DE7230203U

DE7230203U - Anzeigeeinrichtung für Isolationsfehler

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Publication number: DE7230203U
Application number: DE7230203U
Authority: DE
Original assignee: BBC AG
Current assignee: BBC AG
Priority date: 1972-07-11
Publication date: 1972-11-02

Description

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Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Anzeigeeinrichtung für Isolations fehler

Die Neuerung betrifft eine Anzeigeeinrichtung für Isolationsfehler in isolierten elektrischen Einrichtungen.

Der Zweck der Neuerung liegt in der Erhöhung der Sicherheit dieser elektrischen Einrichtungen.

Es ist bekannt, dass bei den vorgenannten elektrischen Einrichtungen auftretende Isolationsfehler normalerweise durch Messung z.B. der Glimmeinsatzspannung oder des Durchgangswiderstandes bei den Abnahmeprüfungen oder im Zuge besonderer Betriebskontrollen erfasst werden. Zwischen diesen Kontrollen

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auftretende Fehler sind jedoch ohne entsprechenden Aufwand nicht erkennbar. Selbst periodische Messungen erfordern bereits einen grossen zusätzlichen Messaufwand. Das Fehlen der zwischen den vorgenannten Messungen liegenden zwischenzeitlichen Kontrolle hingegen birgt die Gefahr von unkontrollierten, gegebenenfalls nicht mehr unter Kontrolle bringbaren Schäden.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei zumindest zum Teil isolierten elektrischen Einrichtungen mit einfachen Mitteln, wie einrichtungsmässigen Teilen selbst, eine ständige Einrichtung zur Anzeige von Isolations fehlern mit dem Ziel eines Dauerschutzes für die eingangs genannten elektrischen Einrichtungen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäss dadurch gelöst, dass in der Isolierung der Einrichtung wenigstens eine Elektrode vorgesehen ist, die eine hochohmige Erdung und ein der Erdung in Serie oder parallelgeschaltetes Signalelement aufweist«

Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass die Elektrode aus wenigstens einem elektrischen Leiter oder einem Halbleiter besteht, deren Werkstoffe anorganischer oder organischer Natur sein können. Diese Werkstoffe können auch mit leitenden oder halbleitenden Mitteln versehen sein.

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Vor allem empfiehlt es sich, die Elektrode aus wenigstens einein Metall oder einem leitenden oder halbl2itenden Schauii",- stoit oder aus mindestens einem kohienstoffaservcrsLärkLen Kunststoff oder aus wenigst2ns einem karbonisierten Gewebe herzustellen.

Es -'st zweckmässig, die hochohmige Erdung der Elektrode insbesondere als hochohmig geerdeten Widerstand auszuführen, die Isolierung der elektrischen Einrichtung hingegen an der Oberfläche als Schutzerde auszubilden, die unmittelbar niederohmig geerdet ist, wobei diese Erdung mittels einer Isolierschicht von der Elektrode zu trennen ist.

Die Elektrode sebst kann in empfehlenswerter Weise insbesondere eingegossen, eingepresst oder eingeschäumt werden.

Die in vorbeschriebener Weise ausgebildete Anzeigeeinrichtung für Isolations fehler in isolierten elektrischen Einrichtung j^t; ist nun mit besonderem Vorteil für die Steuerung einer Schutzeinrichtung verwendbar, die die elektrische Einrichtung ständig selbsttätig überwacht.

Die mit der Neuerung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, mit einfachsten Mitteln, wie insbesondere mit wenigstens einer Elektrode, die gegebenenfalls Teil der aus ähnlichem Material bestehenden Isolation der elektrischen

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Einrichtung sein kann, und einfachen konventionellen Mitteln bei billiger Herstellung einen betriebssicheren wirksamen Schutz für die letztgenannte Einrichtung zu schaffen. Im Hinblick darauf, dass die Zukunft bei solchen Einrichtungen, also z.B. im elektrischen Anlagenbau bei mit Kunststoffen vollisolierten Einheiten liegt, bei denen Isolier- bzw. Isolationsfehler im Betrieb verheerende Folgen, wie Explosionen, Brände u.s.v/., nach sich ziehen können, stellt die Neuerung eine anlagenadäquate Anzeige- und Schutzeinrichtung dar, die zumindest mit ihren Messelektroden ein integrierendes Bestandteil der jeweiligen Anlageneinheit bildet, so dass mit der Fertigung solcher Einheiten oder von Teilen von diesen zugleich auch ein wesentlicher Teil der Einrichtung für die dauernde Fehlanzeige in einfachster Weise mitgefertigt werden kann.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Neuerung schematisch dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 das Grundschema einer überwachten elektrischen Einrichtung und

Fig. 2 das Schema einer mit einer Schutzerde versehenen Einrichtung, wobei jene gegebenenfalls als Kapselung dienen kann.

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In Fig. 1 ist die isolierung mit 1, ein von der Isolierung 1 umgebener Leiter mit 2, die Elektrode mit 3, ein hochohmiger Erdungswiderstand der Elektrode 5 mit 4, ein dem Erdungswiderstand K in Serie geschaltetes Signalelement mit 5 und ein Fehler in der Isolierung 1 mit 6 bezeichnet.

Beim Entstehen von Isolationsfehlern 6 tritt eine Veränderung der Zahl der über den hochohmigen Erdungswiderstand k abfliessenden Elektronen auf, die mittels des Signalelementes 5 als Schadensindikatör erfasst und als Steuergrösse für eine in der Fig. .1. nicht dargestellten Schutzautomatik dient, die die elektrische Einrichtung 1,2 vcr Schaden bewahrt.

In Fig. 2 sind die der Fig. 1 entsprechenden Positionen gleich bezeichnet. Um die Einrichtung 1,2 berührungssicher auszuführen, ist die Aussenfläche der Isolierung 1 unmittelbar niederohrnig geerdet bzw. als Schutzerde 7 ausgebildet, wobei die Elektrode durch eine Isolierschicht 1 von der Schutzerde 7 getrennt ist.

So kann die Schutzerde 7 insbesondere der Mantel eines vollständig isolierter, und gekapselten Schalters sein, um eine weitereder vielen Möglichkeiten für die isolierte elektrische Einrichtung anzugeben.

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Sowohl für die Ausführung nach Fig. 1 als auch gemäss Fig. gilt nun, dass die tanQ^ -Kurve knickt, sobald im Inneren z.B. eines Isolators infolge Fehlers entweder die Erwärmung zu gross wird und es zu einer Störung des Wärmegleichgewichtes kommt oder an irgend einer Stelle ein Glimmen einsetzt. Von diesem Zeitpunkt an nehmen die dielektrischen Verluste erheblich schneller zu. Mit anderen Worten gesagt, wenn der Verluststrom fortlaufend gemessen wird, so ergibt sich im Fehlerfall eine Veränderung des glatten Stromverlaufes, woraus zu schliessen ist, dass irgendwo im Isolator ein Glimmen aufgetreten sein muss.

Die letztgenannte Veränderung wird nun mittels des Signalelementes 5 erfasst und kann nun je nach der relativen Grosse der Veränderung z.B. bei einer Schaltanlage in der Schaltwarte eine Vorwarnung oder einen Alarm oder bei unmittelbarer Gefahr im Verzug für den betreffenden Anlagenabzweig eine Kurzunterbrechung oder sogar einen Ausschaltbefehl auslösen.

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Claims

- 7 - 9Ί/72 D Schutzansprüche

1. Anzeigeeinrichtung für Isolationsfehler in isolierten elektrischen Einrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Isolierung (1) der Einrichtung wenigstens eine Elektrode (3) vorgesehen ist, die eine hochohmige Erdung (4) und ein zur Erdung in Serie oder parallelgeschaltetes Signalelement (5) aufweist.

2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3) aus wenigstens einem elektrischen Leiter oder einem elektrischen Halbleiter besteht.

3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3) aus wenigstens einem leitenden oder halbleitenden oder mit leitenden oder halbleitendem Mitteln versehenen anorganischen Werkstoff besteht.

4. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3) aus Metall besteht.

5. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3) aus wenigstens einem leitenden oder halbleitenden oder mit leitenden oder halbleitenden Mitteln versehenen organischen Werkstoff besteht.

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6.. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (?) aus wenigstens einem leitenden oder halbleitenden oder mit leitenden oder halbleitenden Mitteln versehenen Schaumstoff besteht.

7· Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet* dass die Elektrode (3) aus wenigstens einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff besteht.

8. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch ¹I, dadurch gekennzeichnet, dars die Elektrode (3) aus wenigstens einem karbonisierten Werkstoff in Form von Fäden oder Gewebe oder Matten oder Papier besteht.

9· Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,-dass die hochohmige Erdung aus einem hochohmigen geerdeten Widerstand (H) besteht.

10. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung (1) vorzugsweise an der Oberfläche der elektrischen Einrichtung als Schutzerde (7) ausgebildet ist, die unmittelbar niederohmig geerdet ist.

11. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die unmittelbare Erdung (7) der Isolierung (1) durch

eine Isolierschicht (I') von der Elektrode (3) getrennt ist.

12. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode eingegossen, eingeschäumt oder eingepresst ist.

13· Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in Serie geschaltete Signalelement (5) aus einem Präzisionsamperemeter oder einer Arceniddiode oder einer Photodiode mit Umsetzer besteht.

I¹). Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ dass das parallelgeschaltete Signalelement (5) aus einer Kapazitätsbrücke besteht, die kippt und verstärkt.

15. Verwendung der Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 für die Steuerung einer Einrichtung zum Schutz der isolierten elektrischen Einrichtungen.

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