DE7801127U1 - Test device for dry dielectric strength of insulated electrical cables - Google Patents
Test device for dry dielectric strength of insulated electrical cablesInfo
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Description
CEFILAC, 75oo8 Paris, FrankreichCEFILAC, 75oo8 Paris, France
Prüfeinrichtung für Trocken-Durchschlagsfestigkeit isolierter, elektrischer KabelTest device for dry dielectric strength of insulated electrical cables
Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung :ür die Trocken-Durchschlagsfestigkeit, um automatisch und kontinuierlich Fehler in der Isolierhülle eines elektrischen Kabels zu erfassen.The invention relates to a test device: ür the dry dielectric strength, to automatically and continuously detect faults in the insulation of an electrical cable.
Es gibt bereits Einrichtungen, durch die elektrisch Fehler der Isolation von Kabeln erfaßbar sind, und zwar sowohl am Austritt der Fertigungsstraße als auch an einer Abführstrecke. Diese Einrichtungen weisen einen Hochspannungsgenerator auf, der durch einen Transformator gebildet ist, der eine Wechselspannung von 3 - 50 kV abgibt. Diese Hochspannung wird zwischen Masse, mit der die Kabelseele verbunden ist, und der Kabelhülle angelegt, die über eine geeignete Berührungseinrichtung oder Kontakteinrichtung vorbeiläuft. Jeder Fehler der Isolierhülle hat eine Veränderung der Stromstärke im Kabel zur Folge, die Fehlerstrom genannt '' \ wodurch es möglich ist, die Fehler zu erfassen, r . zählen und ggf. einen Alarm auszulösen.There are already devices by means of which electrical faults in the insulation of cables can be detected, both at the exit of the production line and at a discharge section. These devices have a high-voltage generator which is formed by a transformer which outputs an alternating voltage of 3 - 50 kV. This high voltage is applied between ground, to which the cable core is connected, and the cable sheath, which passes over a suitable touch device or contact device. Any error of insulation called a change in the current in the cable result, the fault current '' \ which makes it possible to detect the error, r. count and trigger an alarm if necessary.
Verschiedene Einrichtungen ermöglichen es, die Berührung zwischen dem Hochspannungsgenerator und der Oberfläche der Kabelhülle sicherzustellen. Bei Kabeln großer Durchmesser werden zusammenwirkende Metallfedern verwendet, die sich spreizen oder auseinandergehen, um das Kabel hindurchgehen zu lassen, oder werden Metallbürsten in Anlage auf der Hülle verwendet, die auf einer zum Kabel kon-Various devices enable contact between the high voltage generator and the surface the cable sheath. For cables with large diameters, interacting metal springs are used, that spread or diverge to allow the cable to pass through, or become metal brushes in contact used on the sleeve, which is on a
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zentrischen Krone befestigt sind und die in Drehbewegung versetzt sind. Bei Kabeln kleineren Durchmessers wird die Berührung durch Metallperlen-SchnUre erreicht, die einen vom fortschreitenden Kabel durchquerten Vorhang bilden.centric crown are attached and which are set in rotary motion. For cables with a smaller diameter, the Touched by a string of metal pearls that reached one form a curtain traversed by the advancing cable.
Diese Einrichtungen beruhen alle auf dem Prinzip der Reibungsberührung, das zahlreiche Nachteile besitzt. Die Berührung mit der Außenseite der Hülle ist nicht immer ν llkommen derart, daß bestimmte Fehler nicht erfaßt werden. Diese Einrichtungen sind kaum mehrwertig und können nur in einem engen Durchmesserbereich verwendet werden. Sie ermöglichen keine hohen Vorbeifuhr- oder Fördergeschwindigkeiten, während dagegen die Herstellung auf modernen Fertigungsstraßen für beispielsweise Fernsprechkabel mit stets sehr hohen Geschwindigkeiten erfolgt. Die Einrichtungen sind auch sehr schlecht an bestimmte, für die Hüllen verwendete Werkstoffarten angepaßt, wie chemisch vernetztes Polyäthylen (PRC). Schließlich müssen die Metallteile ziemlich häufig ausgetauscht werden.These devices all rely on the principle of frictional contact, which has numerous disadvantages. the Contact with the outside of the envelope is not always such that certain defects are not detected. These devices are hardly multi-valued and can only be used in a narrow range of diameters. They do not allow high pass or conveyor speeds, whereas, on the other hand, production on modern production lines for telephone cables, for example always takes place at very high speeds. The facilities are also very bad at certain, for the casings used are adapted to the types of material used, such as chemically cross-linked polyethylene (PRC). After all, the metal parts need to be replaced fairly frequently.
Es wurde schon versucht, derartige Einrichtungen dadurch zu verbessern, daß die Spannung an die Hülle über ein Rohr angelegt wird, das eine durch die von der Prüfeinrichtung abgegebene Spannung ionisierte Atmosphäre aufweist, jedoch weist dieses Rohr im Inneren einen Metallperlen-Kontakt auf und kann daher nicht die Nachteile aufgrund von Reibung, insbesondere bei großen Geschwindigkeiten vermeiden.Attempts have been made to improve such devices by applying the tension to the sheath a tube is applied which ionizes an atmosphere due to the voltage emitted by the test device has, however, this tube has a metal bead contact inside and therefore cannot have the disadvantages due to friction, especially at high speeds.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Prüfeinrichtung anzugeben, durch die die Überwachung der Hülle eines isolierten Kabels ohne Reibung, mittels einer kompakten und vielwertigen Einrichtung möglich ist, die in einem sehrIt is therefore the object of the invention to provide a test device through which the monitoring of the casing of a insulated cable without friction, by means of a compact and multi-valued device that is possible in a very
großen Durchmesserbereich und Geschwindigkeitsbereich arbeiten kann, die für alle Hüllenarten geeignet ist und die praktisch keine Wartung erfordert.large diameter range and speed range, which is suitable for all types of casings and which requires practically no maintenance.
Die Aufgabe wird bei einer Prüfeinrichtung der Trocken-Durchschlagsfestigkeit der IsolierhUlle eines elektrischen Kabels, das kontinuierlich durchläuft, tiit einer Quelle einer hohen Wechselspannung, die zwitchen der mit Masse verbundenen Kabelseele und der Außenfläche der Hülle angelegt ist, und mit einer Meßeinrichtung des Pehlerstroms erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der elektrische Kontakt oder die elektrische Berührung mit der Hülle einzig durch ein Rohr sichergestellt ist, das das Kabel umgibt und das mit einer ionisierten Atmosphäre gefüllt ist, wobei die zur Ionisation der Atmosphäre im Rohr erforderliche Spannung durch einen vom Meßkreis unabhängigen Generator zugeführt ist.The task at a test facility is the Dry dielectric strength of the insulating sheath of an electrical cable that runs through continuously, with a source of high alternating voltage that is twentieth the grounded cable core and the outer surface of the sheath is applied, and with a measuring device the fault current solved according to the invention in that the electrical contact or the electrical contact with the sheath is only ensured by a tube that surrounds the cable and that with an ionized one Atmosphere is filled, with the voltage required to ionize the atmosphere in the pipe by a independent of the measuring circuit generator is supplied.
Gemäß einem besonderen AusfUhrungsbeispiel der Erfindung weist das das Kabel umgebende Rohr zwei zum Kabel koaxiale, leitfähige Zylinderwände auf, die elektrisch voneinander isoliert sind und zwischen denen die Ionisationsepannung angelegt ist, wobei die Außenwand mit Spitzen oder Stacheln versehen ist, die radial zur Innenwand gerichtet sind und diese durch in dieser vorgesehene öffnungen durchquert derart, daß die Ionisierung des Raums zwischen den Kabeln und der Innenwand erreichbar ist.According to a particular embodiment of the invention the tube surrounding the cable has two conductive cylinder walls which are coaxial with the cable and electrically from one another are isolated and between which the ionization voltage is applied, the outer wall with points or spikes are provided, which are directed radially to the inner wall and these through openings provided in this traverses in such a way that ionization of the space between the cables and the inner wall can be achieved.
Die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung enthält vorteilhaft eine Steuer- oder Regeleinrichtung, durch die die Frequenz der an die Hülle angelegten Spannung abhängig von der Vorbeiführgeschwindigkeit des Kabels veränderbar ist, um so eine unnötige Beanspruchung oder Ermüdung der Hülle zu vermeiden.The test device according to the invention advantageously contains a control or regulating device through which the frequency the voltage applied to the sheath is variable depending on the speed at which the cable is passed, in order to avoid unnecessary stress or fatigue of the shell.
Die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung kann auch eine Steuer- oder Regeleinrichtung für den Fehlerstrom aufweisen, die die besonderen Anwendungsbedingungen berücksichtigt, beispielsweise die Verluste infolge feuchter oder befeuchteter Kabel, sowie einen addierenden elektromagnetischen Zähler der Fehler,durch den die Anzeige auch dann beibehalten werden kann, wenn die Versorgung unbeabsichtigt verschwindet.The test device according to the invention can also have a control or regulating device for the fault current, which takes into account the special application conditions, for example the losses due to damp or moistened cable, as well as an adding electromagnetic counter of the errors, through which the display also can then be maintained if the supply accidentally disappears.
Die Erfindung gibt also eine Prüfeinrichtung der Trocken-Durchschlagsfestigkeit der Isolierhülle eines elektrischen Kabels an, die sine Quelle hoher Wechselspannung enthält, die zwischen der mit Masse verbundenen Kabelseele und der Außenfläche der Hülle angelegt ist. Dabei wird der elektrische Kontakt mit der Hülle einzig durch ein Rohr sichergestellt, das das Kabel umgibt und das mit einer ionisierten Atmosphäre gefüllt ist, wobei die zur Ionisation erforderliche Spannung durch einen vom Meßkreis unabhängigen Generator zugeführt ist.The invention therefore provides a test device for the dry dielectric strength of the insulating envelope electrical cable containing a source of high alternating voltage between the one connected to ground Cable core and the outer surface of the sheath is applied. The electrical contact with the shell is the only one ensured by a tube which surrounds the cable and which is filled with an ionized atmosphere, wherein the voltage required for ionization is supplied by a generator that is independent of the measuring circuit.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the embodiment shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Prüfeinrichtung, 1 schematically shows a test device according to the invention,
Fig. 2 vergrößert die Befestigung der Stacheln in der Rohrwand.Fig. 2 enlarges the fastening of the spikes in the pipe wall.
Die Prüfeinrichtung wird mit Einphasen-Wechselstrom einer Spannung von 220 - 380 V und einer Frequenz von 50 Hz versorgt. Sie enthält einen Hochspannungsgenerator 1 einer Leistung von 150 VA im Dauerbetrieb und von 800 VA im Impuls-The test device is operated with single-phase alternating current with a voltage of 220 - 380 V and a frequency of 50 Hz provided. It contains a high-voltage generator 1 with an output of 150 VA in continuous operation and 800 VA in pulse
betrieb, wodurch eine mittels eines Potentiometers zwischen 0,5 und 20 kV einstellbare Ausgangsspannung abgebbar ist. Die Frequenz dieser Spannung ist ebenfalls steuerbar zwischen 100 und 600 Hz. Diese Steuermöglichkeit ist vorteilhaft, um eine unnötige und irreversible Ermüdung oder Beanspruchung der Isolierhülle zu vermeiden, wenn die Arbeitsbedingungen eine erhebliche Verringerung der Vorbeiführgeschwindigkeit des Kabels erfordert. Die Steuerung kann von Hand erfolgen oder auch automatisch, wenn die Vorbeiführgeschwindigkeit sich als sich häufig ändernd erweist.operation, whereby a potentiometer between 0.5 and 20 kV adjustable output voltage can be delivered. The frequency of this voltage can also be controlled between 100 and 600 Hz. This control option is beneficial to avoid unnecessary and irreversible fatigue or to avoid stress on the insulating jacket if the working conditions significantly reduce the Passing speed of the cable required. The control can be done manually or automatically, if the passing speed changes as often proves.
Die überwachungs- oder Prüfspannung wird an ein leitendes Rohr 2,beispielsweise aus Messing, angelegt, das das zu prüfende Kabel umgibt und das einen Innendurchmesser hat, der ausreicht, um bei dem größten Nenndurchmesser zufällige Ausstülpungen oder Durchmesservergrößerungen des Kabels infolge von Übergangs- oder Kupplungsstücken oder von Knoten hindurchtreten zu lassen. Das Rohr kann einen Längsschlitz aufweisen, durch den das Kabel seitlich einführbar ist, oder kann auch im Gegensatz dazu geschlossen sein, wobei die Einführung des Kabels vom Ende her erfolgt. Das Rohr kann auch, wie in Fig. 1 dargestellt, aus zwei an einem Längsscharnier 6 gelenkig miteinander verbundenen Halb^ylindern *l, 5 bestehen, um die Einführung des Kabels zu erleichtern.The monitoring or test voltage is connected to a conductive Tube 2, for example made of brass, is placed, which surrounds the cable to be tested and which has an inner diameter which is sufficient to prevent accidental protuberances or enlargements of the diameter of the largest nominal diameter To allow cables to pass through as a result of transition or coupling pieces or knots. The pipe can do one Have a longitudinal slot through which the cable can be inserted laterally, or can also be closed in contrast thereto with the introduction of the cable from the end. As shown in FIG. 1, the tube can also consist of two on a longitudinal hinge 6 articulated halves * l, 5 exist to the introduction of the cable to facilitate.
Im Inneren des Rohrs 2 wird eine ionisierte Atmosphäre geschaffen durch Anlegen einer Festspannung von 2500 - 3000 V, die von einem selbständigen Generator 7 erzeugt ist, der sich vom Hochspannungsgenerator 1 des Meßkreises unterscheidet. Vorteilhaft kann diese Ionisierungsspannung zwischen zwei leitenden Elementen angelegt werden. Dazu ist das Rohr aus Messing doppelwandig ausgeführt, beispielsweise mitInside the tube 2, an ionized atmosphere is created by applying a fixed voltage of 2500 - 3000 V, which is generated by an independent generator 7, which differs from the high-voltage generator 1 of the measuring circuit. This ionization voltage can advantageously be applied between two conductive elements. To do this is the pipe made of brass double-walled, for example with
einer zylindrischen Außenwand 8 und einer zylindrischen Innenwand 9, die koaxial zum Kabel 3 sind. Die beiden Wände 8 j 9 sind untereinander durch radiale Isolierträger befestigt. Die Ionisierungsspannung wird zwischen den beiden leitfähigen Wänden 8, 10 angelegt und ionisiert den Ringraum zwischen ihnen.a cylindrical outer wall 8 and a cylindrical inner wall 9, which are coaxial with the cable 3. The two walls 8 and 9 are attached to each other by radial insulating supports. The ionization voltage is between the two conductive walls 8, 10 applied and ionized the annulus between them.
Um den Raum zwischen dem Kabel 3 und der Innenwand zu ionisieren, ist die Innenwand 9 mit öffnungen 11 versehen. Darüber hinaus ermöglicht eine Reihe von Stiften oder Stacheln 12, die an der Außenwand 8 befestigt sind und radial zur Innenwand 9 gerichtet sind und diese in den Öffnungen 11 durchsetzen, durch Punkt- oder Spitzeneffekt, daß die Ionisierung in das Innere der Innenwand 8 gerichtet ist. Um den Nenn-Innendurchmesser des Rohrs 2 beizubehalten, hören die Stacheln 12 genau fluchtend zur Innenwand 8 auf der Seite des Kabels 3 auf. Die Stacheln 12 sind an der Außenwand 8 irgendwie so befestigt, daß ein guter elektrischer Kontakt sichergestellt ist, beispielsweise durch Schweißen oder Löten. Selbstverständlich muß jeder Kontakt zwischen der Innenwand 9 und den Stacheln 12 vermieden werden, weshalb die öffnungen 11 ausreichend groß sind. Beispielsweise sind in einem 500 mm langen Messingrohr, das zwei Wände der Dicke 1,5 mm aufweist, mit einem Durchmesser von 50 mm bzw. von 70 mm, Stacheln mit einem Durchmesser von 1 - 2 mn angeordnet, die gleichmäßig in 19 zur Achse der zylindrischen Wände senkrechten Ebenen verteilt sine, wöbe jede Ebene acht Stacheln aufweist, die gleichmäßig längs des Umfangs der Schnittfläche der Ebene mit der Außenwand beestigt oder verankert sind. Die öffnungen in der Innenwand, durch deren Mitte das Ende der Stacheln 1? tritt, besitzen einen Durchmesser von ca. 5 mm.In order to ionize the space between the cable 3 and the inner wall, the inner wall 9 is provided with openings 11. In addition, a series of pins or spikes 12 attached to the outer wall 8 enables and are directed radially to the inner wall 9 and penetrate them in the openings 11, by point or point effect, that the ionization is directed into the interior of the inner wall 8. To maintain the nominal inside diameter of the pipe 2, the spikes 12 stop exactly in alignment with the inner wall 8 on the side of the cable 3. The spines 12 are on the Outer wall 8 somehow attached so that a good electrical contact is ensured, for example by Welding or soldering. Of course, any contact between the inner wall 9 and the spines 12 must be avoided, which is why the openings 11 are sufficiently large. For example, in a 500 mm long brass tube that has two walls of thickness 1.5 mm, with a diameter of 50 mm and 70 mm, spines with a diameter of 1 - 2 mn, which are evenly distributed in 19 planes perpendicular to the axis of the cylindrical walls each plane has eight spines, which are uniform along the circumference of the intersection of the plane with the outer wall are attached or anchored. The openings in the inner wall, through the middle of which the end of the spines 1? occurs, have a diameter of approx. 5 mm.
Das Rohr 2 ist auf einem Gestell oder einem Rahmen 13 angeordnet und an diesem über Isolatoren 14 befestigt. Der Unterteil des Rühmens 13 ist mit öffnungen 15 versehen,The tube 2 is on a rack or frame 13 arranged and attached to this via insulators 14. The lower part of the boasting 13 is provided with openings 15,
■ um Wasser abführen zu können, das von einer unzureichenden■ in order to be able to discharge water from an inadequate
Ά Trocknung der Kabel nach der Extrudierung kommt oder von Ά Drying of the cables comes from or from after extrusion
'% einer Lagerung in Außenumgebung und das vom Kabel während '% of storage in the outside environment and that of the cable during
' des Prüfbetriebs abläuft bzw. ausgeschwitzt wird. '' the test operation expires or is sweaty.
Die erfindungsgemäße Einrichtung weist auch eine Einrichtung zum Steuern oder Regeln des Fehlerstroms zwischen 5 und 30 mA auf, beispielsweise mittels eines Potentiometers. Diese Steuerung ermöglicht eine Berücksichtigung der Änderungen dieses Stroms infolge von besonderen Anwendungsbedingungen. Das Kabel kann nämlich feucht sein, weil nämlich die Kabeltrommeln in der Außenumgebung gespeichert wordenThe device according to the invention also has a device for controlling or regulating the fault current between 5 and 30 mA, for example by means of a potentiometer. This control enables the changes to be taken into account of this current as a result of special application conditions. The cable can be damp because namely the cable reels have been stored in the outside environment
ι sii.d oder weil die Trocknung am Austritt des Kühlbehältersι sii.d or because the drying at the outlet of the cooling container
der Extrudierdtraße unzureichend erfolgt ist.the extrusion line is inadequate.
Schließlich weist die erfindungsgemäße Einrichtung Glieder auf, die eine Behandlung des Fehlers ermöglichen, sobald er erfaßt ist, beispielsweise eine Licht- oder eine Schall-Anzeige mit der Möglichkeit der Außerbetriebsetzung oder der Verlangsamung der Vorbeiführgeschwindigkeit und einen summierenden elektromagnetischen Zähler der Fehler nach Speicherung,durch den die Anzeige beibehalten werden kann, selbst wenn die elektrische Versorgung unerwartet verschwindet, beispielsweise als Folge eines Fehlers oder einer Störung.Finally, the device according to the invention has elements which enable the error to be dealt with, as soon as it is detected, for example a light or sound display with the possibility of decommissioning or the slowing down of the passing speed and a totaling electromagnetic counter of the errors after storage through which the display can be retained even if the electrical supply is unexpected disappears, for example as a result of an error or a malfunction.
Ein erfindungsgemäßes Prüfgerät ermöglicht die überwachung der Isolation von Kabeln in einem Durchmesserbereich zwischen 0,2 und 30 mm bei gelegentlichem Durchtritt von Stücken mit bis zu 50 mm Durchmesser, w^bei die Vorbeiführgeschwindigkeit 1500 - 2000 m/min erreichen kann,und diesA test device according to the invention enables the monitoring the insulation of cables in a diameter range between 0.2 and 30 mm with occasional passage of Pieces up to 50 mm in diameter, w ^ at the speed of passage 1500 - 2000 m / min, and this
unabhängig von der Art des Isolierstoffs (Gummi, PVC, PRC, usw.regardless of the type of insulation material (rubber, PVC, PRC, etc.
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet,2. Test device according to claim 1,
characterized,
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR7702673 | 1977-01-21 |
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| DE7801127U1 true DE7801127U1 (en) | 1978-09-14 |
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| DE7801127U Expired DE7801127U1 (en) | 1977-01-21 | Test device for dry dielectric strength of insulated electrical cables |
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