DE554081C

DE554081C - Vorrichtung zur UEberwachung elektrischer Anlagen auf Wanderwellen, insbesondere Spannungszusammenbruchswellen, oder zur Pruefung elektrischer Isolatoren auf Durch- oderUEberschlag

Info

Publication number: DE554081C
Application number: DEG71105D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-08-26
Filing date: 1927-08-26
Publication date: 1932-07-07

Description

Vorrichtung zur Überwachung elektrischer Anlagen auf Wanderwellen, insbesondere Spannungszusammenbruchswellen, oder zur Prüfung elektrischer Isolatoren auf Durch-oder Überschlag Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Vorrichtung zur einwandfreien Feststellung und Charakterisierung von Durch-oder Uberschlägen an unter elektrischer Spannung stehenden Isolatoren, wobei unter Isolator ein beliebiger Nichtleiter, wie Porzellan, Öl, Papier, Gummi, Luft usw., zu verstehen ist, wie er zur Isolierung elektrischer Maschinen, Apparate und Leitungen verwandt wird. Die Erfindung geht von der bekannten Erscheinung aus, daß ein Durch-oder Überschlag eine sogenannte Spannungszusammenbruchswelle in der Zuleitung von außerordentlich steiler Wellenstirn hervorruft.
Die Vorrichtung kann sowohl bei der Prüfung von Isolationsmaterial und elektrischen Apparaten als auch zur Überwachung elektrischer Anlagen angewandt werden.
Bei der Prüfung elektrischer Isolatoren auf Durchschlagsfestigkeit hat man sich bisher damit begnügt, etwaige Durchschläge nur durch Beobachtung mittels Strom- und Spannungsmesser oder durch Beobachtung der am Isolator selbst hervorgerufenen Erscheinungen, wie Gleitfunken, Knistern, Feuererscheinung, Erwärmung oder Rauchentwicklung, festzustellen (vgl. die einschlägigen V. D. E.-Vorschriften). Eine derartige Beobachtung ist jedoch viel zu unzuverlässig, da bereits -zahlreiche Durchschläge erfolgt sein können, ehe ein Abfallen der Prüfspannung, ein Anwachsen der Stromaufnahme oder gar eine der genannten Erscheinungen am Isolator selbst zu erkennen sind. Nach der bisherigen Methode können in den zu prüfenden Maschinen schon erhebliche Zerstörungen eingetreten sein, ohne daß der Durchschlag bemerkt wurde, welche aber durch eine einwandfreie Feststellung des ersten Durchschlags, der gewöhnlich mit sehr kleiner Energie erfolgt, hätten vermieden werden können. Gerade bei größeren Maschinen und Apparaten, welche mit der zwei- bis dreifachen Betriebsspannung geprüft werden, besteht die Gefahr, daß sie durch die hohe Spannung, wenn auch fast unmerklich, angegriffen werden. Da jedoch nach den bisherigen Methoden ein Defekt während der kurzen Prüfzeit nicht beobachtet werden konnte, gehen die Apparate in Betrieb, arbeiten auch mit der Betriebsspannung oft monatelang, bis sich der Zerstörungskeim allmählich so weit entwickelt hat, daß der vollkommene Durchschlag erfolgt. Es besteht begreiflicherweise auf seiten des Lieferanten und des Abnehmers' das Inter: esse, daß solche Spuren von Zerstörungskeimen schon vor Versand erkannt werden. Obwohl es bekannt ist, daß man das Auftreten von Spannungszusammenbruchs- und anderer Wanderwellen mittels einer Mel3-schleife mit parallel eschalteter Funken-Z> strecke, wie in Fig. i dargestellt, erkennen kann, hat man bisher doch noch keinen Gebrauch gemacht, bei der Prüfung eines Isolators den -Durchschlag mittels der Spannungszusammenbruchswelle festzustellen und zu charakterisieren.
Für die Überwachung von Leitungen, insbesondere Hochspannungsnetzen, hat man bekanntermaßen zwar schon die Verwendung einer solchen Schleife in Vorschlag gebracht, jedoch, ist es nicht möglich, mit einer einzigen Schleife die Steilheit der Welle zu messen. Dies wäre nur in dem seltenen Falle möglich, wenn sich die Wanderwelle in der gleichen Steilheit so lange wiederholt, daß noch Zeit genug bleibt, um die Meßschleife entsprechend zu verstellen, was natürlich bei einer automatischen Überwachung einer Anlage nicht in Frage kommen kann.
Im Gegensatz hierzu bedient sich die vorliegende Erfindung mehrerer Meßschleifen von skalenartig ansteigender Länge, entsprechend Fig.2, die sämtlich hintereinandergeschaltet werden. Zweckmäßigerweise kann man z. B. als Meßschleifen induktionslos gewickelte Spulen mit verschiedenen Drahtlängen verwenden, deren Lagenisolation so bemessen ist, daß ein Durchschlag zwischen den Lagen bei der zur Anwendung kommenden Spannung nicht eintreten kann.
Stuft man die Drahtlängen der Schleifen für einen gewünschten Bereich entsprechend ab, z. B. die in Fig. 2 angegebenen vier Schleifen auf i, 2, 3, 4 m, und stellt man die Funkenstrecken auf eine bestimmte Durchschlagsspannung, z. B. to ooo Volt, ein, so kann man, wenn Funkenstrecke 8 und io anspricht, 4 und 6 jedoch nicht, sagen, daß die Wellenstirn eine Steilheit von mindestens io ooo Volt und höchstens z5 ooo Volt auf 3 m besitzt. Aus Fig. 3 erkennt man, daß eine größere Steilheit als 5 ooo Volt pro Meter nicht möglich ist, da sonst die Funkenstrecke 6 hätte ansprechen müssen. Die Wellenstirn muß also zwischen den Geraden a. und b verlaufen.
Die Anwendung der beschriebenen Vorrichtung auf die Abnahmeprüfung oder sonstige fabrikmäßige Prüfungen von Isoliermaterial oder Apparaten würde sich somit etwa so gestalten, daß auf Grund des Übereinkommens von Lieferant und Abnehmer oder noch aufzustellender V. D. E. - Bestimmungen die Prüflinge als durchgeschlagen zu bezeichnen sind, wenn innerhalb einer gewissen Zeit bei einer bestimmten Prüfspannung eine einzige oder auch eine bestimmte Anzahl von Wellen beobachtet werden, deren Steilheit einen festgesetzten Betrag übersteigt. Der Einfachheit halber läßt sich für diesen Anwendungsfall auch nur eine Meßschleife von einer bestimmten Mindestlänge und eine bestimmte Einstellung der Funkenstrecke vorschreiben unter der Bedingung, daß ein Funken innerhalb einer gewissen Zeit überhaupt nicht oder nur in einer beschränkten Zahl auftreten darf. An Stelle einer einfachen Luftfunkenstrecke kann natürlich auch eine solche aus einem geeigneten Isolationsmaterial treten, dessen Durchschlagsfestigkeit genau bekannt ist und bei welchem man den erfolgten Durchschlag leicht mit dem Auge oder sonstwie beobachten kann. Bei der Überwachung elektrischer Anlagen wird man zweckmäßigerweise an Stelle der persönlichen Beobachtung eine Registrierung der Funken in irgendeiner der bekannten Weisen, z. B. durch ablaufende Papierstreifen, treten lassen, wodurch man auftretende Wanderwellen nach Zeit und Steilheit registrieren und somit auf evtl. erfolgte Durch- oder Überschläge in der Anlage schließen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Überwachung elektrischer Anlagen auf Wanderwellen, insbesondere Spannungszusammenbruchswellen, oder zur Prüfung elektrischer Isolatoren auf Durch- oder Überschlag, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitungen mehrere hintereinandergeschaltete Meßschleifen mit skalenartig ansteigender Länge mit parallel geschalteten Funkenstrecken eingebaut werden, so daß durch das Ansprechen der einzelnen Funkenstrecken die Steilheit der Wanderwellen ermittelt und aus der so gemessenen Steilheit die Art etwa erfolgter Durch- oder Überschläge festgestellt werden kann.
2. Vorrichtung zur Prüfung elektrischer Isolatoren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Meßschleife, jedoch von einer bestimmten Mindestlänge mit parallel geschalteter Funkenstrecke mit einer bestimmten Einstellung benutzt wird, um durch das Nichtansprechen der Funkenstrecke das Aushalten der Prüfung darzutun.