sensor, in particular for on-site diagnosis, the anomaly-early detection and the accidental protection of electrical equipment, without the activation, consisting of a pickup for partial discharge signals and a processing unit, characterized in that the pickup adapted to the respective test object adapter (AD) which is connected via a signal line (SL) and two charge storage capacitors (Csi; Cs 2 ) to the bases of two complementary bipolar transistors (T1; T2) interconnected by high resistance (Rb) so that their emitters are connected to one pole an operating voltage (+; -) are located and whose collectors are connected to each other and each via a coupling capacitor (C K1 , Ck 2 ), each one complementary polarity reverse-biased emitter-base path (T3, T5) and a respective charging capacitor (C L1 , C L2 ) are connected to one pole of the operating voltage that also each charging capacitor terminal (C L1 C L2 ), preferably with the base per each emitter follower (T4; T6), that in each case the connection point of coupling capacitor (C K i; C < 2 ) and the emitter-base path (T3; T5) in each case via clamping resistors (R <i;Rk2>) is connected to the pole of the operating voltage, on which also the collector of the associated emitter follower (T4, T6) is located and that of the two in the emitter branches lying working resistances (R A1 , R A2 ) each series capacitors (C R1 , C R2 ) the amplified and stretched TE signals to an output jack (КЗ) decouple, at which the signal processing stage (SV), preferably connected via an output signal line. 2. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Adapter (AD) aus zwei Kontaktspitzen (MP1; MP2) mit einem die aktive Meßzone eines metallischen Prüflingsgefäßes (MG) bestimmenden Abstand besteht.2. Partial discharge sensor according to claim 1, characterized in that the adapter (AD) consists of two contact tips (MP 1 , MP 2 ) with a the active measuring zone of a metallic Prüflingsgefäßes (MG) defining distance. 3. TeilentladungssensorgemäßAnspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß der Adapter (AD)ineiner einpoligen Kontaktierung zum Prüfobjekt (PO) besteht und das leitende Gehäuse (SG) des Sensors eine Antenne bildet.Partial discharge sensor according to Claim 1, characterized in that the adapter (AD) consists of a single-pole contact with the test object (PO) and the conductive housing (SG) of the sensor forms an antenna. 4. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß die einpolige Kontaktierung bei ferromagnetischen Prüflingsgefäßen (MG) mittels Haftmagnet (HM) erfolgt.4. Partial discharge sensor according to claim 3, characterized in that the unipolar contact in ferromagnetic Prüflingsgefäßen (MG) by means of a magnet (HM). 5. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das elektrisch leitende Gehäuse (SG) des Sensors elektrisch und mechanisch mit dem Gehäuse (MG) des Prüfobjektes (PO) verbunden ist und als Gegenpol eine vorzugsweise scheibenförmig ausgeführte Antenne (SR) angeordnet ist.5. Partial discharge sensor according to claim 1, characterized in that the electrically conductive housing (SG) of the sensor is electrically and mechanically connected to the housing (MG) of the test object (PO) and is arranged as an antipode, a preferably disc-shaped antenna (SR). 6. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß von der Signalleitung (SL) zum Sensorgehäuse (SG) ein kurzgeschlossener Wellenleiter mit einer Wellenlaufzeit von weniger als 100ns geschaltet ist.6. partial discharge sensor according to claim 1 and 5, characterized in that from the signal line (SL) to the sensor housing (SG) a short-circuited waveguide with a wave transit time of less than 100ns is connected. 7. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Wellenleiter aus einem Koaxialkabel (KL) besteht, dessen Innenleiter eingangsseitig mit der Signalleitung (SL) und ausgangsseitig mit dem metallischen Gehäuse (SG) des Sensors verbunden ist.7. Partial discharge sensor according to claim 6, characterized in that the waveguide consists of a coaxial cable (KL) whose inner conductor is connected on the input side to the signal line (SL) and the output side to the metallic housing (SG) of the sensor. 8. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Wellenleiter aus einer Parallel-Streifenleitung besteht.8. Partial discharge sensor according to claim 6, characterized in that the waveguide consists of a parallel stripline. 9. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß an Stelle des Wellenleiters ein Impulsübertrager verwendet ist.9. partial discharge sensor according to claim 6, characterized in that instead of the waveguide, a pulse transformer is used. 10. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 1,2 und 9, gekennzeichnet dadurch, daß der Adapter (AD) zwei Eingänge (MP 1; MP2) aufweist, die mit Anfang und Ende des Innen- (IL1) oder Außenleiters (AL2) einer, vorzugsweise auf einem Manifer-Schalenkern (MK), gewickelten Koaxialleitung verbunden sind, dessen Außen- (AL 1) bzw. Innenleiter (IL2) an einem Ende über die Signalleitung (SL) an die zwei Ladungsspeicherkondensatoren (CSi C32) und am anderen Ende mit der Masse der Schaltungsanordnung verbunden sind.10. partial discharge sensor according to claim 1,2 and 9, characterized in that the adapter (AD) has two inputs (MP 1; MP2), with the beginning and end of the inner (IL1) or outer conductor (AL2) one, preferably on a shell core (MK) wound coaxial line are connected, the outer (AL 1) and inner conductor (IL2) at one end via the signal line (SL) to the two charge storage capacitors (C S i C 32 ) and at the other end connected to the ground of the circuit arrangement. 11. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Kontakt der Ausgangsbuchse (КЗ) der Verarbeitungseinheit (VE) über einen Widerstand (RR) mit der positiven (+) und der andere Kontakt der Ausgangsbuchse (КЗ) über einen Trennwiderstand (RT) mit der negativen ( —) Betriebsspannungsleitung verbunden ist, wobei am Ende der Ausgangssignalleitung in der Schaltwarte neben der Signalverarbeitungsstufe (SV) verdrosselt eine Stromversorgung angeschlossen ist.11. Partial discharge sensor according to claim 1, characterized in that a contact of the output socket (КЗ) of the processing unit (VE) via a resistor (R R ) with the positive (+) and the other contact of the output socket (КЗ) via a separation resistor (R T ) is connected to the negative (-) operating voltage line, wherein at the end of the output signal line in the control room next to the signal processing stage (SV) choked a power supply is connected. 12. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein induktivitätsarmer Glättungskondensator (CG) über die Verbindungspunkte der Transistorenemitter (T 1; T2) mit den Betriebsspanungspotentialen (+; —) geschaltet ist.12. Partial discharge sensor according to claim 1, characterized in that a low-inductance smoothing capacitor (C G ) via the connection points of the transistor emitter (T 1, T2) with the operating voltage potentials (+, -) is connected. 13. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der Signalleitung (SL) und den Basen der zwei komplementären Bipolartransistoren (T1; T2) eine gleichermaßen aufgebaute zweite Komplementärtransistoranordnung mit Ladespeicherkondensatoren als Vorstufe eingefügt ist.13. Partial discharge sensor according to claim 1, characterized in that between the signal line (SL) and the bases of the two complementary bipolar transistors (T1, T2) an equally constructed second complementary transistor arrangement with charge storage capacitors is inserted as a precursor. 14. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Aufnehmer aus einer aktiven Breitbandantenne, vorzugsweise aus dem an sich bekannten Dreielektrodensystem mit schnellen Differenzverstärkern besteht.14. Partial discharge sensor according to claim 1, characterized in that the transducer consists of an active broadband antenna, preferably from the known three-electrode system with fast differential amplifiers. 15. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß an Stelle der Emitterfolger (T4; T6) als Spannungsfolger geschaltete OP-Verstärker angeordnet sind, deren Ausgänge auf eine unipolare Impulsfolge erzeugende Anordnung geschaltet sind.15. Partial discharge sensor according to claim 1, characterized in that arranged in place of the emitter follower (T4, T6) as a voltage follower connected OP amplifiers whose outputs are connected to a unipolar pulse train generating arrangement. 16. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 1 und 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Ausgangsbuchse (K 1) mit dem Modulationseingang eines nachgeschalteten Lichtsenders oder Laseranordnung verbunden ist, der über Lichtleitkabel oder über einen fokussierten Strahl mit einem der Signalverarbeitungsstufe (SV) vorgeschalteten Lichtempfänger mit Demodulator gekoppelt ist.16. Partial discharge sensor according to claim 1 and 15, characterized in that the output socket (K 1) is connected to the modulation input of a downstream light emitter or laser array coupled via optical fiber or a focused beam to one of the signal processing stage (SV) upstream light receiver with demodulator is. 17. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 1 und 15, gekennzeichnet dadurch, daß in der Signalverarbeitungsstufe (SV) ein Meßwert gebildet ist, der dem Mittelwert des Quadrates der TE-Impulsladungen entspricht.17. Partial discharge sensor according to claim 1 and 15, characterized in that in the signal processing stage (SV), a measured value is formed, which corresponds to the mean value of the square of the TE impulse charges. 18. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 1,15und 17, gekennzeichnet dadurch, daß ein OP-Verstärker mit seinem nichtinvertierenden Eingang (+) an Bezugspotential (UBo) und mit seinem invertierenden Eingang (—) über eine Hochpaßkapazität (C1) an dem Ausgang (K 1) der Verarbeitungseinheit (VE), über einen Hochpaßquerwiderstand an Bezugspotential (UB_), über eine Diode (D 1) parallel mit einem Widerstand (R 2) an den Ausgang des OP-Verstärkers und auf den Eingang eines Integrators geschaltet sind.18. Partial discharge sensor according to claim 1,15 and 17, characterized in that an OP amplifier with its non-inverting input (+) to reference potential (U B o) and with its inverting input (-) via a Hochpaßkapazität (C 1 ) at the output (K 1) of the processing unit (VE), connected via a high-pass filter resistor to reference potential (U B _), via a diode (D 1) in parallel with a resistor (R 2) to the output of the OP amplifier and to the input of an integrator are. 19. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 18, gekennzeichnet dadurch, daß der Integrator aus einer Widerstands-Kondensator-Widerstands-Reihenschaltung besteht, wobei das Ausgangssignal (K2) über dem Kondensator abgegriffen ist.19. Partial discharge sensor according to claim 18, characterized in that the integrator consists of a resistor-capacitor resistor series circuit, wherein the output signal (K2) is tapped off across the capacitor. 20. Teilentladungssensor gemäß Anspruch 18 und 19, gekennzeichnet dadurch, daß ein als aktiver Integrator geschalteter OP-Verstärker statt oder mit der Widerstands-Kondensator-Widerstandsreihenschaltung angeordnet sind.20. Partial discharge sensor according to claim 18 and 19, characterized in that an active integrator connected to the OP amplifier instead of or with the resistor-capacitor resistor series circuit are arranged.
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