DE2739425C3

DE2739425C3 - Verfahren zum Messen von Verunreinigungen und Undichtigkeiten im Schutzgasraum bei Schutzgaskontakten

Info

Publication number: DE2739425C3
Application number: DE19772739425
Authority: DE
Inventors: Karl-Jörg 8135 Söcking Stenzel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-09-01
Filing date: 1977-09-01
Publication date: 1982-02-25
Also published as: DE2739425B2; DE2739425A1

Description

Bei gekapselten, in Schutzgasatmosphäre arbeitenden Kontakten ist die genej dosie .e Zusamrr ensetzung des Schutzgases eine uner.'lßliche Voraussetzung für das langlebige und einwandfreie Funktionieren der Kontakteinrichtung. Es ist deshalb von ausschlaggebender Bedeutung, daß das Schutzgasgehäuse zuverlässig abgedichtet ist, damit das bei der Herstellung der Kontakte eingefüllte Schutzgas unverfälscht ist und bleibt. Aus diesem Grund ist es erforderlich, im Anschluß an das Herstellungsverfahren von Schutzgaskontakten diese auf Verunreinigungen bzw. Undichtigkeiten zu prüfen.

Ein bereits bekanntes Meßverfahren arbeitet auf der Basis einer Isolationswiderstandsmessung, die jedoch ein Kochen des Schutzgaskontaktes in dieser Wasserdampfatmosphäre erfordert. Dieses Kochen ist verständlicherweise mit spürbaren Nachteilen hinsichtlich Zeitaufwand. Korrosionsgefährdung der Anschlußelemente, notwendiges Trocknen und dergleichen verbunden und kann nicht in wirtschaftlich lohnender Weise automatisiert werden, so daß insgesamt die Herstellungskosten des Schutzgaskontaktes nachteilig hoch sind. Mit im wesentlichen den gleichen Nachteilen behaftet ist ein weiteres Meßverfahren, bei dem ebenfalls »naß« gearbeitet wird. Dabei werden die Schutzgaskontakte zuerst einer normalen Atmosphäre mit bis zu 21 bar erhöhtem Druck ausgesetzt und anschließend in Alkohol gelegt, wobei sich undichte Schutzgaskontakte durch Bläschenbildung bemerkbar machen. Schließlich gibt es ein drittes Meßverfahren, das in der einschlägigen Fachliteratur unter dem Namen »Radiflo« bekannt ist Hier werden die Schützgaskontakte in radioaktivem Gas Krypton 85 mit oder ohne Überdruck gelagert Und anschließend wird mit einem für radioaktive Strahlung selektiven Meßgerät (Zähl* rohr) der bei etwaigen undichten Schutzgaskontakten eingedrungene Gehalt an radioaktivem Gas gemessen, Dieses Verfahren ist zwar sehr genau und gestattet die Feststellung von Lecks bis zu einer Größenordnung von I0-'² m bar l/s, jedoch besteht andererseits der schwerwiegende Nachteil, daß dieses Verfahren auch sehr kostspielig ist und deshalb nur für stichprobenweise Kontrolle Anwendung findet.

Weiterhin ist es durch die DE-OS 20 03 520 bekannt, jeweils zwei Schaltelektroden der fertigen Schutzgaskontakte für eine begrenzte Zeit mit getötetem

ίο hochgespannten Wechselstrom zu befunken und in einer anschließenden Messung des elektrischen Übergangswiderstandes der Schaltelektroden die Schutzgaskontakte mit einem einen bestimmten Sollwert überschreitenden Widerstand als unbrauchbar auszuscheiden. Dieses Verfahren liefert zwar gute Ergebnisse. Es ist jedoch wegen des Befunkens und der sich anschließenden Messung mit dem Nachteil behaftet, daß ein relativ großer Zeitaufwand dazu erforderlich ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Messen von Verunreinigungen bzw. von Undichtigkeiten im Schutzgasraum anzugeben, bei welchem ohne großen Meßaufwand sine exakte Bestimmung derartiger Verunreinigungen möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst

Durch die einschlägige Literatur sind die physikalischen Grundsätze von Glimmentladungen bekannt (Küpfmüller 5. Auflage, S. 166 ff). Demnach zeichnet sich der Spannungsverlauf von in einem Glasröhrchen eingeschmolzenen einander gegenüberliegenden Elektroden derart aus, daß im Bereich der Kathode zunächst ein steiler Anstieg des Potentials zu verzeichnen ist, der als Kathodenfall bezeichnet wird. Je nach der Gaszusammensetzung weist die Spannung, bei der die Glimmentladung brennt, einen verschieden großen Wert auf, der beispielsweise bei größerem Sauerstoffanteil einen größeren Wert annimmt. Wendet man diese bekannten Grundsätze auf Schutzgaskontakte an, so ergibt sich der Nachteil, daß insbesondere die Fertigungstoleranzen des Kontaktabstandes und des Gasdruckes in die Messung mit eingehen. Da bei dem Verfahren nach der Erfindung die Brennspannung der Glimmentladung nicht zwischen den stationär offenen, sondern an den sich öffnenden Kontakten gemessen wird, entfallen diese Nachteile.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die ZünH'ing der Glimmentladung mit Hilfe einer zwischen Spannungsquelle und Erde in Reihe geschalteten Induktivität.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Zündung der Glimmentladung mit Hilfe einer über einen Vorwiderstand an die Kontakte gelegten Hochspannung.

Es ist vorteilhaft, wenn die Stromstärke der Entladung so gewählt wird, daß die von der Glimmentladung bedeckte Fläche kleiner als die zur Verfügung stehende Fläche des als Kathode geschalteten Knntak tes ist. Somit entfallen die die Messung beeinflussenden Größen wie Gasdruck und Stromstärke.

Im folgenden sei das Verfahren anhand von 3 Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig, 1 einen schematischen Aufbau der Meßeinrichtung,
Fig,2 eine graphische Darstellung des Spannungs-Verlaufes in Abhängigkeit von der Zeit und

F ί g. 3 eine graphische Darstellung des Säüerstöffaiv teils in Abhängigkeit von der Brennspannung.
In Ausgangsstellung sind bei der in Fig. 1 dargestell-

ten Anordnung die Kontakte 1, 2 des Prüflinges geschlossen. Die Spannung an den Kontakten ist demnach Null, Somit liegt die gesamte Spannung U an der in Reihe geschalteten Induktivität 3 an.

Beim Öffnen steigt die Spannung zwischen den Kontakten (Fig.2) auf einen Wert Uz, bei dem die Anordnung zündet Die Spannung fällt dann auf einen niedrigeren Wert, der als Ub (Brennspannung) bezeichnet wird. Dieser Bereich verläuft ziemlich eben und wird fürdie Messung ausgenutzt

Wie aus Fi g. 3 ersichtlich, steigt bei zunehmenden Sauerstoffgehalt des Schutzgases auch die Elrennspannung an. Die Brennspannung ist demnach ein Maß für den Sauerstoffgehalt des Schutzgases, ohne daß der Kontaktabstand und der Gasdruck in die Messung mit eingeht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Messen von Verunreinigungen und Undichtigkeiten im Schutzgasraum bei Schutzgaskontakten mit Hilfe der Brennspannung einer Glimmentladung, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zeitpunkt der Kontaktunterbrechung an den sich öffnenden Kontakten (1, 2) eine Glimmentladung gezündet und die Brennspannung während der Zeitspanne gemessen wird, bei der der Kontaktabstand noch so klein ist, daß der Fallraum der Entladung näherungsweise den ganzen Raum zwischen den Kontakten (1,2) einnimmt.

Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung der Glimmentladung mit Hilfe einer zwischen Spannungsquelle und Erde in Reihe geschalteten Induktivität (3) erfolgt

3. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung der Glimmentladung- mit Hilfe einer über einen Vorwiderstand an die Kontakte (1.2) gelegten Hochspannung erfolgt

4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromstärke der Entladung so gewählt wird, daß die von der Glimmentladung bedeckte Fläche kleiner als die zur Verfügung stehende Fläche des als Kathode geschalteten Kontaktes (l)isL