DE3707197A1 - Verfahren zur dichtigkeitspruefung von in einem gasdicht verschlossenen gehaeuse untergebrachten elektrischen geraeten, insbesondere ueberspannungsableiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung von in einem gasdicht verschlossenen Gehäuse untergebrachten elektrischen Geräten, insbesondere Überspannungsableitern, deren Gehäuse mit einer Berstmembran für Überdruck versehen sind, bei dem das Gehäuse in einen Prüfbehälter eingesetzt wird, in dem ein Unterdruck erzeugt wird.

Ein derartiges Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung elektrischer Geräte ist aus der DE-OS 24 20 464 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren werden Überspannungsableiter, die Funkenstrecken und Widerstandskörper enthalten, in einen Prüfkessel eingebracht, dessen Innendruck anschließend durch eine Vakuumpumpe stark abgesenkt wird. Dann wird durch Anlegen einer Prüfspannung an dem Ableiter dessen Ansprechspannung gemessen. Die Ansprech­ spannung der Funkenstrecken ist nämlich vom Druck innerhalb des Gehäuses des Überspannungsableiters abhängig. Sofern das Gehäuse des Überspannungsableiters eine Undichtigkeit aufweist, wird dies bei dem bekannten Verfahren an einer verminderten Ansprechspannung erkannt. Dieses bekannte Verfahren beansprucht verhältnismäßig viel Zeit wegen des sich nur langsam voll­ ziehenden Druckausgleichs bei einer Undichtigkeit des Gehäuses. Außerdem setzt es voraus, daß in dem auf Dichtigkeit zu über­ prüfenden Gerät Funkenstrecken vorhanden sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung mit Hilfe eines auf Unterdruck zu bringenden Prüfbehälters auch bei elektrischen Geräten anwendbar zu machen, die zwar keine Funkenstrecken, dafür aber eine Berstmembran für Sicherung gegenüber Druck enthalten, wie es im allgemeinen bei elektrischen Überspannungsableitern der Fall ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe verbleibt bei einem Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung das Gerät eine bestimmte Zeit im Prüfbehälter und es wird die Durchwölbung der Berstmembran laufend gemessen und außerhalb des Prüfbehälters angezeigt, und auch der Innendruck im Prüfbehälter wird laufend gemessen, angezeigt und gemeinsam mit der Größe der Durchwölbung ausgewertet. Man nutzt damit die Tatsache aus, daß sich bei Unterdruck in dem Prüfbehälter, in dem das zu überprüfende Gerät mit der Berstmembran eingebracht ist, die Berstmembran nach außen hin durchwölbt, entsprechend der gegebenen Druckdifferenz zwischen dem Innendruck im Gerät und dem äußeren Druck im Prüfbehälter. Besteht nun in dem Gerät eine Undichtigkeit, so wird die Auswölbung der Berstmembran allmählich abnehmen, sie verändert sich also. Dagegen kann man nach Verbleib des Gerätes in dem Prüfbehälter für eine vorher festgesetzte, bestimmte Zeit bei konstanter Durchwölbung der Berstmembran darauf schließen, daß das Gehäuse des Gerätes gasdicht ist, vorausgesetzt, daß sich während dieser Zeit der Druck im Prüfbehälter nicht verändert hat. Dies wird aber durch dessen laufende Kontrolle und durch die gemeinsame Auswertung der Meßergebnisse für Druck und Durchwölbung berücksichtigt. Druckänderungen im Prüfbehälter, die entsprechende Änderungen der Durchwölbung der Berstmembran zur Folge haben, können also keine falschen Schlußfolgerungen auslösen.

Besitzt das Gerät mehrere Berstmembranen, so genügt es, die Messung an einer von diesen vorzunehmen, da auch der Fall eines sogenannten "Grob-Lecks", nämlich wenn bei der Montage das Anbringen einer diese Berstmembranen vergessen wurde, erfaßt werden kann, da dann zwischen dem Gerätinnern und dem Innenraum des Prüfbehälters keine Druckdifferenz gebildet wird und die an der Meßstelle vorhandene Berstmembran sich dementsprechend nicht auswölbt.

Es ist besonders vorteilhaft, die Durchwölbung der Berstmembran in eine elektrische Größe umzusetzen, da diese in einfachster Weise mit Hilfe einer die Prüfbehälterwand durchsetzenden Leitung einem Auswerte- und Anzeigegerät zugeführt werden kann, das sich außerhalb des Prüfbehälters befindet. Dazu bieten sich induktive Meßverfahren an, die auch den Vorteil haben, berührungsfrei durchgeführt werden zu können. Es kann aber auch zweckmäßig sein, mit Hilfe eines Linearpotentiometers eine Spannungsmessung durchzuführen. Ein Linearpotentiometer besteht aus einem hochhomogenen leitfähigen Kunststoffstreifen, der in einfachster Weise an der Meßstelle auf der Berstmembran ange­ ordnet werden kann.

Weiterhin empfiehlt es sich, bei der Durchführung des Ver­ fahrens Veränderungen der in Beziehung zum Innendruck des Prüfbehälters ausgewerteten Größe der Durchwölbung der Berst­ membran mittels eines Signals, das optisch oder akustisch sein kann, anzuzeigen.

Im folgenden sei das Verfahren gemäß der Erfindung noch anhand eines Ausführungsbeispiels, dargestellt in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung, näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,

Fig. 2 zeigt, in größerem Maßstab, einen Teil eines Längsschnitt durch einen elektrischen Überspannungs­ ableiter, an dem das Verfahren durchgeführt wird.

Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu prüfende Über­ spannungsableiter 1 wird in einen druckdichten Prüfbehälter 2 eingesetzt, der mit einem lösbaren Deckel 3 verschließbar ist. Bei geschlossenem Prüfbehälter 2 wird in dessen Innern mit Hilfe der Vakuumpumpe 4 ein Unterdruck erzeugt. Durch die Wandung des Prüfbehälters 2 sind außerdem mittels einer Durchführung 5 eine oder mehrere elektrische Leitungen ins Prüfbehälterinnere geführt, die eine induktive Meßsonde 7 mit einem außerhalb des Prüfbehälters liegenden Anzeige- bzw. Auswertegerät 8 verbinden. Weiterhin ist ein Druckmeßgerät 16 vorgesehen, durch welches der Innendruck bzw. Unterdruck im Prüfbehälter 2 laufend überwacht wird.

Wie sich aus Fig. 2 im Näheren ergibt, durchsetzt die Meßsonde 7 eine Bohrung in der oberen Begrenzungswand 9 des Ausblas­ raumes 10 des Überspannungsableiters 1. Der Meßpunkt liegt in der Mitte der Berstmembran 11, die auf einem Trägerkörper 12 aufliegt und den Innenraum 13 des Überspannungsableiters 1 nach oben hin gasdicht abschließt. Der Überspannungsableiter 1 ent­ hält spannungsabhängige Widerstände 14, die in dem gasdicht ver­ schlossenen Gehäuse 15, dessen Abschluß oben und unten jeweils durch eine Berstmembran 11 gebildet wird, untergebracht sind.

Wird nun der Überspannungsableiter 1 in den Prüfbehälter 2 eingesetzt und in dessen Innern ein Unterdruck erzeugt, so wölbt sich die Berstmembran 11 infolge des im Innenraum 13 des Überspannungsableiters 1 gegebenen höheren Druckes als im Prüfbehälter 2 durch. Diese Durchwölbung ist in der Mitte der Berstmembran 11 am größten, wo sich die induktive Meßsonde 7 befindet. Da die Meßsonde 7 die Durchwölbung der Berstmembran 11 berührungsfrei auf induktivem Weg erfaßt, tritt keinerlei Beschädigung oder Beeinflussung der Berstmembran 11 auf.

Der laufend gemessene Wert der Durchwölbung wird über die Leitung 6 dem Anzeige- bzw. Auswertegerät 8 zugeführt, mit dessen Hilfe festgestellt wird, ob während der vorgegebenen Zeit, während der sich der Überspannungsableiter 1 innerhalb des Prüfbehälter 2 bei Unterdruck befindet, eine Änderung des Wertes der Durchwölbung der Berstmembran auftritt. Letzteres würde ein Zeichen dafür sein, daß am Überspannungsableiter eine Undichtigkeit gegeben ist. Dabei muß allerdings mit Hilfe der Drucküberwachung mittels des Druckmeßgerätes 16 sichergestellt sein, daß die Werte der Durchwölbung bei konstantem Innen- bzw. Unterdruck im Prüfbehälter 2 erfaßt sind. Eine Änderung des Innen- bzw. Unterdrucks hätte zwangsläufig auch eine Änderung der Größe der Durchwölbung der Berstmembran 11 zur Folge und muß daher entsprechend berücksichtigt werden. Dazu kann eine Datenübertragung 17 zum Anzeige- bzw. Auswertegerät 8 bei­ tragen.

Ergibt die Auswertung der Messungen von Durchwölbung und Innendruck eine Undichtigkeit am Gehäuse 15 des Überspannungs­ ableiters 1, so kann dies mittels eines Signals speziell angezeigt werden. Bleibt dagegen die Durchwölbung der Berst­ membran 11 während der gesamten Zeit, während der sich der Überspannungsableiter 1 in dem Prüfbehälter 2 befindet, bei konstantem Druck bzw. unter Berücksichtigung auftretender Druckveränderungen konstant, so ist dies ein Zeichen dafür, daß der Überspannungsableiter 1 gasdicht verschlossen ist.

Claims (6)

1. Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung von in einem gasdicht verschlossenen Gehäuse (15) untergebrachten elektrischen Geräten (1), insbesondere Überspannungsableiter (1), deren Gehäuse (15) mit einer Berstmembran (11) für Überdruck versehen sind, bei dem das Gehäuse in einen Prüfbehälter (2) eingesetzt wird, in dem ein Unterdruck erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (1) eine bestimmte Zeit im Prüfbehälter (2) verbleibt, daß die Durchwölbung der Berstmembran (11) laufend gemessen und außerhalb des Prüfbehälters (2) angezeigt wird und daß auch der Innendruck im Prüfbehälter laufend gemessen, angezeigt und gemeinsam mit der Größe der Durchwölbung ausgewertet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchwölbung der Berstmembran (11) in eine elektrische Größe umgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchwölbung der Berstmembran (11) mittels induktiver Wegmessung erfaßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die induktive Wegmessung berührungsfrei durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Messung der Durchwölbung mit Hilfe eines mit der Berstmembran (11) verbundenen Linear-Potentio­ meters als Spannungsmessung durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Veränderungen der in Beziehung zum Innendruck des Prüfbehälters ausgewerteten Größe der Durchwölbung der Berstmembran (11) mittels eines Signals angezeigt werden.