DE102020007752A1 - Method for checking an insulating coating of a wire for defects - Google Patents

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    • G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors
    • G01R31/59—Testing of lines, cables or conductors while the cable continuously passes the testing apparatus, e.g. during manufacture

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung eines Isolierüberzugs eines Drahts (2) auf Fehlstellen, wobei ein Aufrollen und Abrollen des Drahts (2) mittels eines Rollensystems erfolgt. Erfindungsgemäß wird innerhalb eines Fertigungsprozesses des Drahts (2) oder eines den Draht (2) umfassenden Bauteils der mit dem Isolierüberzug versehene Draht (2) kontinuierlich von einer Drahtspule (4) des Rollensystems abgerollt. Der abgerollte Draht (2) wird kontinuierlich durch ein elektrisch leitfähiges Salzbad (5) transportiert, wobei ein ein definierte Länge aufweisender Abschnitt (2.1) des Drahts (2) in dem Salzbad (5) vollständig von einer Salzbadflüssigkeit umgeben ist. Weiterhin wird der Draht (2) mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt und mittels eines kapazitiven Verfahrens wird ermittelt, ob bei Erreichen einer definierten elektrischen Spannung in der Salzbadflüssigkeit Teilentladungen (TE) am Draht (2) auftreten. Tritt keine Teilentladung (TE) auf, wird auf einen fehlstellenfreien Abschnitt (2.1) des Drahts (2) geschlossen. Tritt zumindest eine Teilentladung (TE) auf, wird auf einen fehlstellenbehafteten Abschnitt (2.1) des Drahts (2) geschlossen.The invention relates to a method for checking an insulating coating of a wire (2) for defects, the wire (2) being rolled up and unrolled by means of a roller system. According to the invention, within a manufacturing process of the wire (2) or of a component comprising the wire (2), the wire (2) provided with the insulating coating is continuously unrolled from a wire reel (4) of the roller system. The unrolled wire (2) is continuously transported through an electrically conductive salt bath (5), a section (2.1) of the wire (2) having a defined length in the salt bath (5) being completely surrounded by a salt bath liquid. Furthermore, the wire (2) is subjected to an electrical voltage and a capacitive method is used to determine whether partial discharges (TE) occur on the wire (2) when a defined electrical voltage is reached in the salt bath liquid. If no partial discharge (TE) occurs, a flawless section (2.1) of the wire (2) is concluded. If at least a partial discharge (PD) occurs, a defective section (2.1) of the wire (2) is deduced.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung eines Isolierüberzugs eines Drahts auf Fehlstellen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for checking an insulating coating of a wire for defects according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 29 21 082 A1 ist eine Vorrichtung zur Kontrolle einer Isolierung eines isolierten, elektrisch leitfähigen Drahtes bekannt. Die Vorrichtung umfasst einen Messwertaufnehmer mit einer Elektrode und einer Führungseinrichtung für den Draht, die den Draht längs eines bestimmten Weges relativ zu den Elektroden führt. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine mit der Elektrode verbundene Messschaltung. Eine Elektrode ist von einer aus einem leitfähigen Material bestehenden, an dem Draht tangential anliegenden Ringfläche gebildet, die Teil einer Umfangsnut einer Nutrolle ist. Die Führungseinrichtung führt den Draht in der Umfangsnut über einen Umfangsabschnitt vorbestimmter Bogenlänge, wobei die Nutrolle mit einer einer Geschwindigkeit des Drahtes entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit umläuft. Die Messschaltung ist zur Bestimmung einer Dicke einer Isoliermasse zwischen einer Drahtseele und einer Ringfläche ausgebildet.From the DE 29 21 082 A1 a device for checking the insulation of an insulated, electrically conductive wire is known. The device comprises a transducer with an electrode and a guide device for the wire, which guides the wire along a specific path relative to the electrodes. The device further comprises a measuring circuit connected to the electrode. An electrode is formed by an annular surface which is made of a conductive material and rests tangentially on the wire and is part of a circumferential groove of a groove roller. The guide device guides the wire in the circumferential groove over a circumferential section of predetermined arc length, the groove roller rotating at a circumferential speed corresponding to a speed of the wire. The measuring circuit is designed to determine a thickness of an insulating compound between a wire core and an annular surface.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Überprüfung eines Isolierüberzugs eines Drahts auf Fehlstellen anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method, which is improved over the prior art, for checking an insulating coating of a wire for defects.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by a method which has the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

In einem Verfahren zur Überprüfung eines Isolierüberzugs eines Drahts auf Fehlstellen erfolgt ein Aufrollen und Abrollen des Drahts mittels eines Rollensystems.In a method for checking an insulating coating of a wire for defects, the wire is rolled up and unrolled by means of a roller system.

Erfindungsgemäß wird innerhalb eines Fertigungsprozesses des Drahts oder eines den Draht umfassenden Bauteils der mit dem Isolierüberzug versehene Draht kontinuierlich von einer Drahtspule des Rollensystems abgerollt. Anschließend wird der abgerollte Draht kontinuierlich durch ein elektrisch leitfähiges Salzbad transportiert, wobei ein ein definierte Länge aufweisender Abschnitt des Drahts in dem Salzbad vollständig von einer Salzbadflüssigkeit umgeben ist. Dabei wird der Draht mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt und mittels eines kapazitiven Verfahrens wird ermittelt, ob bei Erreichen einer definierten elektrischen Spannung in der Salzbadflüssigkeit Teilentladungen am Draht auftreten. Tritt keine Teilentladung auf, wird auf einen fehlstellenfreien Abschnitt des Drahts geschlossen. Tritt dagegen zumindest eine Teilentladung auf, wird auf einen fehlstellenbehafteten Abschnitt des Drahts geschlossen.According to the invention, within a manufacturing process of the wire or of a component comprising the wire, the wire provided with the insulating coating is continuously unrolled from a wire reel of the roller system. The unwound wire is then continuously transported through an electrically conductive salt bath, a section of the wire having a defined length in the salt bath being completely surrounded by a salt bath liquid. An electrical voltage is applied to the wire and a capacitive method is used to determine whether partial discharges occur on the wire when a defined electrical voltage is reached in the salt bath liquid. If no partial discharge occurs, it is concluded that the section of the wire is free of defects. If, on the other hand, at least a partial discharge occurs, it is concluded that a section of the wire has defects.

Eine Alterung des elektrischen Isolationsüberzugs wird durch thermische, elektrische, umgebungsbedingte und mechanische Beanspruchungen beeinflusst. Die elektrische Alterung wird hierbei durch elektrische Teilentladungen begünstigt. Um dies zu verhindern, werden Leiter einer elektrischen Maschine mit einem Kunststoff überzogen, welcher durch Lackieren oder Extrudieren auf den Leiter aufgetragen wird. Entscheidend ist hierbei eine Sicherstellung einer Fehlerfreiheit der aufgetragenen Kunststoffschicht.Aging of the electrical insulation coating is influenced by thermal, electrical, environmental and mechanical loads. Electrical aging is favored here by electrical partial discharges. To prevent this, conductors of an electrical machine are coated with a plastic that is applied to the conductor by painting or extrusion. It is crucial here to ensure that the applied plastic layer is free from defects.

Mittels des vorliegenden Verfahrens wird eine Möglichkeit einer Kontrolle durch eine zerstörungsfreie Prüfung entweder innerhalb einer Herstellung des Drahts, in diesem Fall ist das Salzbad nach dem Herstellungsprozess angeordnet, oder vor einer Verarbeitung des Drahts in einem diesen umfassenden Bauteil, beispielsweise während einer Statorenfertigung, in diesem Fall ist das Salzbad vor dem Herstellungsprozess der Statorenfertigung angeordnet, geschaffen. Damit wird das Risiko eines Einbaus von Draht mit fehlerhaftem Isolierüberzug reduziert und ein wesentlicher Beitrag zu einem ausfallsicheren Isolationssystem geleistet.By means of the present method, a possibility of a control by means of a non-destructive test either within a production of the wire, in this case the salt bath is arranged after the production process, or before processing the wire in a component comprising it, for example during stator production, in this In this case, the salt bath is arranged and created before the manufacturing process of the stator manufacture. This reduces the risk of installing wire with a defective insulation coating and makes a significant contribution to a fail-safe insulation system.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigt:

  • 1 schematisch eine Draufsicht einer Vorrichtung zur Überprüfung eines Isolierüberzugs eines Drahts auf Fehlstellen und
  • 2 schematisch eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 1.
It shows:
  • 1 schematically a plan view of a device for checking an insulating coating of a wire for defects and
  • 2 schematically a side view of the device according to 1 .

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

In 1 ist eine Draufsicht einer Vorrichtung 1 zur Überprüfung eines Isolierüberzugs eines elektrischen Leiters 2 auf Fehlstellen dargestellt. 2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung 1 gemäß 1.In 1 Figure 3 is a plan view of an apparatus 1 for checking an insulating coating of an electrical conductor 2 shown on imperfections. 2 shows a side view of the device 1 according to 1 .

Die Vorrichtung 1 umfasst ein Messgerät 3, eine Drahtspule 4 und ein Salzbad 5. An die Vorrichtung 1 schließt sich zumindest ein weiterer Prozess 6, welcher den Draht 2 selbst und/oder ein den Draht umfassendes Bauteil betrifft.The device 1 includes a measuring device 3 , a wire spool 4th and a salt bath 5 . To the device 1 at least one more process joins 6th which the wire 2 itself and / or concerns a component comprising the wire.

Zur Überprüfung des Isolierüberzugs des Drahts 2 auf Fehlstellen wird dieser innerhalb eines Fertigungsprozesses des Drahts 2 oder eines den Draht 2 umfassenden Bauteils kontinuierlich von der Drahtspule 4 abgerollt und kontinuierlich durch das elektrisch leitfähige Salzbad 5 transportiert. Dabei wird ein ein definierte Länge aufweisender Abschnitt 2.1 des Drahts 2 in dem Salzbad 5 vollständig von einer in diesem befindlichen Salzbadflüssigkeit umgeben.For checking the insulation coating of the wire 2 this is detected within a manufacturing process of the wire 2 or one of the wire 2 comprehensive component continuously from the Wire spool 4th unrolled and continuously through the electrically conductive salt bath 5 transported. In this case, a section having a defined length is used 2.1 of the wire 2 in the salt bath 5 completely surrounded by a salt bath liquid located in this.

Mittels des Messgeräts 3 wird der Draht mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt. Elektroden für die angelegte Spannung entsprechen dabei einer Klemme 7, welche direkt den Draht 2 kontaktiert, und einer weiteren Klemme 8, welche beispielsweise als Kupferelektrode in das Salzbad 5 getaucht. Die Messung erfolgt über ein kapazitives Teilentladungsmessverfahren. Hierbei wird die elektrische Spannung bis auf einen definierten Spannungslevel erhöht, wobei überprüft wird, ob bei Erreichen der definierten elektrischen Spannung in der Salzbadflüssigkeit Teilentladungen TE am Draht 2 auftreten.Using the measuring device 3 an electrical voltage is applied to the wire. Electrodes for the applied voltage correspond to a clamp 7th which direct the wire 2 contacted, and another terminal 8th which, for example, as a copper electrode in the salt bath 5 submerged. The measurement is carried out using a capacitive partial discharge measurement method. Here, the electrical voltage is increased to a defined voltage level, with a check being made to determine whether partial discharges in the salt bath liquid when the defined electrical voltage is reached TE on the wire 2 occur.

Tritt keine Teilentladung TE auf, wird auf einen fehlstellenfreien Abschnitt 2.1 des Drahts 2 geschlossen. Tritt dagegen zumindest eine Teilentladung TE auf, wird auf einen fehlstellenbehafteten Abschnitt 2.1 des Drahts 2 geschlossen.No partial discharge occurs TE on, is on a void-free section 2.1 of the wire 2 closed. If, however, at least a partial discharge occurs TE on, is on a flawed section 2.1 of the wire 2 closed.

Das Auf- und Abrollen des Drahts 2 erfolgt dabei über ein Rollensystem, welches galvanisch getrennt und entsprechend hochvoltsicher ausgeführt ist. Beim nachfolgenden Ablängen des Drahts 2 wird durch eine Abstimmung von Messung und Ablängprozess eine Potenzialfreiheit des Drahtes sichergestellt. Anschließend können fehlerhafte Abschnitte 2.1 aus dem Draht 2 ausgeschnitten werden oder es findet eine Reparatur des Isolierüberzugs statt.The winding and unwinding of the wire 2 takes place via a roller system, which is galvanically isolated and designed to be high-voltage safe. During the subsequent cutting of the wire 2 a coordination of measurement and cutting process ensures that the wire is free of potential. You can then have bad sections 2.1 off the wire 2 be cut out or the insulating coating is repaired.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Vorrichtungcontraption
22
Drahtwire
2.12.1
Abschnittsection
33
MessgerätMeasuring device
44th
DrahtspuleWire spool
55
SalzbadSalt bath
66th
Prozessprocess
77th
KlemmeClamp
88th
Klemme Clamp
TETE
TeilentladungPartial discharge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 2921082 A1 [0002]DE 2921082 A1 [0002]

Claims (2)

Verfahren zur Überprüfung eines Isolierüberzugs eines Drahts (2) auf Fehlstellen, wobei ein Aufrollen und Abrollen des Drahts (2) mittels eines Rollensystems erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines Fertigungsprozesses des Drahts (2) oder eines den Draht (2) umfassenden Bauteils - der mit dem Isolierüberzug versehene Draht (2) kontinuierlich von einer Drahtspule (4) des Rollensystems abgerollt wird, - der abgerollte Draht (2) kontinuierlich durch ein elektrisch leitfähiges Salzbad (5) transportiert wird, wobei ein ein definierte Länge aufweisender Abschnitt (2.1) des Drahts (2) in dem Salzbad (5) vollständig von einer Salzbadflüssigkeit umgeben ist, - der Draht (2) mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt wird und mittels eines kapazitiven Verfahrens ermittelt wird, ob bei Erreichen einer definierten elektrischen Spannung in der Salzbadflüssigkeit Teilentladungen (TE) am Draht (2) auftreten, - dann, wenn keine Teilentladung (TE) auftritt, auf einen fehlstellenfreien Abschnitt (2.1) des Drahts (2) geschlossen wird, und - dann, wenn zumindest eine Teilentladung (TE) auftritt, auf einen fehlstellenbehafteten Abschnitt (2.1) des Drahts (2) geschlossen wird.Method for checking an insulating coating of a wire (2) for imperfections, the wire (2) being rolled up and unrolled by means of a roller system, characterized in that within a manufacturing process of the wire (2) or a component comprising the wire (2) - the wire (2) provided with the insulating coating is continuously unrolled from a wire spool (4) of the roller system, - the unrolled wire (2) is continuously transported through an electrically conductive salt bath (5), a section (2.1) having a defined length of the wire (2) in the salt bath (5) is completely surrounded by a salt bath liquid, - the wire (2) is subjected to an electrical voltage and a capacitive method is used to determine whether partial discharges (when a defined electrical voltage is reached in the salt bath liquid) TE) occur on the wire (2), - if no partial discharge (TE) occurs, to a defect-free A section (2.1) of the wire (2) is closed, and - when at least a partial discharge (PD) occurs, a flawed section (2.1) of the wire (2) is inferred. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Isolierüberzug ein durch Lackieren und/oder Extrudieren auf den Draht (2) aufgebrachter Kunststoffüberzug überprüft wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that a plastic coating applied to the wire (2) by painting and / or extrusion is checked as the insulating coating.
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