DE833079C

DE833079C - Messanordnung mit Kathodenstrahloszillograph zur Fehlermeldung bei der Stosspruefung, insbesondere bei der Pruefung von Transformatorenwicklungen u. dgl.

Info

Publication number: DE833079C
Application number: DEP49094A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Habil Richard Elsner
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1949-07-16
Filing date: 1949-07-16
Publication date: 1952-03-03

Description

Meßanordnung mit Kathodenstrahloszillograph zur Fehlermeldung bei der Stoßprüfung, insbesondere bei der Prüfung von Transformatorenwidrlungen u. dgl.
Bei der Prüfung elektnischer Geräte mit Stoßspannung wird bekanntlich die Beanspruchung durch Wanderwellen, wie sie im praktischen Betrieb auftritt, nachgeahmt. Die dabei gewonnenen Erfahrungen dienen dazu, die Konstruktion zu immer größerer Betriebssicherheit zu entwlickeln.
Voraussetzung für eine erfolgreiche Durchführung der Stoßprüfung von Hochspannungsgeräten, insbesondere Wicklungen von Transformatoren, Wandlern, Maschinen u. dgl., ist natürlich eine Prüfmethode, mit der einwandfrei feststelelbar ist, ob der Prüfling die Prüfung ohne Beschädigung bestanden hat oder ab dabei ein Fehler aufgetreten ist. Außerdem ist es auch sehr erwünscht, den Ort des Fehlers objektiv feststellen zu können.
Eine derartige Prüfanordnung fehlte bisher der Praxis für die Stoßprüfung von Transformatoren.
Mit den bekanntgewordenen Stoßprüfanordnungen, die mit Kathodenstrahloszillographen arbeiten, konnten an Hand der aufgenommenen Oszillogramme der Stoßwellen nur aufgetretene Fehler, die in der Nähe des Anschlußpunktes des Oszilllographen lagen, aufgedeckt und annähernd ortsmäßig festgestellt werden. Vom Anschlußpunkt des Oszillographen weiter entfernt liegende Fehler stellen waren kaum oder überhaupt nicht aufzudecken. So gestattet beispielsweise die bekannte Meßanordnung gemäß Fig. I, bei der der Kathodenstrahloszillograph Kö über eine Spannungsteilerschaltung C1 und C2 am Eingang der zu prüfenden Wicklung W angeschlössen ist, an Hand der aufgenommenen Spannungsverlaufskurve nur eine Anzeige der in der Nähe des Eingangs des Prüflings W aufgetretenen IFehler.
In älmlicher Weise konnten bei einer Stoßprüfung, bei der der Stoßspannungsverlauf am isolierten Sternpunkt mit dem iKathodenstrahloszillographen, beispielsweise mit einer Anordnung gemäß Fig. 2, aufgenommen wurde, nur Fehler in der. Nähe des Sternpunktes aufgezeigt werden. Eine entsprechend beschränkte Fehleraufdeckung ergab sich liei der Slessung des Stoßstromverlaufs am geerdeten Sternpunkt mit einer Anordnung nach Fig. 3. wenn auch hier die Anzeige im allgemeinen schon deutlicher als bei der Messung des Spannungsverlaufs ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abbilfe zu schaffen und eine Meßanordnung anzugeben, die nicht nur in der Lage ist, überhaupt jeden Fehler des 1 Prüflings aufzudecken, sondern die darüber hinaus noch annähernd genug den Fehlerort festzustellen gestattet.
Erfindungsgemäß ist bei Stoßprüfanordnungen. die mit einem Kathodenstrahloszillographen arbeiten, der Kathodenstrahloszi llograph unter Verwendung der fiir die Stoßspannungs- und Stoßstrommessung an sich bekannten Anschlußschaltung an eine zwischen Kessel oder Kern und zu prüfen der Wicklung verlaufende isolierte metallische Sonde angeschlossen. Als Sonde kann maii hierzu einen isolierten Metallstab oder Blechstreifen benutzen. Es ist aber auch möglich, beispielsweise bei der Stoßprüfung einer Transformatorwicklung, die Unterspannungswicklung, die kurzgeschlossen und am Ende frei ist, als Sonde zu benutzen. Wenn es darauf ankommt, besonders genaue Hinweise zu erhalten, d. h. wenn der Fehlerort gewissermaßen eingekreist werden s<>ll, kann man die Sonde in mehrere entlang der zu prüfenden Wicklung angeordnete, voneinander isolierte Sondenstücke aufteilen. Hierbei wird an jedes Sondenstück ein Kathodenstrahloszillograph bzw. ein Ablenkplattenpaar eines Mehrstrahloszillographen angeschlossen. Es ist auch möglich. gleichzeitig eine Stoß spannungs- und Stoßstrommessung durchzuführen. und insbesondere können die Messungen vorteilhaft gleichzeitig an mehreren Stellen des Prüflings durchgeführt werdeii. Dies ist ebenfalls mit mehreren gesonderten Oszillographen bzw. mit einem Mehrstrahloszillographen mit entsprechend vielen Ablenkplattenpaaren mögl ich.
An Hand der Zeichnungen. die in den Fig. 4 bis 8 verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes zeigen, soll die Erfindung näher erläutert werden.
In der Fig. 4 ist mit 10 der Prüfling, beispielsweise eine Transformatorwicklung bezeichnet. 1 I ist die anschlußleitung, über die die Stoßwelle S der \Vicklung zugeführt wird. Mit I2 ist der isolierte Sternpunkt angedeutet. Die Wicklung ist in einen Kessel 13 eingesetzt, der mit Isolierflüssigkeit geiiillt sein kann. Mit 14 ist eine metallische Sonde, z. B. ein Metallstab, Blechstreifen o. dgl., bezeichnet, der mit einem Isolationsauftrag versehen ist.
I) iese Sonde ist entlang der Wicklung 10 angeordnet, und zwar erstreckt sie sich über deren ganze Länge, Sie kann lxi abgenommenem Kesseldeckel in den Kessel eingeseiikt werden, sie kann aller unter Umständen rauch, wie in in Fig. 4 gezeigt. fest am Kessel angebracht sein nil d mittels eines kleinen Durchführungsisolators 15 aus diesem herausgeführt werden An die Sonde ist ein Kathodenstrahloszillograph KO unter Verwendung der für diese Meßzwecke bekannten Schaltung angeschlossen, beispielsweise hei der Messung des Stoßspaniiungsverlaufs eine1 Spannungsteilerschaltung, die aus den beiden Kondensatoren C1 und (% besteht.
Bei der Messung des Stoßstromverlaufs wird eine Schaltung germäß Fig. 5 benutzt, bei der der Oszillograph K() iii bekannter Weise iiarallel zu einem Widerstand R an die Sonde 14 angeschlossen ist.
In der Fig. 6 ist eine Schaltung für die Messung des Stoßspannungsverlaufs angegeben. 1>ei der eine in drei Einzelstücke 141. 142. 143 aufgeteilte Sonde verwendet wird. An jeder dieser für sich und voneinander isolierten Teilsonden ist je ein Kathodenstrahloszillograph KO1, KO2 und KO3 in bekannter Schaltung über die Leitungen 30, 31, 32 angeschlossen. Diese Anordnung gestattet es, Iiesonders genaue Angaben und Eingrenzungen des Fehlerortes an Hand der jeweils aufgenommenen Oszillogramme zur machen. Die Feststellung des Fehlers ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung an Hand der mit dem Kathodenstrabloszillographen aufgenommenen Oszillogramme me unschwer vorzunehmen. Diese zeigen nämlich bei Auftreten eines Fehlers am Prüfling iii ihrem Verlauf eine deutliche Abweichung gegenüber dem Oszillogramm, tlas an einem fehlerfreien Prüfling aufgenommen ist. In Fig. 7 sind derartige Oszillogramme rviedergegeben. T)abei ist mit 20 die Nfeßkurve eines fehlerfreien Prüflings und durch die gestrichelte Kurve 21 die eines fehlerhaften Prüflings angegeben. Die Kurve 21 nimmt, wie in der Fig. 7 angedeutet ist, nach einigen hochfrequenten Schwingungen 23 einen gegenüber der Kurve 20 abweichenden Verlauf. Diese Abweichung deutet all, daß der Prüfling fehlerhaft ist. Der Ort, an dem die beiden Kurven voneinander abweichen, kann aus der Lage der hochfrequenten Schwingungen im Oszillogramm mit Hilfe der Laufzeit der Wanderwellenstirn ermittelt werden.
Da die Meßkurven den zeit eichen Stoßspannungs-oder Stoßstromverlauf an der Sonde angeben, ergibt sich aus der bis zuin Fehlereintritt verstrichenen Zeit tF und (l der 1 aufgeschwindigkeit der Stoßwelle der Fehlerort x gemäß der Beziehung x#v#tF. 1 Bei einer unterteilten Sonde gemäß Fig. 7 gilt die gleiche Beziehung. Man kann daher aus dem Verlauf des Oszillogramme 21 nicht nur feststellen. daß im Prufling ein Fehler aufgetreten ist. sonde mio auch noch mit ziemlicher Sicherheit auf den Ort des Fehlers schließen.
Wenn man auf die Anbringung einer gesonderten Sonde verzichten will, kann beispielsweise bei der Prüfung von Transformatoren eine Anordnung gemäß Fig. 8 verwendet werden. hier ist als Sonde die Niederspannungswicklung 140 benutzt. Die übrige Schaltung ist ähnlich wie bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Niederspannungswicklung, die beim Meßvorgang kurzgeschlossen oder auch an eine Wechselspannungsquelle zur gleichzeitigen Erregung des Transformators angeschlossen sein kann, eignet sich besonders gut bei niedrigen Unterspannungen als Sonde, weil dann diese Wicklung nur eine geringe Windungszahl aufweist.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind für die Praxis von großer Bedeutung, weil mit ihr eine einwandfreie Fehlermeldung nicht nur in jedem Fall möglich ist, sondern weil mit ihr sogar eine weitgehende Fehlerortsbestimmung verbunden ist und damit für die Praxis eine Lücke geschlossen wird, die bilsher der J'inführung der Stoßprüfung ini Wege stand.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Meßanordnung zur Fehlermeldung bei der Stoßprüfung von Hochspannungsgeräten, insbesondere bei der Prüfung von Transformatorwicklungen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß ein Kathodenstrahloszillographe unter Verwendung bekannter Schaltungen an eine zwischen dem Prüfling und dem Kessel bzw. Kern angeordnete isolierte metallische Sonde angeschlossen ist.
2. meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, laß die Sonde neben dem Prüfling in tlcn Kesel eingesetzt werden kann oder daß sie am Kessel fest angebracht und ii"ixr einen Durchführungsisolator zum Kathodenstrahloszillographen herausgeführt ist.
3. Meßanordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde aus für sich und voneinander isolierten Teilsonden besieht und daß jede Teilsonde an einen besonderen Kathodenstrahloszi llographen bzw. an ein getrenntes Ablenkplattenpaar eines Mehrstrahloszillographen angeschlossen ist.
4. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederspannungswicklung eines Transformators als Sonde dient.
5. Meßanordnung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kathodenstrahloszillographen der Spannungsverlauf gegen Erde an der Sonde gemessen wird.
6. Meßanordnung nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kathodenstrahloszillographen der Verlauf des von der Sonde nach Erde abfließenden Stroms gemessen wird.
7. Nteßanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung der Nleßanordnung so getroffen ist, daß mit Hilfe von mehreren Kathodenstrahloszillographen bzw. von Mehrstrahlkathodenoszi Ilographen gleichzeitig eine Stoßspannungs- und Stoßstrommessung bzw. mehrere dieser Messungen in beliebiger Kombination an verschiedenen Stellen des Prüflinge vorgenommen werden.