DE102010010396A1

DE102010010396A1 - Method for monitoring electrical insulation of winding of e.g. electric motor, involves producing high-frequency partial discharge signal during occurrence of partial discharge in insulation of winding, where pulse is produced from signal

Info

Publication number: DE102010010396A1
Application number: DE201010010396
Authority: DE
Inventors: Konrad Bauer; Jörg Hassel; Richard Schmidt; Oliver Theile
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2011-09-08

Abstract

The method involves producing a high-frequency partial discharge signal (F) during occurrence of partial discharge in electrical insulation of a winding (2), where the partial discharge signal is filtered by a band pass filter (4) and rectified by a rectifier (5). An electrical pulse (P) is produced from the partial discharge signal. An alarm signal (A) is transmitted to an external evaluation unit (10), when a count (Z) of a threshold value is exceeded. Evaluation of the count is enabled in the external evaluation unit. An independent claim is also included for a control device for monitoring of electrical insulation of a winding of an electric machine, comprising an antenna.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der elektrischen Isolation einer Wicklung einer elektrischen Maschine. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung der elektrischen Isolation einer Wicklung einer elektrischen Maschine.The invention relates to a method for monitoring the electrical insulation of a winding of an electrical machine. Furthermore, the invention relates to a monitoring device for monitoring the electrical insulation of a winding of an electrical machine.

Bei stark inhomogenen Feldverläufen von elektrischen Isolierungen kann es örtlich zu Überschreitungen der materialtypischen elektrischen Durchschlagsfeldstärke kommen. Es tritt dann ein elektrischer Durchschlag auf, bei dem die Isolierung durch Entladungen teilweise überbrückt wird. Solche Entladungen werden fachspezifisch als Teilentladungen bezeichnet. Teilentladungen treten vor allem bei Beanspruchung der Isolierung mit Wechselspannung auf.In the case of strongly inhomogeneous field courses of electrical insulation, local exceedances of the material-typical electrical breakdown field strength can occur. There then occurs an electrical breakdown, in which the insulation is partially bridged by discharges. Such discharges are referred to as partial discharges. Partial discharges occur especially when the insulation is subjected to alternating voltage.

Bei elektrischen Maschinen, wie z. B. elektrische Motoren, Generatoren oder Transformatoren können Teilentladungen in der elektrischen Isolation der Wicklungen der elektrischen Maschine, insbesondere z. B. in der Isolation der Statorwicklungen, auftreten. Teilentladungen werden dabei bis zu einem gewissen Maß in Kauf genommen. Im Zuge der Alterung der elektrischen Maschine können die Teilentladungen jedoch zunehmend zu Wicklungsschäden führen. Zur Bewertung der Fertigungsqualität bei der Produktion und auch zur Ermittlung von Alterung und/oder Materialermüdung werden heute bereits Messungen mit hochwertigen Messsystemen durchgeführt. Diese Messungen sind aufwändig und die eingesetzten Geräte und das erforderliche, speziell geschulte Personal sind kostenintensiv. Eine kontinuierliche Überwachung einer Wicklung hinsichtlich Auftreten von Teilentladungen ist mit den aus dem Stand der Technik bekannten Messsystemen zu wirtschaftlich akzeptablen Kosten nicht möglich.For electrical machines, such. As electric motors, generators or transformers can partial discharges in the electrical insulation of the windings of the electric machine, in particular z. B. in the insulation of the stator windings occur. Partial discharges are accepted to a certain extent. In the course of aging of the electric machine, however, the partial discharges can increasingly lead to winding damage. For the evaluation of production quality during production and also for the determination of aging and / or material fatigue, measurements with high-quality measuring systems are already carried out today. These measurements are complex and the equipment used and the required, specially trained personnel are costly. A continuous monitoring of a winding with regard to the occurrence of partial discharges is not possible with the measuring systems known from the prior art at economically acceptable costs.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Verfahren und eine einfache Überwachungseinrichtung zur Überwachung der elektrischen Isolation einer Wicklung einer elektrischen Maschine zu schaffen, die eine kontinuierliche Überwachung der elektrischen Isolation ermöglichen.It is an object of the invention to provide a simple method and a simple monitoring device for monitoring the electrical insulation of a winding of an electrical machine, which allow continuous monitoring of the electrical insulation.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung der elektrischen Isolation einer Wicklung einer elektrischen Maschine, wobei von einer Antenne, bei Auftreten einer Teilentladung in der elektrischen Isolation der Wicklung, ein hochfrequentes Teilentladungssignal erzeugt wird, wobei aus dem Teilentladungssignal ein elektrischer Impuls erzeugt wird.This object is achieved by a method for monitoring the electrical insulation of a winding of an electrical machine, wherein a high-frequency partial discharge signal is generated by an antenna upon occurrence of a partial discharge in the electrical insulation of the winding, wherein from the partial discharge signal, an electrical pulse is generated.

Weiterhin wird diese Aufgabe gelöst durch eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung der elektrischen Isolation einer Wicklung einer elektrischen Maschine, wobei die Überwachungseinrichtung eine Antenne aufweist, die bei Auftreten einer Teilentladung in der elektrischen Isolation der Wicklung, ein hochfrequentes Teilentladungssignal erzeugt, wobei die Überwachungseinrichtung eine Teilentladungsdetektionseinheit aufweist, die aus dem Teilentladungssignal einen elektrischen Impuls erzeugt.Furthermore, this object is achieved by a monitoring device for monitoring the electrical insulation of a winding of an electrical machine, wherein the monitoring device has an antenna which generates a high-frequency partial discharge signal when a partial discharge occurs in the electrical insulation of the winding, the monitoring device having a partial discharge detection unit, which generates an electrical pulse from the partial discharge signal.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn der elektrische Impuls erzeugt wird, indem das Teilentladungssignal mittels eines Bandpassfilters gefiltert und anschließend mittels eines Gleichrichters gleichgerichtet wird und das solchermaßen gefilterte und gleichgerichtete Teilentladungssignal mittels eines Tiefpassfilters gefiltert wird. Durch diese Ausbildung der Erfindung lässt sich auf besonders einfache Art und Weise durch wenige analog arbeitende Bauelemente aus dem hochfrequenten Teilentladungssignal ein elektrischer Impuls erzeugen.Furthermore, it proves to be advantageous if the electrical pulse is generated by the partial discharge signal is filtered by means of a bandpass filter and then rectified by means of a rectifier and the thus filtered and rectified partial discharge signal is filtered by means of a low-pass filter. By means of this embodiment of the invention, an electrical impulse can be generated from the high-frequency partial discharge signal in a particularly simple manner by means of a few components operating in analogue fashion.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn bei Auftreten des elektrischen Impulses ein Zählerstand erhöht wird, da hierdurch schon in der Überwachungseinrichtung eine Vorverarbeitung stattfindet.Furthermore, it proves to be advantageous if, when the electrical pulse occurs, a counter reading is increased, since this already causes pre-processing in the monitoring device.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, dass wenn der Zählerstand einen Grenzwert überschreitet, der Zählerstand an eine externe Auswerteeinheit übermittelt wird. Hierdurch wird eine weitere Auswertung des Zählerstands in einer externen Auswerteeinheit, d. h. einer Auswerteeinheit, die nicht Bestandteil der Überwachungseinrichtung ist, ermöglicht.Furthermore, it proves to be advantageous that when the count exceeds a limit, the count is transmitted to an external evaluation. This results in a further evaluation of the meter reading in an external evaluation unit, d. H. an evaluation, which is not part of the monitoring device allows.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, dass wenn der Zählerstand einen Grenzwert überschreitet, ein Alarmsignal an eine externe Auswerteeinheit übermittelt wird. Hierdurch wird eine weitere Auswertung des Alarmsignals in einer externen Auswerteeinheit ermöglicht.Furthermore, it proves to be advantageous that when the count exceeds a limit, an alarm signal is transmitted to an external evaluation. This enables a further evaluation of the alarm signal in an external evaluation unit.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Auftreten eines elektrischen Impulses an eine externe Auswerteeinheit übermittelt wird. Hierdurch wird eine weitere Auswertung des elektrischen Impulses in einer externen Auswerteeinheit ermöglicht.Furthermore, it proves to be advantageous if the occurrence of an electrical pulse is transmitted to an external evaluation unit. This allows a further evaluation of the electrical pulse in an external evaluation unit.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Zählerstand an eine externe Auswerteeinheit übermittelt wird. Hierdurch wird eine weitere Auswertung des Zählerstands in einer externen Auswerteeinheit ermöglicht.Furthermore, it proves to be advantageous if the meter reading is transmitted to an external evaluation unit. This allows a further evaluation of the meter reading in an external evaluation unit.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn von der externen Auswerteinheit bei Empfang eines Alarmsignals eine Abschaltung der elektrischen Maschine oder eine Umschaltung auf eine für die Windung der Maschine schonende Betriebsart, veranlasst wird. Durch diese Maßnahme werden Schäden an der elektrischen Maschine vermieden und/oder eine längere Laufzeit der elektrischen Maschine ermöglicht.Furthermore, it proves to be advantageous if the external evaluation unit upon receipt of an alarm signal, a shutdown of the electric machine or a switch to a gentle for the winding of the machine mode, is caused. By this measure, damage to the electrical machine can be avoided and / or allows a longer life of the electric machine.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn von der externen Auswerteeinheit die übermittelten elektrischen Impulse und/oder der übermittelte Zählerstand und/oder die Anzahl der empfangenen Alarmsignale ausgewertet wird und bei Überschreitung mindestens eines Schwellwerts eine Abschaltung der elektrischen Maschine oder eine Umschaltung auf eine für die elektrische Wicklung der Maschine schonende Betriebsart, veranlasst wird. Durch diese Maßnahme werden Schäden an der elektrischen Maschine vermieden und/oder eine längere Laufzeit der elektrischen Maschine ermöglicht.Furthermore, it proves to be advantageous if the transmitted electrical impulses and / or the transmitted counter reading and / or the number of received alarm signals is evaluated by the external evaluation unit and when exceeding at least one threshold, a shutdown of the electric machine or a switch to one for the electrical winding of the machine gentle mode, is prompted. By this measure, damage to the electrical machine can be avoided and / or a longer duration of the electric machine allows.

Die Überwachungseinrichtung wird dabei vorzugsweise an oder in der elektrischen Maschine angeordnet.The monitoring device is preferably arranged on or in the electrical machine.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Dabei zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail below. Showing:

1 eine schematisierte blockförmige Darstellung der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung und 1 a schematic block-shaped representation of the monitoring device according to the invention and

2 ein aus einem hochfrequenten Teilentladungssignal erzeugter elektrischer Impuls. 2 an electrical pulse generated from a high-frequency partial discharge signal.

In 1 ist in Form einer schematisierten blockförmigen Darstellung eine erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung 11 dargestellt. Eine Steuereinrichtung 1 ist über elektrische Leitungen R, F und T mit einer elektrischen Maschine verbunden, die im Rahmen des Ausführungsbeispiels als ein elektrischer Motor 2 ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung 1 steuert den elektrischen Motor 2 durch Erzeugung von elektrischen Ausgangsspannungen an. Der Motor 2 weist dabei elektrische Wicklungen auf, wobei der Übersichtlichkeit halber nur eine elektrische Wicklung 22 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Überwachungseinrichtung 11 ermöglicht eine Überwachung der elektrischen Isolation der elektrischen Wicklung 22 des Motors 2. Die Überwachungseinrichtung 11 weist zur Detektion der Teilentladungen eine Antenne 3 auf, die im Rahmen des Ausführungsbeispiels in Form einer Rogowski-Spule vorliegt und um die Leitung T angeordnet ist.In 1 is in the form of a schematic block-shaped representation of a monitoring device according to the invention 11 shown. A control device 1 is connected via electrical lines R, F and T to an electric machine, which in the context of the embodiment as an electric motor 2 is trained. The control device 1 controls the electric motor 2 by generating electrical output voltages. The motor 2 has electrical windings, for the sake of clarity, only an electrical winding 22 is provided with a reference numeral. The monitoring device 11 allows monitoring of the electrical insulation of the electrical winding 22 of the motor 2 , The monitoring device 11 has an antenna for detecting the partial discharges 3 in the context of the embodiment in the form of a Rogowski coil and is arranged around the line T.

Bei Auftreten einer Teilentladung in der elektrischen Isolation der Wicklung 22 wird von der Antenne 3, infolge der durch die Teilentladung erzeugten hochfrequenten Ströme im Leiter T, ein hochfrequentes Teilentladungssignal F erzeugt und einer Teilentladungsdetektionseinheit 12 als Eingangsgröße zugeführt. Der Verlauf des beim Auftreten einer Teilentladung von der Antenne 3 erzeugten Teilentladungssignal F über der Zeit t ist in 2 dargestellt, wobei das Teilentladungssignal im Rahmen des Ausführungsbeispiels bei einer Spannung von ca. 0 V beginnt und abwechselnd positive und negative Spannungswerte angibt. Die Teilentladungsdetektionseinheit 12 erzeugt aus dem hochfrequenten Teilentladungssignal F einen elektrischen Impuls P. Der zeitliche Verlauf des elektrischen Impulses P ist in 2 dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber die Amplitude des Impulses P vergrößert dargestellt ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem hochfrequenten Signal ein Signal verstanden, dessen Frequenz über 1 MHz liegt.When a partial discharge occurs in the electrical insulation of the winding 22 is from the antenna 3 , generated as a result of the partial discharge generated high-frequency currents in the conductor T, a high-frequency partial discharge signal F and a partial discharge detection unit 12 supplied as input. The course of the occurrence of a partial discharge from the antenna 3 generated partial discharge signal F over the time t is in 2 shown, wherein the partial discharge signal begins in the context of the embodiment at a voltage of about 0 V and alternately indicates positive and negative voltage values. The partial discharge detection unit 12 generates from the high-frequency partial discharge signal F an electric pulse P. The time course of the electrical pulse P is in 2 represented, for the sake of clarity, the amplitude of the pulse P is shown enlarged. In the context of the present invention, a high-frequency signal is understood to mean a signal whose frequency is above 1 MHz.

Im Rahmen des Ausführungsbeispiels weist das Teilentladungssignal F wesentliche Spektralanteile in einem Frequenzbereich um 600 MHz herum auf. Zur Erzeugung des Impulses P wird das Teilentladungssignal F zunächst mittels eines Bandpassfilters 4 gefiltert, wobei im Rahmen des Ausführungsbeispiels das Bandpassfilter 4 Frequenzen unterhalb von 550 MHz und oberhalb von 750 MHz dämpft. Mittels des Bandpassfilters 4 werden höherfrequente Störungen, welche z. B. von Mobilfunkanlagen herrühren können und niederfrequente Störungen, welche z. B. von den in der Steuereinrichtung 1 integrierten Stromrichtern herrühren können, gedämpft.In the exemplary embodiment, the partial discharge signal F has significant spectral components in a frequency range around 600 MHz. To generate the pulse P, the partial discharge signal F is first by means of a bandpass filter 4 filtered, wherein in the context of the embodiment, the bandpass filter 4 Frequencies below 550 MHz and above 750 MHz attenuates. By means of the bandpass filter 4 be higher-frequency interference, which z. B. may originate from mobile networks and low-frequency interference, which z. B. of the in the control device 1 integrated converters can be damped.

Das solchermaßen gefilterte Teilentladungssignal Fg wird anschließend mittels eines Gleichrichters 5 gleichgerichtet und solchermaßen ein gleichgerichtetes gefiltertes Teilentladungssignal Fgg erzeugt. Das gleichgerichtete gefilterte Teilentladungssignal Fgg wird anschließend mittels eines Tiefpassfilters 6 gefiltert und solchermaßen der Impuls P erzeugt, wobei im Rahmen des Ausführungsbeispiels der Tiefpass 6 Frequenzen oberhalb von 30 MHz dämpft.The thus filtered partial discharge signal Fg is then by means of a rectifier 5 rectified and thus generates a rectified filtered partial discharge signal Fgg. The rectified filtered partial discharge signal Fgg is then applied by means of a low-pass filter 6 filtered and thus generates the pulse P, wherein in the context of the embodiment of the low-pass 6 Frequencies above 30 MHz are attenuated.

Zu jeder aufgetretenen Teilentladung wird solchermaßen ein Impuls P erzeugt. Die Teilentladungsdetektionseinheit 12 ist dabei in Analogtechnik aufgebaut, so dass die Teilentladungsdetektionseinheit 12 besonders einfach realisiert werden kann.For each partial discharge that occurs, a pulse P is thus generated. The partial discharge detection unit 12 is constructed in analog technology, so that the partial discharge detection unit 12 particularly easy to be realized.

Im Rahmen des Ausführungsbeispiels weist die Überwachungseinrichtung 11 einen Zähler 7 und eine Auswerteeinheit 8 auf. Der Impuls P wird als Eingangsgröße dem Zähler 7 zugeführt, wobei der Zähler 7 bei jedem erzeugten Impuls P seinen Zählerstand um einen Wert von ”1” erhöht, so dass der Zählerstand, der seit der letzten Rücksetzung des Zählerstands aufgetretenen Anzahl der Teilentladungen, entspricht. Der Zählerstand Z wird an eine Vergleichseinheit 8 übermittelt, wobei wenn der Zählerstand Z einen voreingestellten Grenzwert überschreitet, von der Vergleichseinheit 8 ein Alarmsignal A erzeugt wird.In the context of the embodiment, the monitoring device 11 a counter 7 and an evaluation unit 8th on. The pulse P is the input to the counter 7 supplied, the counter 7 for each pulse P generated increases its count by a value of "1", so that the count corresponding to the number of partial discharges occurred since the last reset of the count. The counter reading Z is sent to a comparison unit 8th transmitted, wherein when the count Z exceeds a preset limit, from the comparison unit 8th an alarm signal A is generated.

Im Rahmen des Ausführungsbeispiels wird der Impuls P, der Zählerstand Z sowie das Alarmsignal A an eine Kommunikationseinheit 9 übermittelt, wobei die Kommunikationseinheit 9 über eine drahtgebundene Verbindung 14 und/oder eine drahtlose Verbindung 14' das Auftreten des Impulses P, den Zählerstand Z und das Alarmsignal A an eine externe Auswerteeinheit 10 übermittelt.In the context of the embodiment of the pulse P, the count Z and the Alarm signal A to a communication unit 9 transmitted, wherein the communication unit 9 via a wired connection 14 and / or a wireless connection 14 ' the occurrence of the pulse P, the count Z and the alarm signal A to an external evaluation 10 transmitted.

Die Kommunikationseinheit 9 weist zur Realisierung der drahtgebundenen Verbindung 14 im Rahmen des Ausführungsbeispiels eine USB-Schnittstelle 15 und zur Realisierung der drahtlosen Verbindung 14' ein Funktmodul 16 auf. Die Auswerteeinheit 10 ist dabei im Rahmen des Ausführungsbeispiels Bestandteil eines externen Auswertegeräts 21. Der Begriff ”extern” soll dabei in der vorliegenden Anmeldung ausdrücken, dass die Auswerteeinheit 10 und das Auswertegerät 21 nicht Bestandteil der Überwachungseinrichtung 11 sind.The communication unit 9 indicates the realization of the wired connection 14 in the context of the embodiment, a USB interface 15 and to realize the wireless connection 14 ' a radio module 16 on. The evaluation unit 10 is in the context of the embodiment part of an external evaluation device 21 , The term "external" is intended to express in the present application that the evaluation unit 10 and the evaluation device 21 not part of the monitoring device 11 are.

Von der externen Auswerteeinheit 10 werden die übermittelten elektrischen Impulse und/oder der übermittelte Zählerstand und/oder die Anzahl der empfangenen Alarmsignale ausgewertet und bei Überschreitung mindestens eines Schwellwerts eine Abschaltung des Motors 2 oder eine Umschaltung auf eine für die elektrische Wicklung 22 des Motors 2 schonende Betriebsart veranlasst. Über eine Verbindung 23 wird ein entsprechendes Abschaltsignal, das ein Abschalten des Motors 2 bewirkt oder ein entsprechendes Umschaltsignal, das eine Betriebsartenumschaltung des Motors 2 bewirkt, an die Steuereinrichtung 1 übermittelt. Die schonende Betriebsart kann z. B. darin bestehen, dass der Motor 2 in der schonenden Betriebsart nur mit einer maximalen Leistung P1 betrieben wird und in einer anderen z. B. standardmäßigen Betriebsart mit einer maximalen Leistung P2 betrieben wird, wobei die maximale Leistung P1 kleiner ist als die maximale Leistung P2.From the external evaluation unit 10 the transmitted electrical pulses and / or the transmitted count and / or the number of received alarm signals are evaluated and when exceeding at least one threshold, a shutdown of the engine 2 or a switch to one for the electrical winding 22 of the motor 2 gentle operating mode causes. About a connection 23 is a corresponding shutdown signal, which is a shutdown of the engine 2 causes or a corresponding switching signal, the mode switching of the engine 2 causes, to the controller 1 transmitted. The gentle mode can z. B. be that the engine 2 is operated in the gentle mode only with a maximum power P1 and in another z. B. Standard mode is operated with a maximum power P2, the maximum power P1 is smaller than the maximum power P2.

Im Rahmen des Ausführungsbeispiels wird, sobald die Vergleichseinheit 8 ein Alarmsignal A erzeugt, der Zählerstand Z über die Kommunikationseinheit 9 an die Auswerteeinheit 10 übermittelt und anschließend der Zählerstand Z auf einen Wert von ”0” zurückgesetzt. Im einfachsten Fall wird von der Auswerteeinheit 10 bei Empfang eines Alarmsignals A eine Abschaltung des elektrischen Motors 2 oder eine Umschaltung des elektrischen Motors 2 auf eine für die Windung 22 des elektrischen Motors 2 schonende Betriebsart veranlasst.In the context of the embodiment, as soon as the comparison unit 8th generates an alarm signal A, the counter Z via the communication unit 9 to the evaluation unit 10 transmitted and then reset the count Z to a value of "0". In the simplest case, the evaluation unit 10 upon receipt of an alarm signal A, a shutdown of the electric motor 2 or a switchover of the electric motor 2 on one for the turn 22 of the electric motor 2 gentle operating mode causes.

Von der Auswerteeinheit 10 sind die unterschiedlichsten Auswertungen der an sie übermittelten Signale (Zählerstand, elektrische Impulse etc.) möglich. So kann z. B. die Auswerteeinheit 10 auch erst eine Abschaltung des Motors 2 oder eine Umschaltung des Motors 2 auf die schonende Betriebsart veranlassen, wenn die Anzahl der empfangenen Alarmsignale einen bestimmten Schwellwert überschreiten und/oder in einem bestimmten Zeitraum ein bestimmten Schwellwert überschreiten und/oder in einem bestimmten Zeitraum die Anzahl der elektrischen Impulse P einen voreingestellten Schwellwert überschreitet und/oder in einem bestimmten Zeitraum, z. B. einmal ein Alarmsignal detektiert wurde, und der Zählerstand in der nachfolgenden Zeit einen in der Auswerteeinheit hinterlegten Schwellwert überschreitet. Es sind hier die verschiedensten Auswertungen in der Auswerteeinheit 10 möglich.From the evaluation unit 10 are the most diverse evaluations of the signals transmitted to them (counter reading, electrical impulses, etc.) possible. So z. B. the evaluation 10 also only a shutdown of the engine 2 or a changeover of the engine 2 to cause the gentle mode when the number of received alarm signals exceed a certain threshold and / or exceed a certain threshold in a certain period of time and / or in a certain period of time, the number of electrical pulses P exceeds a preset threshold and / or in a certain Period, for. B. once an alarm signal has been detected, and the counter reading in the subsequent time exceeds a stored in the evaluation unit threshold. Here are the most different evaluations in the evaluation unit 10 possible.

Im Rahmen des Ausführungsbeispiels wird dabei von der Steuereinrichtung 1 die aktuelle Betriebsart B des Motors 2 der Auswerteeinheit 10 mitgeteilt, so dass diese weiß, in welcher Betriebsart der Motors 2 gerade betrieben wird. Wenn der Motor 2 aus irgendeinem Grund bereits in der schonenden Betriebsart betrieben wird und auch in der schonenden Betriebsart weitere Teilentladungen auftreten, wird von der Auswerteeinheit 10 eine sofortige Abschaltung des Motors veranlasst.In the context of the embodiment is thereby of the control device 1 the current operating mode B of the motor 2 the evaluation unit 10 communicated so that this knows in which operating mode the engine 2 is currently being operated. If the engine 2 For some reason already operated in the gentle mode and also in the gentle mode more partial discharges occur, is of the evaluation unit 10 an immediate shutdown of the engine causes.

Weiterhin kann die Auswerteeinheit 10 aber auch aus den an sie übermittelten Signalen, die vorrausichtlich noch zur Verfügung stehende Zeitdauer, bevor eine Abschaltung des Motors 2 oder eine Umschaltung auf eine schonende Betriebsart von ihr voraussichtlich veranlasst wird, ermitteln und einem Bediener anzeigen. Weiterhin kann mittels der von der Auswerteeinheit 10 gesammelten und in der Auswerteeinheit 10 gespeicherten Signalen aber auch von einem Bediener abgeschätzt werden, ob eine Wartung und/oder Reparatur des Motors 2 notwendig ist. Die Auswerteeinheit 10 weist hiezu ein Display auf, auf dem die Signale visualisiert werden können.Furthermore, the evaluation unit 10 but also from the transmitted to them signals, the vorrausichtlich still available time period before a shutdown of the engine 2 or a shift to a gentle mode of her is expected to be determined, identify and display to an operator. Furthermore, by means of the evaluation unit 10 collected and in the evaluation unit 10 stored signals but also be estimated by an operator, whether a maintenance and / or repair of the engine 2 necessary is. The evaluation unit 10 has a display on it, on which the signals can be visualized.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Auswerteeinheit 10 im Rahmen des Ausführungsbeispiels Bestandteil eines externen Auswertegeräts 21 ist, an dem z. B. entsprechend die elektrischen Impulse, der übermittelte Zählerstand und die Anzahl der empfangenen Alarmsignale einem Benutzer angezeigt werden können. Die Auswerteeinheit 10 kann aber auch integraler Bestandteil der Steuereinrichtung 1 sein und solchermaßen in Form der Auswerteeinheit 10' vorliegen. Die Auswerteeinheit 10 und/oder 10' kann dabei z. B. in Form von ausführbarem Software-Code, der von einem Mikroprozessor ausgeführt wird, vorliegen.It should be noted at this point that the evaluation unit 10 in the context of the embodiment part of an external evaluation device 21 is, on the z. B. according to the electrical pulses, the transmitted count and the number of received alarm signals can be displayed to a user. The evaluation unit 10 but can also be an integral part of the control device 1 and thus in the form of the evaluation unit 10 ' available. The evaluation unit 10 and or 10 ' can be z. In the form of executable software code executed by a microprocessor.

Die erfindungsgemäße Überwachungseinnrichtung 11 weist weiterhin im Rahmen des Ausführungsbeispiels eine analoge Schnittstelle 27 auf, an der das gefilterte Teilentladungssignal Fg nach außen geführt werden kann.The monitoring device according to the invention 11 also has an analog interface in the context of the embodiment 27 on, at which the filtered partial discharge signal Fg can be led to the outside.

Die elektrische Maschine kann z. B. als Motor, Generator oder Transformator ausgebildet sein.The electric machine can z. B. be designed as a motor, generator or transformer.

Die Überwachungseinrichtung 11 ist vorzugsweise an oder in der Maschine, d. h. im Rahmen des Ausführungsbeispiels am Motor 2 oder im Motor 2 dauerhaft angeordnet. Die Überwachungseinrichtung kann hierzu z. B. an das Gehäuse der Maschine, d. h. im Ausführungsbeispiel an das Gehäuse des Motors 2 montiert werden. Weiterhin kann die Überwachungseinrichtung 11 aber auch Bestandteil des externen Auswertegeräts 21 sein.The monitoring device 11 is preferably on or in the machine, ie in the context of the embodiment of the engine 2 or in the engine 2 permanently arranged. The monitoring device can for this purpose z. B. to the housing of the machine, ie in the embodiment of the housing of the engine 2 to be assembled. Furthermore, the monitoring device 11 but also part of the external evaluation device 21 be.

Im Rahmen des Ausführungsbeispiels weist die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung 11 eine Erfassungseinheit 24 auf. Von dieser können dabei an der Maschine auftretende physikalische Größen erfasst werden und über die Kommunikationseinheit 9 an die Auswerteeinheit 10 übermittelt werden und von der Auswerteeinheit 10, z. B. zur Auswertung, verwendet werden. Weiterhin können vom Auswertegerät 21 die physikalischen Größen z. B. auf einem Display des Auswertegeräts 21 visualisiert werden. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels wird dabei die am Leiter T gegen Erdpotential auftretende Spannung U_T mittels einer Spannungsmesseinrichtung 25 gemessen und von der Erfassungseinheit 24 digitalisiert und über eine Verbindung 26 an die Kommunikationseinheit 9 zur Übermittlung an die Auswerteeinheit 10 übermittelt. Die Erfassungseinheit 24 kann dabei auch intern über eine Uhr verfügen, so dass über die Verbindung 26 auch zur Zeitstempelung des Auftretens von Ereignissen wie eines Alarms A, eines elektrischen Impulses P oder sonstigen Signalen, eine Uhrzeit an die Kommunikationseinheit 9 übermittelt werden kann und diese anhand der Uhrzeit eine Zeitstempelung z. B. des Auftretens des Impulses P und/oder des Auftretens des Alarmsignals A durchführt. Alternativ kann aber auch z. B. die Kommunikationseinheit 9 über eine Uhr zur Zeitstemplung der Signale verfügen oder die Uhr als separate Einheit innerhalb der Überwachungseinrichtung 11 realisiert sein, wobei in diesem Fall die Uhr die Uhrzeit an die Kommunikationseinheit 9 zur Zeitstemplung der Signale übermittelt.In the context of the embodiment, the monitoring device according to the invention 11 a detection unit 24 on. From this physical quantities occurring on the machine can be detected and via the communication unit 9 to the evaluation unit 10 transmitted by the evaluation unit 10 , z. B. for evaluation, are used. Furthermore, the evaluation unit can 21 the physical quantities z. B. on a display of the evaluation device 21 be visualized. In the context of the embodiment, the voltage U _T occurring at the conductor T against ground potential is determined by means of a voltage measuring device 25 measured and from the detection unit 24 digitized and via a connection 26 to the communication unit 9 for transmission to the evaluation unit 10 transmitted. The registration unit 24 can also internally have a clock, so that over the connection 26 also for time stamping the occurrence of events such as an alarm A, an electrical pulse P or other signals, a time to the communication unit 9 can be transmitted and this time based on the time z. B. the occurrence of the pulse P and / or the occurrence of the alarm signal A performs. Alternatively, but also z. B. the communication unit 9 have a clock for time stamping the signals or the clock as a separate unit within the monitoring device 11 be realized, in which case the clock is the time to the communication unit 9 transmitted to the time stamping of the signals.

Claims

Method for monitoring the electrical insulation of a winding ( 22 ) an electric machine ( 2 ), whereby from an antenna ( 3 ), when a partial discharge in the electrical insulation of the winding ( 2 ), a high-frequency partial discharge signal (F) is generated, wherein from the partial discharge signal (F), an electrical pulse (P) is generated.

A method according to claim 1, characterized in that the electrical pulse (P) is generated by the partial discharge signal (F) by means of a bandpass filter ( 4 ) and then by means of a rectifier ( 5 ) is rectified and the thus filtered and rectified partial discharge signal (Fgg) by means of a low-pass filter ( 6 ) is filtered.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at the occurrence of the electrical pulse (P) a count (Z) is increased.

A method according to claim 3, characterized in that when the count (Z) exceeds a limit, the count (Z) to an external evaluation unit ( 10 ) is transmitted.

A method according to claim 3 or 4, characterized in that when the count (Z) exceeds a threshold, an alarm signal (A) to an external evaluation unit ( 10 ) is transmitted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the occurrence of an electrical pulse (P) to an external evaluation unit ( 10 ) is transmitted.

A method according to claim 3, 5 or 6, characterized in that the counter reading (Z) to an external evaluation unit ( 10 ) is transmitted.

A method according to claim 5, characterized in that from the external evaluation unit ( 10 ) upon receipt of an alarm signal (A) a shutdown of the electrical machine ( 2 ) or a switch to one for the winding ( 22 ) the machine ( 2 ) gentle mode, is caused.

Method according to one of claims 4 to 8, characterized in that from the external evaluation unit ( 10 ) the transmitted electrical impulses (P) and / or the transmitted counter reading (Z) and / or the number of received alarm signals (A) is evaluated and when exceeding at least one threshold value, a shutdown of the electrical machine ( 2 ) or a switch to one for the electrical winding ( 22 ) the machine ( 2 ) gentle mode, is caused.

Monitoring device ( 11 ) for monitoring the electrical insulation of a winding ( 22 ) an electric machine ( 2 ), wherein the monitoring device is an antenna ( 3 ), which occurs when a partial discharge in the electrical insulation of the winding ( 22 ), a high-frequency partial discharge signal (F) is generated, wherein the monitoring device ( 11 ) a partial discharge detection unit ( 12 ), which generates an electrical pulse (P) from the partial discharge signal (F).

Electric machine, wherein on or in the electric machine ( 2 ) a monitoring device ( 11 ) is arranged according to claim 10.