DE2250205A1

DE2250205A1 - Vorrichtung zur bestimmung der elektrischen durchschlagfestigkeit

Info

Publication number: DE2250205A1
Application number: DE19722250205
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Ing Wagner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-10-13
Filing date: 1972-10-13
Publication date: 1974-04-25

Description

Vorrichtung zur Bestimmung der elektrischen Durchschlagfestigkeit" Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung der elektrischen Durchschlagfestigkeit unter Anwendung von gekreuzt angeordneten Metallstiften als Elektroden, insbesondere zur Prüfung von Kabelisolierungen.
Die Bestimmung der Durchschlagfestigkeit wird nach DIN 53481 durchgeführt. Als Elektroden zur Kennwertmessung werden in Blatt 2 ebene Elektroden mit aufgehobenem Randeffekt (Rogowski-Elektroden) sowie Kugelelektroden vorgeschlagen.
Die Elektroden sollen eine möglichst eindeutige Bestimmung des elektrischen Feldes im Elektrodenzwischenraum zulassen.
Außerdem soll das Feld für Kennwertmessungen möglichst homogen sein, eilentladungen dürfen während des Hochfahrens der Spannung nicht auftreten, Gleitentladungen und Überschläge könnendurch vergrößerte Probenfläche, Teilentladungen durch ein geeignetes Einbettmedium vermieden werden.
Fit die Prüfung von Schichtreßstoffen ist zur Bestimmung der Durchschlagfestigkeit in Richtung der Schichten eine Elektrodenanordnung bekannt, bei der zllei gekreuzt angeordnete zylindrische Metallstifte in entsprechende Bohrungen eingeführt werden.
Die vorgenannten Prüfverfahren zur Bestimmung der elektrischeii Durchschlagfestigkeit von Isolierstoffen setzen Probekör?erabmessungen voraus, wie sie aus betriebsfertigenKabeln nicht gewonnen werden können. Sie sind auf den Haterialvergleich begrenzt und vermögen die während der Kabelherstellung auftretenden Einflüsse auf das Extrudat nicht zu erfassen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfmethode zu finden, die bei kleinem Platzbedarf eine GroL-zahl von Proben gleichzeitig über längere Zeit einem weitgehend homogenen elektrischen Feld aussetzt, wobei die Probekörper möglichst unbeeinflußt durch den Entnahmeprozeß aus dem Kabel erhalten werden können.
Ferner kommt es darauf an, daß möglichst große Kollektive zur Prüfung gelangen, wobei kleine Probekörper - und damit auch kleine Elektrodenflächen - bei einem weitgehend homogenen elektrischen Feld anzustreben sind. Schließlich soll die Elektrodenanordnung auch leicht in Einbettungsmedien flüssiger und auch fester Konsistenz eingebracht werden können und auch temperierbar sein.
Die Vorrichtung zur Bestimmung der elektrischen Durchschlagfestigkeit unter Anwendung von gekreuzt angeordneten Metallstiften als Elektroden ist dadurch gekennzeichnet, daß erfindungsgemäß eine Halterung vorgesehen ist, welche einen einstellbaren Abstand der Elektroden zueinander ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine ringförmige Halterung für die gekreuzt angeordneten Elektroden vorgesehen, in welcher ein Metallstift als Elektrode starr gelagert ist und der andere durch eine Exzenteranordnung in seinem Abstand zur ersten Elektrode variabel einstellbar ausgebildet ist.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht die Prüfung auf Durchschlagfestigkeit bei Proben sehr kleiner Dicke.
Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, unterhalb der Glimmeinsetzspannung zu prüfen bzw. unterhalb der Spannung ZU prüfen, bei der Teil entladungen auftreten können.
Als Ausführungsbeispiel wird eine Vorrichtung nach der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert; Gekreuzt angeordnete Elektroden 4, 4' werden in einer Ringhalterung 1, die vorteilhaft aus einem hochwärmebestandigen Kunststoff, insbesondere Gießharz, besteht, gelagert. Dabei ist die eine Elektrode 4 starr beidseitig festgehalten, wahrend die. andere über ein als Exzenter ausgebildetes Brückenglied 2 derart in der Halterung gelagert ist, daß durch Drehen des Exzenters ein beliebiger Abstand zwischen den gekreuzt angeordneten Elektroden eingestellt werden kann.
Als Elektrodenmaterial können handelsübliche Nälmadeln Anwendung finden, da sie enge Fertigungstoleranzen aufweisen und wegen ihres geringen Preises nach Gebrauch weggeworfen werden können. Damit wird bei großen Prufkollektivendie zeitraubende und unwirtschaftliche Säuberung von Elektroden vermieden, die bei Verfahren mit hochwertigen Elektroden notwendig ist.
Die Metallstifte 4' wird im Exzenterglied 2 über zwei elastische als Klemmelemente dienende Ringe 3 und 3' festgelegt (FIg. 2). Diese in Ausnehmungen 5 und 5' des Exzenters eingelegten Ringe 3 und 3' gewährleisten beim Drehen des Exzenters, daß der Hetallstift in beliebiger Stellung rutschfest eingestellt werden kann. In der Ringhalterung ist ein Schlitz 8 vorgesehen, der insbesondere unter einem tEkroskop ermöglicht, mit großer Genauigkeit den Elektrodenabstand einzustellen und zu überprüfen.
In den so gebildeten definierten Elektrodenspalt können sowohl folien als auch Dünnschnitte von Isolierkörpern, z .3. Kabelisolierungen entsprechender Dicke eingezogen werden. Durch efahrensschritte, wie Gießen, Spritzgießen oder Extrudieren verformbare Kunststoffe können auch über den Sehschlitz diekb in den Elektrodenraum eingebracht werden. Schließlich kaml die Durchschlagfestigkeit von Flüssigkeiten ohne weitere Vorbercitung bestimmt werden, inder die Elektrodenanordnung zusainmen mit den Anschlüssen hineingetaucht wird.
Die beschriebene Prüfanordnung ist so aufgebaut, daß bei vorgegebenem Elektrodenabstand eine dafür vorbereitete Probe aus Folien bzw. Dünnschnitten selbst bei thermischer Belastung nur unter einem geringfügigen Berührungsdruck steht. Diese Elektrodenanordnung bringt es mit sich, daß der Durchschlag bei geeignetem Einbettungsmedium stets im Kreuzungspunkt der Nadeln erfolgt. Schließlich können die Elektroden nach dem Durchschlag ausgewechselt werden, so daß eine Halterung für viele Prüfungen verwendet werden kann.
Stirnseitig an der Exzenterbrücke 2 ist ein Schlitz 9 vorgesehen, der mit Hilfe eines Schraubenziehers die gewünschte Einstellung ermöglicht.
Zur besseren Übersicht sind in der Fig. 1 der Zeichnung die als Elektroden dienenden Metall stifte aus ihrer Lagerung in der Halterung herausgenommen und extra dargestellt. Ebenso ist das Exzenterglied 2 aus den Bohrungen 7 und 8 der Ringhalterung herausgezogen dargestellt. Mit N ist eine vorspringende Nase an der Ringhalterung bezeichnet, welche gewährleistet, daß kein Überschlag vom Ende der Metallstifte verursacht werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht auf die Ringhalterung in Richtung A.
In der Bohrung 7 der Lkinghalterung 1 ist das Exzenterglied 2 für die Einstellung eines bestimmten Abstandes zwischen den Elektroden 4 und 4' angeordnet. Der Gummiring 3' ist in der Ausnehmung 5' des Exzentergliedes eingequetscht und gewährleistet dadurch, daß der Metallstift 4' nach der Einstellung festsitzt. Die Feineinstellung für den Abstand erfolgt mit Hilfe des Schlitzes 9.
5 Seiten Beschreibung 5 Ansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Bestimmung der elektrischen Atrchschlafestigkeit unter Anwendung von gekreuzt angeordneten iletallstiften als Elektroden, dadurch gekennzeichnet, darJ eine Halterung (1) vorgesehen ist, welche einen einstellbaren Abstand der Elektroden (4,4') zueinander ermöglicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, duß ein Metallstift durch eine Exzenteranordnung im Abstand variabel zur anderen Elektrode einstellbar ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung ringförmig ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem hochwärmebeständigen Kunststoff, insbesondere aus Gießharz, besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus handelsüblichen Nåhnadeln bestehen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Elemmelemente zur Festlegung der Elektroden im Exzenterglied vorgesehen sind.