DE928784C

DE928784C - Verfahren zur Pruefung der Isolation elektrischer Leitungen und Kabel

Info

Publication number: DE928784C
Application number: DES10079D
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl-Ing Naumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-01-31
Filing date: 1941-01-31
Publication date: 1955-06-10

Description

Verfahren zur Prüfung der Isolation elektrischer Leitungen und Kabel Zur Prüfung der Isolation elektrischer Leitungen und Kabel werden verschiedene Verfahren angewendet. So wird z. B. der zu prüfenden Leitung ein ununterbrochener elektrischer Strom zugeführt, wobei durch besondere Einrichtungen mittels an der Oberfläche der Leitung entlang gleitender Kontakte die Potentialdifferenzen zwischen den von den Kontakten berührten Oberflächenpunkten der Leitung gemessen und aufgezeichnet werden. Das so erhaltene Oszillogramm stimmt bei fehlerfreier Leitung mit der Stromkurve des derselben zugeführten Stromes überein, während Fehler in der Leitung Abweichungen im Oszillogramm gegenüber dem Bild der Stromkurve verursachen und so festgestellt werden können.
Ein einfacheres, sehr häufig angewendetes Verfahren besteht darin, die geerdete Leitung durch eine an eine sinusförmige Wechselspannung von etwa 50 Perioden angeschlossene Elektrode (Drahtspirale oder Kugelstrecke) durchzuführen, wobei Fehler in der Isolation Durchschläge zwischen Leitung und Elektrode verursachen und durch die entstehende Funkenbildung angezeigt werden.
Bei dieser Art der Prüfung, auf die sich die Erfindung bezieht, ist es nachteilig, daß mit der zur Ionisation der Fehlerstelle notwendigen hohen Scheitelspannung bei sinusförmigem Wechselstrom auch ein hoher Effektivwert aufgedrückt wird, wodurch auch an Stellen mit ausreichender Isolationsstärke Wärmedurchschläge verursacht werden. Auch ergibt sich aus der Sinusform der Spannung eine relativ hohe Leistung des Prüftransformators, was sich beim Durchschlag durch starkes Ausbrennen der Fehlerstelle nachteilig bemerkbar macht.
Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß der Elektrode eine Wechselspannung mit hohem Scheitelwert und geringem Effektivwert aufgedrückt wird. Durch die Anwen- dung einer Wechselspannung dieser Kurvenform wird die Empfindlichkeit der Anlage gegenüber dem bekannten Prüfverfahren sehr beträchtlich gesteigert und die notwendige Leistung bei Durchschlägen an Fehlerstellen wegen des geringen Effektivwertes der verwendeten Wechselspannung sehr wesentlich herabgesetzt. Die Fehlerstelle selbst wird praktisch nicht verändert, so daß das Erkennen der Fehlerursache möglich ist.
Die Kurve einer gemäß der Erfindung angewendeten Wechselspannung ist als Beispiel in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt. I ist die zum Vergleich strichliert eingezeichnete Kurve einer bei diesem Verfahren bisher angewendeten sinusförmigen Wechselspannung) 2 die Kurve einer Wechselspannung gemäß der Erfindung. Wie aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich, besitzt die erfindungsgemäße Wechselspannung nach Kurve 2 bei gleich hohem Scheitelwert wie die sinusförmige Wechselspannung nach Kurve I einen wesentlich geringeren Effektivwert als diese.
Ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 2 dargestellt. 3 ist die zu prüfende isolierte Leitung, 4 die Drahtspirale bzw. Elektrode, durch die der Leiter gezogen wird. Die Spirale ist, wie gezeigt, aus einem Draht kantigen (rechteckigen) Profils hergestellt. Die Seele der isolierten Leitung ist bei 5 geerdet. Die Wicklung 6 führt die von einer nicht dargestellten Unterbrechereinrichtung gelieferte erfindungsgemäße Wechselspannung mit hohem Scheitelwert und geringem Effektivwert.
Diese Spannung wird durch die eisenarme Induktiousspule 7 auf die geeignete Spannung hinauftransformiert und der Elektrode 4 zugeführt. 8 ist eine einstellbare Funkenstrecke zur Begrenzung des Höchstwertes der Prüfspannung.
Die erfindungsgemäße Wechselspannung kann man z. B. in der gleichen Weise wie bei Zündanlagen für Kraftfahrzeuge erzeugen, doch kann auch jede andere bekannte Unterbrecherschaltung angewendet werden. Am vorteilhaftesten wird ein unterbrochener oder zerhackter Wechselstrom angewendet, der gegebenenfalls auf die geeignete Spannung hinauftransformiert wird. Zu diesem Zwecke wird eine beispielsweise sinusförmige Wechselspannung über eine durch die Welle eines Synchronmotors angetriebene bzw. auf dieser aufgekeilte Unterbrechereinrichtung geführt. In besonders geeigneter Weise wird die Wechselspannung nach der Erfindung unter Vermeidung einer Gleichstromquelle aus sinusförmigem Wechselstrom dadurch erhalten, daß der Strom zu Beginn jeder zweiten Halbwelle eingeschaltet und in deren Scheitelpunkt wieder ausgeschaltet wird. Die Unterbrechereinrichtung bleibt also durch etwa go0 el. hindurch eingeschaltet und während der restlichen 2700 el. ausgeschaItet. Dieser so unterbrochene Wechselstrom wird durch eine eisenarme Induktionsspule auf die geeignete Spannung hinauftrausformiert.
Als Elektrode, durch die die zu prüfende Leitung gezogen wird, kann entweder eine Kugelstrecke oder eine Drahtspirale verwendet werden. An Stelle der Drahtspirale kann auch ein Durchlaufkanal angewendet werden, der aus zwei in Längsrichtung verbundenen aufklappbaren Teilen besteht, die kammartig ineinandergreifen. Besonders vorteilhaft wird bei Anwendung einer Spirale als Elektrode diese aus einem Draht kantigen Profils hergestellt, da durch die Spitzenwirkung der Kanten die Empfindlichkeit des Verfahrens nach der Erfindung noch weiter erhöht wird.
Zur Begrenzung der Prüfspannung auf ihren zulässigen Höchstwert kann eine einstellbare Funkenstrecke vorgesehen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt gegenüber dem bisher üblichen Verfahren zur Trockenprüfung isolierter elektrischer Leitungen und Kabel eine so erheblich größere Empfindlichkeit, daß es an Stelle von Naßprüfungen angewendet werden kann.
Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß nur wirkliche Fehler der Isolation zu Durchschlägen führen und angezeigt werden und nicht auch Stellen geringerer Wandstärke der Isolation, wie dies bei den bisher bekannten Verfahren häufig eintritt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Prüfung der Isolation elektrischer Leitungen und-Kabel, bei dem die zu prüfende Leitung durch eine zweckmäßig als Drahtspirale ausgebildete Elektrode geführt wird und Isolationsfehler der Leitung durch den Stromübertritt zwischen Elektrode und Leitung angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrode eine Wechselspannung mit hohem Scheitelwert und niedrigem Effektivwert aufgedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrode ein unterbrochener oder zerhackter, gegebenenfalls.auf die geeignete Spannung hinauftransformierter Wechselstrom zugeführt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfspannung aus sinusförmigem Wechselstrom durch eine von der Welle eines Synchronmotors angetriebene Unterbrechereinrichtung hergestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Prüfspannung eine einstellbare Funkenstrecke dient.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Elektrode dienende Spirale aus einem Draht kantigen Profils besteht.

Angezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 405 I I4.