DE1473424A1 - Isolation tester to determine pore and insulation defects - Google Patents

Description

"IsolationsprüfgerätzurFeststellungvon Poren-und Isolerfehlstellen" Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Prüfung der Isolierung von Rohrleitungen, Tanks usw. mittels eines Hochspannungsimpulses, der durch einen Teslatransformator erzeugt wird."Isolation tester for the detection of pore and insulator defects" The subject of the invention is a device for testing the insulation of pipelines, Tanks etc. by means of a high voltage pulse that is generated by a Tesla transformer is produced.

Es sind bisher bereits mehrere Ausführungsarten dieser Prufgeräte bekannt geworden, die sich in folgenden Typen zusammenfassen lassen : 1.) Bei der ersten Ausführungsart wird die Prüfspannung dadurch erzeugt, daB der Strom, der durch die Primerwicklung des Teslatransformators fließt, unterbrochen wird. Der dann in der Sekundärwicklung des Teslatransformators entstehende Spannungsstoß ist durch den Faktor bestimmt.Several versions of these test devices have already become known, which can be summarized in the following types: 1.) In the first version, the test voltage is generated by interrupting the current flowing through the primer winding of the Tesla transformer. The voltage surge then arising in the secondary winding of the Tesla transformer is due to the factor certainly.

2.) Bei der zweiten Ausführungsart wird der Hochspannungsstoß dadurch erzeugt, daß ein auf eine bestimmte Spannung aufgeladener Kondensator über die Primärwicklung eines Teslatransformators entladen wird.2.) In the second embodiment, the high voltage surge is thereby produces that a capacitor charged to a certain voltage across the primary winding a Tesla transformer is discharged.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, einen Kondensator auf eine Spannung von 200-350 V aufzuladen und ihn dann im aperiodischen Grenzfall über die Primärseite eines Teslatransformators zu entladen. It has also been proposed to put a capacitor on a To charge a voltage of 200-350 V and then in the aperiodic borderline case via the Discharge primary side of a Tesla transformer.

Alle diese Vorschläge haben jedoch erhebliche Nachteile. Bei den unter 1 und 2 genannten Prüfgeräten bricht bei großflächigen Prüfelektroden oder feuchten Prüflingen die Prüfspannung zusammen. Bei der zuletzt genannten Ausführung ergeben sich folgende Nachteile : a) Infolge des sehr hohen Kontaktstromes, der durch den Kurzschlußstrom des auf einige hundert Volt aufgeladenen Kondensators bedingt ist, wird der Schwingkontakt sehr schnell beschädigt, so daß ein Spannungsrückgang des Prüfimpulses auftritt. b) Die Frequenz des Prüfimpulses ist durch die Eigenfrequenz des Zerhackers, der meistens als Kontaktgeber angewandt wird, ein für allemal festgelegt.However, all of these proposals have significant disadvantages. With the under 1 and 2 mentioned test devices breaks with large or damp test electrodes Test items together the test voltage. In the case of the last-mentioned execution the following disadvantages: a) As a result of the very high contact current through the Short-circuit current of the capacitor charged to a few hundred volts is caused, the oscillating contact is damaged very quickly, so that a voltage drop in the Test pulse occurs. b) The frequency of the test pulse is determined by the natural frequency of the chopper, which is mostly used as a contactor, is fixed once and for all.

Das bedeutet, daß bei automatischer Isolierung und hoher Isoliergeschwindigkeit die Impulsfolge nicht schnell genug ist. Die gesamte zu prüfende Fläche wird dann nicht mehr voll erfaßt. This means that with automatic insulation and high insulation speed the pulse train is not fast enough. The entire area to be tested is then no longer fully covered.

Durch die Erfindung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß als Schalter für die Kondensatorenentladung eine Gasdiode verwendet wird, deren Elektroden gleichartig ausgebildet sind.The invention eliminates these disadvantages in that a gas diode is used as a switch for the capacitor discharge, whose Electrodes are formed similarly.

Die als Kurzschlußschalter für die Entladung des Kondensators verwendete Gasdiode ist an sich bekannt. Die Gasdiode leitet z. B. Ströme von 2000 A bei einer Entladungsdauer von einer osec und 100 KA bei einer Entladungsdauer von einer usec ohne nennenswerte Erwärmung ab. Durch eine entsprechende Zusammensetzung des Füllgases der Gasdiode aus den Komponenten Argon, Krypton, Helium und Wasserstoff wird erreicht, daß die Entionieierungszeit des verwendeten Gasdiodentyps zwischen 75-l00vusec liegt. So können Prüffrequenzen bis zu 500 Hz erreicht werden, ohne daß Dauerentladung auftritt. Die Auwahl des Füllgases ist weiterhin so getroffen, daB die Durchschlagsspannung der Gasdiode nur um 1 A schwankt. So wird erreicht, deS die Energie des Kondensators, der über die Gasstrecke entladen wird, bei jeder Entladung konstant ist. The one used as a short circuit switch for discharging the capacitor Gas diode is known per se. The gas diode conducts z. B. currents of 2000 A at a Discharge duration of one osec and 100 KA with a discharge duration of one usec without any appreciable warming. With the appropriate composition of the filling gas the gas diode from the components argon, krypton, helium and hydrogen is achieved, that the Deionization time of the type of gas diode used between 75-l00vusec lies. Test frequencies of up to 500 Hz can be achieved without that continuous discharge occurs. The selection of the filling gas is still made that the breakdown voltage of the gas diode only fluctuates by 1 A. This is how it is achieved deS the energy of the capacitor, which is discharged via the gas line, for each Discharge is constant.

Ein weiterer Erfindungagedanke besteht darin, die Elektroden der Gasdiode gleichartig auszubilden, so daß keine bevorzugte Entladungsrichtung entsteht. So entlädt sich der Kondensator sowohl bei positiver als auch bei negativer Ladung liber die Gasdiode. Dadurch wird eine Gleichrichtung der Spannung des Speisetransformators iiberfliissig. Gleichzeitig verdoppelt sich die Prüffrequenz.Another idea of the invention consists in the electrodes of the gas diode to be designed in the same way, so that no preferred direction of discharge arises. So the capacitor discharges with both positive and negative charge over the gas diode. This rectifies the voltage of the supply transformer superfluous. At the same time, the test frequency doubles.

Ferner wird gemäß der Erfindung bei batteriegespeisten Geraten der Gleichstromwandler als Transistorgleichspannungswandler ausgeführt. Durch Steuerung des Basisstromes kann hierbei die Sekundärspannung des Gleichstroniwandlers und damit die Priiffrequenz geregelt werden.Furthermore, according to the invention, in battery-powered devices DC current converter designed as transistor DC voltage converter. Through control of the base current can be the secondary voltage of the DC converter and so that the test frequency can be regulated.

Bei den bisher bezanuten Ausführunger. von Prüfgeräten wird die erforderliche Regulierung der Prüfhochspannung entweder durch Reduzierung des Primarstromes im Teslatransformator oder aber durch eine regelbare Funkenstrecke, die parallel zum Prüfling liegt, erreicht. Der Nachteil dieser Regelungsarten besteht darin, da3 bei Reduzierung des Primärteslastromes die Feuchtigkeitsabhangigkeit der Prüfungsspannung zunimmt. Bei der Parallelfunkenstrecke zum Prüfling muß bei jeder Veränderung der Schlagweite eine Neueichung der Funkenstrecke vorgenommen werden.With the executors noted so far. of testing equipment will be the required Regulation of the test high voltage either by reducing the primary current in the Tesla transformer or by an adjustable spark gap that runs parallel to the Test item is reached. The disadvantage of these types of regulation is that 3 when reducing the primary load current, the moisture dependency of the test voltage increases. In the case of the parallel spark gap to the test object, the Across the range a recalibration of the spark gap was carried out will.

Dieses erfordert den Ausfall des Prüfgerätes mit erheblichem Zeitaufwand oder den Bau von Eichfunkenstrecken.This requires the failure of the test device with considerable expenditure of time or the construction of calibration spark gaps.

Nach der Erfindung wird nun folgende Lösung gewählt : Als Paralelfunkenstrecke werden ebenfalls Gasdioden verwendet, welche jeweils die Durchschlagspannung besitzen, die der gewünschten Prüfhochspannung entspricht.According to the invention, the following solution is now chosen: As a parallel spark gap gas diodes are also used, each of which has the breakdown voltage, which corresponds to the desired test high voltage.

Bei einer erforderlichen anderen Prüfspannung wird dann einfach die im Gerät befindIiche Gasdiode gegen die Gasdiode mit der gewünschten Durchschlagsspannung ausgetauscht.If a different test voltage is required, then simply the The gas diode in the device against the gas diode with the desired breakdown voltage exchanged.

Anhand der nebenstehenden Zeichnung 1 wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens beschrieben.An exemplary embodiment is shown on the basis of the accompanying drawing 1 of the inventive concept described.

Von der Batterie 1 fließt der Strom nach dem Schließen des Schalters 2 zum Spannungsteiler 3 und iiber Emitter und Kollektor des Transistors 4 zur Primärwicklung des Wandlers 5. Durch die Rückkopplungswicklung des Wandlers 5 und den Regelwiderstand des Spannungsteilers 3 wird der Basisstrom so eingestellt, daß die gewünschte Prüfungsfrequenz erreicht wird. Die Sekundärspannung des Wandlers 5 lädt den Kondensator 6 auf einige hundert Volt auf bis daB die Zündspannung der 7 erreicht ist. Die Gasdiode 7 zündet, und der Kondensator 6 entlädt sich aber die Primärwicklung des Teslatransformators 8.The current flows from the battery 1 after the switch is closed 2 to the voltage divider 3 and via the emitter and collector of the transistor 4 to the primary winding of the converter 5. Through the feedback winding of the converter 5 and the rheostat of the voltage divider 3, the base current is set so that the desired test frequency is achieved. The secondary voltage of the converter 5 charges the capacitor 6 to a few hundred volts until the ignition voltage of 7 is reached. The gas diode 7 ignites, and the capacitor 6 discharges but the primary winding of the Tesla transformer 8th.

In der Sekundärwicklung des Teslatransformators 8 entsteht ein nocrispannungsimsuls. Falls die Isolierung des Prüflings 10 defekt ist, wird sie durchschlagen und der Strom fließt über die Erdklemme 11 des Gerates und die Signalanzeige 12 zurück. ist die Isolierung des Prüflings 10 gut, so schlägt bei Erreichen der eingestellten Pr : ifspannung die Gasdiode 9 durch.In the secondary winding of the Tesla transformer 8 there is a voltage impulse. If the insulation of the test item 10 is defective, it will break down and the Current flows back via the earth terminal 11 of the device and the signal display 12. If the insulation of the test object 10 is good, then when the set point is reached, it beats Check the gas diode 9 through the voltage.

Claims (4)

P a t e n t a n 8 D r ü c h e 1.) Isolationsprüfgerät zur Feststellung von Poren-und Isolierfehlstellen mittels Hochspannung, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter für die Kondensatorenentladung eine Gasdiode verwendet wird, deren Elektroden gleichartig ausgebildet sind. P a t e n t a n 8 P r icts 1.) Insulation tester for determination of pore and insulation defects by means of high voltage, characterized in that a gas diode is used as a switch for the capacitor discharge, whose Electrodes are formed similarly. 2.) Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüffrequenz auf der Primärseite des Gleichrichtungswandlers (5) durch Veränderung des Transistorbasisstromes geregelt wird.2.) Device according to claim 1, characterized in that the test frequency on the primary side of the rectification converter (5) by changing the transistor base current is regulated. 3.) Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite der Sekundärwicklung des Spannungswandlers (5) unmittelbar mit einer Elektrode der Gasdiode (7) verbunden ist.3.) Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that one Side of the secondary winding of the voltage transformer (5) directly with an electrode the gas diode (7) is connected. 4.) Isolationsprüfgerät zur Feststellung von Poren-und Isolierfehlstellen mittels Hochspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Prüfspannung durch Parallelschalten einer Gasdiode (9) entsprechender Durchschlagspannung zur Sekundärseite des Teslatransformators (8) erfolgt.4.) Insulation tester to determine pore and insulation defects by means of high voltage, characterized in that the setting of the test voltage by connecting a gas diode (9) in parallel to achieve the corresponding breakdown voltage Secondary side of the Tesla transformer (8) takes place. Leerse ! teBlank! te