DE3888751T2 - Verfahren zur Bestimmung des Isolationszustandes. - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung des Isolationszustandes.

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Description

  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Isolationszustandes in elektrischen Anlagen, Kabeln usw. Die vorliegende Erfindung ist zu verwenden, um eine Verschlechterung der Isolation bei elektrischen Anlagen und Kabeln zu ermitteln, indem die Koronaentladung oder die Teilentladung nachgewiesen wird, die beim Auftreten einer solchen Verschlechterung hervorgerufen wird.
  • Im allgemeinen können verschiedene Faktoren lokal eine unzulängliche Isolation in einem erdverlegten Kabel und den daran angeschlossenen elektrischen Analgen verursachen.
  • Wenigstens 80% der ernsthaften Unfälle bei solchen Kabeln und ihren Anlagen sind einer solchen Verschlechterung in der Isolation zuzuschreiben, die durch äußere mechanische Kräfte, chemische Veränderungen des Isolators, baumastähnliche Verschlechterung des Isolators, bakannt als "Wasserbaum", usw. hervorgerufen werden kann. In Anbetracht dessen sind verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Isolationszustände vorgeschlagen worden.
  • Nach einem dieser Verfahren wird der Isolationszustand eines Stromversorgungssystems periodisch durch vorübergehendes Abschalten der Stromversorgung überprüft. Bei diesem Verfahren kann die Prüfung z.B. durch Anlegen einer Gleichspannung an die Stromleitung durchgeführt werden. Was zur Bestimmung des Isolationsvermögens des Systems zu messen ist, ist erstens die Teilentladung, zweitens die Restspannung, der Entladestrom oder die Restladung, die die Verminderung der dielektrischen Stärke zeigt, oder die Spannungsabschwächung und der Leckstrom.
  • Zum anderen gibt es ein Verfahren zur Bestimmung des Isolationsvermögens einer Stromleitung durch Anlegen einer Wechselspannung an die betroffene Stromleitung. Was zu messen ist, ist die Teilentladung oder die dielektrische Relaxation, die über den dielektrischen Verlustwinkel bestimmt werden kann.
  • Patent Abstracts of Japan, Vol. 7, Nr. 64 (P-183) [1209] 17.03.1983, offenbart ein Verfahren zum Nachweisen einer Verschlechterung in der Isolation eines Stromkabels durch Ermitteln eines Koronaimpulsstroms
  • Daneben gibt es ein Verfahren, bei dem durch Verwendung einer tragbaren Meßvorrichtung ein Stromversorgungssystem im "heißen" Betriebszustand untersucht wird.
  • Bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Bestummung des Isolationsvermögens eines Stromversorgungssystems durch periodisches Abschalten der Stromversorgung müssen die Stromleitungen, die das System bilden, eine nach der anderen untersucht werden, so daß es eine erhebliche Zeit in Anspruch nimmt, um die Messung durchzuführen. Weiter besteht eine Begrenzung in der Zahl der Orte, die während einer einzigen Abschaltung der Stromversorgung gemessen werden können, so daß, wenn sich die Isolation eines Teils allmählich verschlechtert hat, man dessen Trend nicht kennt. Folglich können gegen eine Verschlechterung dieser Art keine präventiven Maßnahmen ergriffen werden.
  • Andererseits besteht bei dem Verfahren, bei dem ein Stromversorgungssystem mit einer tragbaren Meßvorrichtung im heilen Betriebszustand untersucht wird, das Problem darin, dar wegen der Schwierigkeit bei der Sicherstellung der Betriebssicherheit nur ein erfahrener Ingenieur die Messung durchführen kann, nicht zu reden von der Arbeitsintensität bei den vorbereitenden Tätigkeiten und der Messung.
  • Folglich ist es eine Absicht dieser Erfindung, ein Verfahren zur Untersuchung des Isolationszustands von elektrischen Anlagen und Stromkabeln zur Verfügung zu stellen, das es ermöglicht, deren Isolationszustand in einem heißen Betriebszustand fortlaufend zu überwachen. Erfindungsgemäß wird eine Beurteilung vorgenommen, ob ein durch irgendeine Verschlechterung in der Isolation von Anlagen oder Kabeln erzeugtes Verschlechterungssignal dem durch das Meßobjekt fließenden Strom überlagert ist.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Bestimmung des Isolationszustandes eines Stromversorgungssystems bereitgestellt, das aus zwei oder mehr Stromversorgungsleitungen, die von einer gemeinsamen Hauptleitung abzweigen, besteht, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt um, wenn sich das Isolationsvermögen einer Versorgungsleitung verschlechtert hat, eine durch die Koronaentladung oder die Teilentladung in dem defekten Teil einer der Versorgungsleitungen erzeugte fortschreitende Welle zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der fortschreitenden Welle durch Vergleichen der Phase der fortschreitenden Welle an einem in der gemeinsamen Hauptleitung vorgesehenen Bezugspunkt mit der Phase der fortschreitenden Welle in jeder der von der gemeinsamen Hauptleitung abzweigenden Stromversorgungsleitungen ermittelt wird, und um
  • die eine der Stromversorgungsleitungen, deren Isolation sich verschlechtert hat, und die Stelle der Verschlechterung aus der ermittelten Richtung der fortschreitenden Welle zu lokalisieren.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Verweis auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen und die begleitenden Zeichnungen weiter beschrieben.
  • Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die das Prinzip einer Vorrichtung zur Verwendung mit dieser Erfindung veranschaulicht.
  • Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 zeigt.
  • Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Hauptkreisstrom i&sub1;, einer Ermittlungssignalspannung eE infolge eines niederfrequenten Stroms iE und einer Ermittlungssignalspannung ep infolge eines hochfrequenten Stroms ip zeigt.
  • Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung zeigt, wie er auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Überwachung des Isolationszustandes eines Hochspannungskabels angewandt wird.
  • Fig. 5-1 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau zeigt, wie er auf einen DC-Hochspannungstest oder einen AC-Spannungsfestigkeitstest angewandt wird.
  • Fig. 5-2 ist eine der Fig. 5-1 ähnliche schematische Darstellung, die sich davon unterscheidet, daß die Vorrichtung auf der Hochspannungsseite installiert ist.
  • Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, das die gesamte Anordnung gemäß einer zweiten Vorrichtung zur Verwendung mit dieser Erfindung zeigt.
  • Fig. 7 ist eine schematische Zeichnung, die die Kreise in dem Sensorabschnitt zeigt.
  • Fig. 8A und 8B sind Vorderansichten, die den Sensor veranschaulichen.
  • Fig. 9 ist eine Graphik, die die BH-Kennlinle des in dem Sensor verwendeten Kerns zeigt.
  • Fig. 10 ist eine Graphik, die den Frequenzgang des in dem Sensor verwendeten Kerns zeigt.
  • Fig. 11 ist eine Graphik, die ein Ermittlungsergebnis der fortschreitenden Welle zeigt.
  • Fig. 12 ist ein Blockschaltbild, das die Signalverarbeitungsschaltung zeigt.
  • Fig. 13 und 14 sind Graphiken, die ein Meßergebnis zeigen.
  • Exemplarische Beispiele dieser Erfindung werden nun mit Verweis auf die anliegenden Zeichnungen spezifisch beschrieben.
  • Fig. 1 bis 5-2 zeigen eine Vorrichtung zum Nachweisen einer Verschlechterung in der Isolation von elektrischen Anlagen und Kabeln zur erfindungsgemäßen Verwendung.
  • Das Prinzip dieser Vorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt.
  • Diese Vorrichtung umfaßt die Spulen 1 und 2, die mit den Kernen 1A bzw. 2A versehen sind. Diese Kerne haben eine hohe magnetische Permeabilität, die über dem gesamten Frequenzbereich von niedrigen bis zu hohen Bereichen ungefähr konstant ist. Ihr Restmagnetismus und ihre Koerzitivkraft sind jeweils klein, und ihre magnetische Eigenschaft ist so, daß sie durch eine lineare BH-Kurve ausgedrückt werden kann.
  • Die Vorrichtung umfaßt weiter eine Impedanzschaltung 3, die aus Kondensatoren, Widerständen, Drosselspulen, Halbleiterelementen usw. besteht, die einzeln oder in Kombination angeordnet sind.
  • Ein Hauptkreis, der vorgesehen ist, den Strom zu leiten, der die Verschlechterungssignale enthält, ist bei 4 dargestellt.
  • Die Spule 1 umfaßt die Primärwicklungen 11 und 12, die auf den Kern 1A mit der gleichen Windungszahl und in der gleichen Richtung gewikkelt sind.
  • Die Spule 1 umfaßt weiter eine Sekundärwicklung 13.
  • Die Spule 2 umfaßt eine Primärwicklung 21 und eine Sekundärwicklung 22.
  • Die Primärwicklung 11 der Spule 1 umfaßt eine Wicklungsanfangklemme 11-a und eine Wicklungsendeklemme 11-b.
  • Die Primärwicklung 12 der Spule 1 umfaßt eine Wicklungsanfangklemme 12-a und eine Wicklungsendeklemme 12-b.
  • Die Primärwicklung 21 der Spule 2 umfaßt die Klemmen 21-a und 21-b.
  • Die Sekundärwicklung 22 der Spule 2 umfaßt die Klemmen 22-a und 22-b.
  • Die Klemmen 11-b und 12-b sind mittels einer Verdrahtung mit den Klemmen 21-a bzw. 21-b verbunden, und die Impedanzschaltung 3 ist mit den Klemmen 11-b und 12-a verbunden.
  • Die Klemmen 11-a und 12-a sind mit dem Hauptkreis 4 verbunden, so daß der zu prüfende Strom, der die Signale der Isolationsverschlechterung enthält, durch den Hauptkreis geleitet werden kann.
  • Der Ausgang der Signale der Isolationsverschlechterung kann sowohl an den Klemmen 13-a und 13-b der Sekundärwicklung der Spule 1 als auch an den Klemmen 22-a und 22-b der Sekundärwicklung der Spule 2 erhalten werden. Dem Prüfzweck gemäß können ein oder beide Klemmenpaare benutzt werden.
  • Wenn ein zusammengesetzter Strom, der aus einer Mehrzahl überlagerter Stromanteile nämlich einem Ladestromanteil des Isolators, der Grundwelle eines Leckstroms und ihrer höheren Harmonischen, und denjenigen Stromanteilen, die die Verschlechterung des Isolators anzeigen, d.h. ein hochfrequenter Koronaentladungsstrom, ein Teilentladungsstrom, ein stoßartiger Impulsstrom usw. besteht, durch den Hauptkreis 4 geleitet wird, fließt der gesamte Strom des Hauptkreises 4 durch die Primärwicklung 11 der Spule 1. Andererseits fließt ein Strom, der der Vektordifferenz zwischen dem Gesamtstrom und dem Strom entspricht, der durch den Impedanzkreis 3 geflossen ist, durch die Primärwicklung 12 der Spule 1. Dieser Strom flieht in Reihe durch die Primärwicklung 21 der Spule 2.
  • Die magnetische Spannung des Kerns 1 entspricht der Vektorzusammensetzung der durch den Strom in der Primärwicklung 11 erzeugten magnetischen Spannung und der, die durch den Strom in der Primärwicklung 12 erzeugt wird. Da die Wicklungen 11 und 12 in der gleichen Richtung gewickelt sind und die Stromrichtungen in den Wicklungen 11 und 12 in bezug auf den Anfang und das Ende der Wicklungen einander entgegengesetzt sind, entspricht die magnetische Spannung von Kern 1A der Vektordifferenz zwischen der durch die Primärwicklung 11 erzeugten magnetischen Spannung und derjenigen infolge der Primärwicklung 12. Die Anderung in der magnetischen Spannung des Kerns 1A erzeugt eine Spannung in der Sekundärwicklung 13 der Spule 1.
  • Die magnetische Spannung des Kerns 2A ist einem Strom zuzuschreiben, der der Vektordifferenz zwischen dem Gesamtstrom in dem Hauptkreis und dem Strom, der durch die Impedanzschaltung 3 fließt, entspricht, wobei die Änderung in der magnetischen Spannung eine Spannung in der Sekundärwicklung 22 der Spule 2 erzeugt.
  • Folglich ist es möglich, das Element des Signals der Isolationsverschlechterung, das aus einem dem Hauptkreisstrom überlagerten hochfrequenten Signal oder einem impulsartigen Signal besteht, von der Sekundärwicklung 13 der Spule 1 oder der Sekundärwicklung 22 der Spule 2 in der Form eines diskriminierten Spannungssignals durch geeignete Wahl des magnetischen Kreises hinsichtlich der Größe und Anordnung der Kerne 1A und 2A, der Windungszahl der Spulen usw., der Impedanzart oder des Wellenwiderstands der Impedanzschaltung 3 usw., zu erhalten.
  • Eine Ausführung der ersten Art der Vorrichtung zur Verwendung mit dieser Erfindung wird nun beschrieben.
  • Fig 2 zeigt den Aufbau einer Vorrichtung zum Ermitteln der Verschlechterung in der Isolation von Elektrischen Anlagen und Kabeln zur Verwendung mit dieser Erfindung, wie sie bei einem Hochspannungsskabel, das sich im betriebsmäßigen Zustand befindet, angewandt wird. Die Vorrichtung umfaßt die Kerne 100 und 200 aus einer strukturlosen Legierung auf Kobaltbasis mit einer hohen magnetischen Permeabilität, die über dem gesamten Frequenzbereich von niedrigen bis zu hohen Bereichen ungefähr konstant ist, als auch einer flachen Hysteresiskurve. Als ein Beispiel eines solchen Materials kann hier das VITROVAC-6025F (TM), hergestellt von Vakuumschmelze GmbH, erwähnt werden. Die Primärwicklungen 101 und 102 sind durch den Kern 100 mit einer Windung in der gleichen Richtung geführt. Weiter ist eine Sekundärwicklung 103 zur Signalermittlung auf den Kern 200 gewickelt, um eine Spule 104 zu bilden. Eine Primärwicklung 201 und eine Sekundärwicklung 202 sind auf den Kern 200 gewickelt, um eine Spule 203 zu bilden. Ein Kondensatorelement, das den Impedanzkreis bildet, ist bei C dargestellt, und ein magnetisch abschirmendes Gehäuse ist bei 300 eingerichtet, um das Eindringen von Störsignalen von außen zu verhindern. Ein Stromkabel 400, das das zu prüfende Objekt ist, besteht aus einem Leiter 401, einem Isolator 402, der den Leiter bedeckt, einer Abschirmung 403, die den Isolator bedeckt, und einer Bewehrung 404, die die Abschirmung bedeckt. In diesem Fall wird der Hauptkreisstrom i&sub1;, der zur Durchführung der Messung benötigt wird, aus der Abschirmung 403 entnommen. Die Messung wird ausgeführt, indem die Spannung gegen Erde an einem Kabelendverschluß 405 gemessen wird.
  • Angenommen, der Hauptkreisstrom Ii ist ein zusammengesetzter Strom, der aus dem Ladestrom in dem Isolator, der Grundwelle des Leckstroms sowie einem niederfrequenten Strom iE, der die höhere Harmonische davon ist, und Signalen der Isolationsverschlechterung, wie z.B. der Koronaentladungsstrom, der Teilentladungsstrom und ein hochfrequenter Strom ip, der ein stoßartiger Impulsstrom ist, besteht, so fließt der Hauptstrom i&sub1; durch die Primärwicklung 101 der Spule 104. Die Primärwicklung 201 der Spule 203 hat eine hohe Induktanz für einen hochfrequenten Strom und eine niedrige Induktanz für einen niederfrequenten Strom. Der Kondensator C hat eine niedrige Kapazitanz für einen hochfrequenten Strom und eine hohe Kapazitanz für einen niederfrequenten Strom. Als Folge fließt der hochfrequente Strom ip durch den Kondensator C, und der niederfrequente Strom iE fließt über die Primärwicklung 201 der Spule 203 durch die Primarwicklung 102 der Spule 104.
  • Folglich wird das Element der magnetischen Spannung des Kerns 100, das dem niederfrequenten Strom iE zuzuschreiben ist, aufgehoben, und nur das Element, das dem hochfrequenten Strom ip zuzuschreiben ist, bleibt übrig. Als Folge kann die Signalspannung ep infolge des hochfrequenten Stroms ip von der Sekundärwicklung 103 der Spule 104 erhalten werden.
  • Ähnlich kann die Signalspannung eE infolge des niederfrequenten Stroms iE von der Sekundärwicklung 202 der Spule 203 erhalten werden.
  • Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen dem Hautkreisstrom I&sub1;, der Ermittlungssignalspannung eE infolge des niederfrequenten Stroms iE und der Ermittlungssignalspannung ep infolge des hochfrequenten Stroms ip als Funktion der Zeit.
  • Fig. 4 zeigt die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung wie bei einer Vorrichtung zur fortlaufenden Überwachung des Isolationszustandes eines Hochspannungskabels angewandt. Diese Zeichnung zeigt einen Ermittlungsteil 500, der eingerichtet ist, um eine Verschlechterung in der Isolation des betroffenen Kabels zu ermitteln. Dieser Ermittlungsteil umfaßt die Klemmen 501 und 502, um die durch den hochfrequenten Strom ip erzeugte Signalspannung ep zu erhalten, und die Klemmen 503 und 504, um die Signalspannung eE infolge des niederfrequenten Stroms iE zu erhalten (die Ströme ip und IE sind die gleichen wie in der Ausführung von Fig. 2). In Fig. 4 sind die Primärwicklungen 101 und 102 durch ein Koaxialkabel 505 ersetzt. Ein bei Z dargestellter Impedanzkreis dient der Verhinderung einer magnetischen Sättigung des Kerns, wenn der niederfrequente Strom, z.B. der Ladestrom, erhöht wird. Dieser Impedanzkreis Z ist mit einer um den Kern 200 gewickelten Tertiärwicklung 204 verbunden. Ein Signalempfänger ist bei 600 dargestellt. Dieser Signalempfänger besteht aus einer Impulswelleneingangangsschaltung 601, einer Grundwelleneingangsschaltung 602, den Verstärkern 603, 604, einem Phasenkomparator 605, einem Impulszahler 606, einer Zeitgeberschaltung 607, einer Zeiteinstellschaltung 608 und einem Ausgangskreis 609.
  • Wenn sich das Isolationsvermögen des Isolators 402 des Stromkabels 400 wegen eines Wasserbaums oder der Erscheinung eines elektrischen Baums oder wegen eines Kratzers auf dem Isolator des Kabels usw. verschlechtert hat, wird ein die Verschlechterung in der Isolation anzeigendes Signal, das aus einem Koronaentladungsstrom, einem Teilentladungsstrom oder einem stoßartigen Entladungsstrom besteht, dem Ladestrom des Isolators 402 durch die Spannung gegen Erde der normalerweise gelieferten Spannung überlagert und kann durch die Abschirmung 403 nach der Erde abfließen. Der Ermittlungsteil 500 dient dazu, das aus einem Signal des Isolationsverschlechterungsstroms bestehende Signalelement von demjenigen, das aus dem Ladestrom besteht, durch die Impulswelleneingangsschaltung 601 und die Grundwelleneingangsschaltung 602 zu unterscheiden, und um die so unterschiedenen Signalelemente in den Signalempfänger 600 einzugeben.
  • Der Ausgang der Impulswelleneingangsschaltung 601 und der der Grundwelleneingangsschaltung 602 werden durch die Verstärker 603 bzw. 604 verstärkt und an den Phasenkomparator 605 angelegt, wo das Vorhandensein der Impulswelle eines Signals der Isolationsverschlechterung in bezug auf die Phasen des Ladestroms, d.h. der Grundwelle, untersucht wird. Das Ergebnis wird durch den Impulszähler 606 gezählt. Der Impulszähler 606 dient dazu, die Zahl der Impulse des Verschlechterungssignals zu zählen, die während einer vorbestimmten Zeitdauer erzeugt werden, die durch Zählen des von der Zeitgeberschaltung 607 erzeugten Referenztakts mit der Zeiteinstellschaltung 608 festgelegt wird. Wenn die Zählung einen vorbestimmten Wert überschritten hat, wird ein Ausgabesignal für die Ausgangsschaltung 609 erzeugt.
  • Dies veranlaßt die Ausgangsschaltung 609, einen Alarm auszugeben, der die Ermittlung eines Verschlechterungssignals anzeigt. Die Ausgangsschaltung 609 sendet auch ein Abschaltsignal an einen Ausschalter (nicht gezeigt), um, wenn nötig, das beeinträchtigte Stromkabel 400 von der Stromquelle zu trennen. Ferner erzeugt sie eine Ausgabe für einen Datenprozessor (nicht gezeigt), mit dem Daten, wie z.B. die Häufigkeit des Auftretens des Signals der Isolationsverschlechterungsimpulse, in bezug auf die Phasen des Ladestroms, d.h. der Grundwelle, untersucht werden, um den Grad und die Ursache der Verschlechterung zu beurteilen.
  • Wenn die Anordnung in Fig. 4 so abgeändert wird, daß die Nullphasenspannung von einem Potentialerdungstransformator (nicht gezeigt) an die Eingangsklemmen der Grundwelleneingangsschaltung 602 angelegt wird, kann eine schwache Erdverbindung ermittelt werden.
  • Auf diese Weise macht es die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung möglich, mit einem einfachen Aufbau den Isolationszustand eines Hochspannungskabels mit hoher Zuverlässigkeit ständig zu überwachen, um dadurch Unfälle infolge Verschlechterung in der Isolation zu verhindern.
  • Fig. 5-1 zeigt die Vorrichtung von Fig. 4 wie bei einer DC-Hochspannungsprüfung oder einer AC-Spannungsfestigkeitsprüfung angewandt. Fig. 5-2 zeigt eine für den gleichen Zweck verwendete Anordnung. Sie unterscheidet sich von der in Fig. 5-1 nur dadurch, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auf der Hochspannungsseite angeordnet ist, wodurch der Einfluß eines Leckstroms in der Prüfvorrichtung beseitigt wird. Beide Anordnungen umfassen einen Ermittlungsteil 500, der zum Ermitteln einer Verschlechterung in der Isolation vorgesehen ist, einen Signalempfänger 600, eine Spannungsanlegevorrichtung 700 für die Spannungsfestigkeitsprüfung und ein zu prüfendes Objekt 800. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einer Spannungsanlegevorrichtung wird es möglich gemacht, eine Verschlechterung des Isolators zu ermitteln, so daß man solche Schritte wie Anhalten der Prüfung, wenn das Anlegen der Hochspannung gefährlich ist, vornehmen kann, um dadurch einen dielektrischen Durchbruch des Isolators während der Spannungsfestigkeitsprüfung zu verhindern.
  • Wenn die Kerne 100 und 200 bei der in Fig. 2 gezeigten Konstruktion aus VATROVAC-6025F, hergestellt von Vakuumschmelze GmbH, das eine strukturlose Legierung auf Kobaltbasis ist, hergestellt werden, kann ein S/N-Verhältnis von 120 dB leicht erzielt werden (S bezeichnet den Pegel des Verschlechterungssignals und N den Pegel des Signals, der der Summe des Ladestroms in dem Isolator und des Leckstroms entspricht).
  • Auf diese Weise kann eine Vorrichtung zum Ermitteln der Verschlechterung in der Isolation von elektrischen Anlagen und Kabeln in Form einer Vorrichtung verwirklicht werden, die wirtschaftlich, kompakt und leicht ist, und die bei einfachem Aufbau ein hohes S/N-Verhältnis liefert.
  • Die strukturlose Legierung auf Kobaltbasis besteht aus Kobalt (Co), Eisen (Fe). Silizium (Si), Bor (B), Molybdän (Mo) und Nickel (Ni) und kann formuliert werden als:
  • Co a Fe b Si c B d Mo e Ni f
  • wo bis den Atomprozentsatz der Bestandselemente darstellen. Hier ist a = 50 bis 90, b = 1 bis 10, c = 5 bis 20 d = 0 bis 20, e = 0 bis 20 und f = 1 bis 5, wobei die Summe von bis 100 ist.
  • Die Kerne 100 und 200 bestehen aus ringförmigen Kernen mit z.B. einer ringartigen Konfiguration, die durch mehrmaliges Aufwickeln eines Bandes aus einer strukturlosen Kobaltlegierung gebildet werden. Nachdem sie zu Ringen geformt sind, werden diese ringförmigen Kerne aus einer strukturlosen Kobaltlegierung mit einer gewünschten magnetischen Permeabilität durch eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150 bis 450ºC für 5 bis 180 Minuten versehen. Es ist wünschenswert, die Wärmebehandlung in einem DC- oder AC-Magnetfeld durchzuführen, so daß eine gleichmäßige Funktion erhalten werden kann. Eine stabilere Funktion wird durch Ausführen der Wärmebehandlung in einer Stickstoffatmosphäre erzielt werden.
  • Wie oben beschrieben ermöglicht es die erste Art der Vorrichtung zur Verwendung mit dieser Erfindung, eine Verschlechterung der Isolatoren von elektrischen Anlagen und Kabeln, die in Betrieb sind, mit hoher Empfindlichkeit zu ermitteln. Auf eine Einrichtung zur ständigen Überwachung des Isolationszustands angewandt, hilft die erste Art der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Unfälle zu verhindern, die von einem dielektrischen Durchbruch herrühren. Ferner kann sie in Form einer wirtschaftlichen, kompakten und leichten Vorrichtung realisiert werden.
  • Ein Verfahren zum Feststellen der Stromleitung, deren Isolationsvermögen sich verschlechtert hat, wenn ein Stromversorgungssystem mit zwei oder mehr Stromleitungen unter einer verschlechterten Isolation leidet, durch Ermitteln einer durch die Koronaentladung oder die Teilentladung in dem betroffenen Abschnitt hervorgerufenen fortschreitenden Welle wird nun beschrieben.
  • Wenn ein Isolationsschaden in einer Stromleitung auftritt, wird eine Koronaentladung oder eine Teilentladung in dem betroffenen Abschnitt erzeugt.
  • Diese Entladung hat zur Folge, daß eine fortschreitende Welle erzeugt wird, die von dem betroffenen Abschnitt aus in beide Richtungen der Leitung wandert. Folglich ist es durch Ermitteln dieser fortschreitenden Welle möglich, die Stromleitung, deren Isolation sich verschlechtert hat, aus einer Mehrzahl von Leitungen, die ein Stromversorgungssystem bilden, festzustellen.
  • Weiter ist es durch Erfassen der Laufrichtung dieser fortschreitenden Welle möglich, die Stelle, wo die Unregelmäßigkeit aufgetreten ist, zu bestimmen. Dies wird durch Vergleichen der Phase der fortschreitenden Welle an einem spezifischen (Bezugs) Punkt in einer gemeinsamen Hauptleitung, der ein elektrischer Bezugspunkt ist, mit deren Phase in jeder von der gemeinsamen Hauptleitung abzweigenden Stromversorgungsleitung ermöglicht. Mit anderen Worten, der Punkt, an dem die fortschreitende Welle erzeugt worden ist (der beeinträchtigte Punkt) kann durch Messen der Laufrichtung der fortschreitenden Welle an einer Mehrzahl von Stellen lokalisiert werden.
  • Dieses Verfahren wird nun mit Verweis auf Fig. 6 beschrieben. Zunächst läuft die durch die Verschlechterung der Isolation an dem Punkt P erzeugte fortschreitende Welle durch alle Sensoren. Angenommen, daß die Richtung der fortschreitenden Welle, die durch den Sensor SF in der Nähe des in der ersten gemeinsamen Hauptleitung LF vorgesehenen Kondensators C läuft, als Referenz anzusehen ist, so ist einzusehen, daß die Laufrichtung der durch den Sensor S1 des Kabels L1, dessen Isolation sich verschlechtert hat, ermittelten fortschreitenden Welle entgegengesetzt zu der Referenz, d.h. zur Laufrichtung der von den Sensoren S der anderen Kabel L ermittelten fortschreitenden Welle ist.
  • Gleichermaßen angenommen, daß die Laufrichtung der fortschreitenden Welle, die durch den Sensor SG läuft, der zwischen der zweiten gemeinsamen Hauptleitung und der Erde GND angebracht ist, als die Referenz anzusehen ist, ist die Laufrichtung der fortschreitenden Welle, die durch den Sensor S4 des Kabels L1, dessen Isolation sich verschlechtert hat, ermittelt wird, entgegengesetzt zu der Richtung der fortschreitenden Welle, die durch die in den anderen Kabeln L angebrachten Sensoren S ermittelt wird.
  • Folglich ist es möglich, die Stelle, wo die Verschlechterung in der Isolation ihren Ursprung hatte, durch Messen des durch die Sensoren S ermittelten Signals in einem Meßteil 53 zu lokalisieren.
  • Als Sensor zum Ermitteln der fortschreitenden Welle kann ein unten beschriebener Sensor verwendet werden:
  • Dieser Sensor (Signaldiskriminator) besteht aus einer ersten Wicklung M1 mit kurzgeschlossenen Enden und einer zweiten Wicklung M2 zur Signalermittlung, wobei die erste und zweite Wicklung M1 und M2 auf einen ringförmigen Kern K gewickelt sind, der eine ungefähr lineare BH- Charakteristik besitzt, d.h. dessen magnetische Spannung und magnetische Flußdichte einander ungefähr proportional sind, und dessen magnetische Permeabilität über dem gesamten Frequenzbereich von niedrigen bis zu hohen Bereichen in etwa konstant ist.
  • Der ringförmige Kern K kann z.B. aus einem strukturlosen Metall, das Kobalt als Hauptbestandteil enthält, bestehen.
  • Wie Fig. 8A zeigt, ist das Kabel L, die Leitung, von der Signale zu ermitteln sind, auf den ringförmigen Kern K gewickelt. Ein niederfrequenter und ein hochfrequenter Strom fließen durch das Kabel L, wodurch eine magnetische Spannung in dem Kern K erzeugt wird.
  • Die erste und zweite Wlcklung M1 und M2 wirken in bezug auf das Kabel L (Primärspule) als eine Sekundärspule, so daß in der ersten Wicklung M1 eine elektromotorische Kraft erzeugt wird. Da die Enden der ersten Wicklung M1 kurzgeschlossen sind, fließt ein Strom, der die Magnetflußänderung in dem ringförmigen Kern K aufhebt, durch diese erste Wicklung M1. Der ringförmige Kern K hat hier eine hohe magnetische Permeabilität, die über dem gesamten Frequenzbereich von niedrigen bis zu hohen Bereichen in etwa konstant ist. Weiter sind sein Restmagnetismus und seine Koerzitivkraft klein, und er zeigt eine unyefähr lineare BH-Charakteristik, d.h. seine magnetische Spannung und seine magnetische Flußdichte sind einander ungefähr proportional. Folglich ist die Induktanz der ersten Wicklung M1 für eine niedrige Frequenz niedrig und für eine hohe Frequenz hoch.
  • Deshalb kann nur der hochfrequente Anteil von der Sekundärwicklung M2 erhalten werden, wobei der niederfrequente Anteil aufgehoben wird.
  • In der Praxis kann die Leitung L, von der Signale zu ermittlen sind, so angeordnet werden, daß sie, wie Fig. 8B zeigt, einfach durch den Kern K geführt wird.
  • Dieser Kern kann z.B. aus einer strukturlosen Legierung auf Kobaltbasis hergestellt werden, die aus Kobalt (Co), Eisen (Fe), Silizium (Si), Bor (B), Molybdän (Mo) und Nickel (Ni) besteht und formuliert werden kann als:
  • (Co) a (Fe) b (Si) c (B) d (Mo) e (Ni) f
  • wo bis den Atomprozentsatz der Bestandselemente darstellen. Hier ist a = 50 bis 90, b = 1 bis 10, c = 5 bis 20 d = 0 bis 20, e = 0 bis 20 und f = 1 bis 5, wobei die Summe von bis 100 ist.
  • Der Kern K kann z.B. als ein ringförmiger Kern aus einem Band aus einer strukturlosen Kobaltlegierung gebildet werden. Nachdem er gebildet ist, wird dieser ringförnige Kern mit einer gewünschten magnetischen Permeabilität durch eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150 bis 450ºC für 5 bis 180 Minuten versehen. Es ist wünschenswert, die Wärmebehandlung in einem DC- oder AC-Magnetfeld durchzuführen, so daß eine gleichmäßige Funktion erhalten werden kann. Eine stabilere Funktion wird durch Ausführen der Wärmebehandlung in einer Stickstoffatmosphäre erzielt werden.
  • Obwohl die erste und zweite Wicklung M1 und M2 getrennt gewickelt werden können, können sie auch einen Teil gemeinsam benutzen.
  • Als Material für den Kern K kann das 6025F, das ein von Vakuumschmelze GmbH hergestelltes Band aus einer strukturlosen Legierung ist, verwendet werden. Wenn es zu einem ringförmigen Kern geformt wird, kann dieses Material eine gewünschte magnetische Permeabilität liefern.
  • Eine weitere Vorrichtung zur Verwendung mit dieser Erfindung wird nun mit Verweis auf Fig. 6 bis 14 beschrieben.
  • Der Anmelder hat fürs erste nachgewiesen, daß eine Verschlechterung in der Isolation einer Stromversorgungsleitung in dem betroffenen Abschnitt eine Koronaentladung oder eine Teilentladung verursacht, und daß eine solche Entladung eine fortschreitende Welle in der Stromversorgungsleitung erzeugt.
  • Eine Vorrichtung, die diese fortschreitende Welle ausnutzt, um den Abschnitt, wo die Verschlechterung in der Isolation hervorgerufen wird, zu lokalisieren, wird zuerst beschrieben.
  • In einer Unterstation 51, die von einer Wechselstromquelle A mit Strom versorgt wird, sind ein Tranformator T1 und ein Ausschalter B1 in der Übertragungsleitung angebracht, um eine erste gemeinsame Hauptleitung LF zu bilden, die über einen dazwischen befindlichen Kondensator C mit der Erde GND verbunden ist.
  • In dem Abschnitt zwischen dem Kondensator C und der Erde ist ein ringförmiger Sensor SF angebracht, der die Leitung umgibt. Das Ausgangssignal von diesem Sensor SF wirkt als das Signal des in der gemeinsamen Hauptleitung vorgesehenen Bezugspunkts.
  • Die Übertragungskabel L1, L2 und L3 sind über die Ausschalter B2, B3 und B4 mit der gemeinsamen Hauptleitung LF verbunden. Ringförmige Sensoren S1, S2 und S3 sind an diesen Kabeln so befestigt, daß sie diese umgeben. Das Kabel L1 verläuft zu einer Stelle 52, wo der Strom verbraucht werden soll.
  • In der Stelle 52 ist ein Sensor S4 an dem Kabel L1 angebracht, das über einen dazwischen befindlichen Ausschalter B5 mit einer zweiten gemeinsamnen Hauptleitung LG verbunden ist.
  • Die zweite gemeinsame Hauptleitung LG ist über einen dazwischen befindlichen Kondensator C mit der Erde GND verbunden. Ein ringförmiger Sensor SG ist an der Stelle zwischen dem Kondensator C und der Erde GND an der Leitung so angebracht, daß er diese umgibt. Das Ausgangssignal von diesem Sensor SG wirkt als das Signal an dem Bezugspunkt in der zweiten gemeinsamen Hauptleitung LG.
  • Die Stromübertragungskabel L4 und L5 sind über die dazwischen befindlichen Ausschalter B6 und B7 mit der zweiten gemeinsamen Hauptleitung LG verbunden. Ringförmige Sensoren S5 und S6 sind an diesen Kabeln L4 und L5 so befestigt, daß sie diese umgeben.
  • Das Kabel L4 ist mit einem Motor M verbunden, und das Kabel L5 ist mit einem Transformator T2 verbunden.
  • Die Ausgangssignale der Sensoren S1, S2 und S3 werden an eine Abtastschaltung 60 übertragen, wo sie ein Zeitmultiplex erfahren. Sie werden dann an eine Richtungsvergleichsschaltung 61 übermittelt und mit dem Signal des Sensors SF verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird einer Datenübertragungsschaltung 62 übermittelt.
  • Zum anderen werden die Ausgangssignale der Sensoren 55 und 56 an eine Abtastschaltung 70 übertragen, wo sie ein Zeitmultiplex erfahren. Dann werden sie einer Richtungsvergleichsschaltung 71 eingegeben und mit dem Signal von dem Sensor SG verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird einer Datenübertragungsschaltung 72 übermittelt.
  • Die Signale von den Datenübertragungsschaltungen 62 und 72 werden einem Meßteil 53 eingegeben. Zuerst werden sie einer Abtastschaltung 81 eingegeben, wo sie ein Zeitmultiplex erfahren. Dann werden sie einer Hochgeschwindigkeits-Datenspeicherschaltung 82 und einer Alarmanzeigeschaltung 83 eingegeben. Die Hochgeschwindigkeits-Datenspeicherschaltung 82 ist mit einem Personalcomputer 84 verbunden, so daß Daten ausgetauscht werden können. Ein Bildschirm 86 und ein Drucker 85 sind mit dem Personalcomputer 84 verbunden, so daß das Prüfungsergebnis angezeigt werden kann. Fig. 12 zeigt ein spezifisches Beispiel der Hardware der Hochgeschwindigkeits-Datenspeicherschaltung 82. Diese Hardware umfaßt einen Sensor S, einen mit dem Ausgang des Sensors S verbundenen Puffer BU, einen zum Verstärken des Signals von dem Puffer Bu eingerichteten Verstärker AP, eine Spitzenermittlungsschaltung PS, verbunden mit dem Ausgang des Verstärkers AP und eingerichtet, um den Maximalwert des Ausgangssignals zu ermitteln, einen 20 MHz A/DWandler, der parallel zu der Spitzenermittlungsschaltung PS geschaltet ist, eine Speicherplatine MB zu Speichern der jeweiligen Ausgangssignale von der Spitzenermittlungsschaltung PS und dem A/D-Umsetzer AD und mit einer Kapazität von 2 kB, einen Personalcomputer 84, eingerichtet um Signale mit der Speicherplatine MB auszutauschen, sowie einen Drucker 85 als Ausgabegerät.
  • Das Funktionsprinzip des Sensors S und der Schaltkreise wird nun erklärt.
  • Der Sensor S besteht aus einem Kern K und darauf gewickelten Spulen. Der Kern K ist aus einem strukturlosen Metall auf Kobaltbasis hergestellt, dessen magnetische Permeabilität von tiefen bis zu hohen Frequenzbereichen ungefähr konstant ist, wie Fig. 10 zeigt. Sein Restmagnetismus und seine Koerzitivkraft sind beide klein, und seine BH- Charakteristik ist ungefähr linear, d.h. seine magnetische Spannung und seine magnetische Flußdichte sind in etwa proportional, wie Fig. 9 zeigt. Auf diesen Kern K sind eine erste Wicklung M1 mit kurzgeschlossenen Enden und eine zweiten Wicklung M2 mit offenen Enden gewickelt, wie in Fig. 8 dargestellt. Der Kern K hat eine Breite von 10 mm, einen Innendurchmesser von 150 mm und eine Höhe von 3 mm. Die Windungszahl für die erste Wicklung M1 beträgt drei und für die zweite Wicklung M2 zehn.
  • Diese Konstruktion ermöglicht es, die durch die Koronaentladung oder die Teilentladung erzeugte fortschreitende Welle von der Frequenz der Stromquelle und dem niederfrequenten Strom, der eine höhere Harmonische davon ist, zu unterscheiden. Eine Koronaentladungsmenge von 20 pC wurde bei einem Experiment der Empfindlichkeit des Sensors S mit der obigen Konstruktion nachgewiesen.
  • Fig. 7 zeigt diesen Aufbau wie er bei einer Stromversorgungsleitung für Dreiphasen-Wechselstrom angewandt wird. Die Laufgeschwindigkeit V der fortschreitenden Welle kann ausgedrückt werden als:
  • V = [(magnetische Permeabilität x Dielektrizitäskonstante)½]&supmin;¹
  • Hier ist die Dielektrizitätskonstante eines Polyethylens 4mal so groß wie die von Luft, so daß die Ausbreitungsgeschwindigkeit in der übertragungsleitung etwa die Häfte der Lichtgeschwindigkeit beträgt. Demnach ist V ca. 150 m/us. Die fortschreitende Welle durchläuft daher den Kern mit einer sehr hohen Geschwindigkeit, was eine magnetische Spannung mit einem scharfen Impuls zu Folge hat. Ein niederfrequenter Strom, der die Stromquelle und deren Oberwellen darstellt, und ein Strom der fortschreitenden Welle infolge der Koronaentladung oder der Teilentladung werden in jeder Wicklung erzeugt, und die Induktanz der ersten Wicklung M1 ist für eine niedrige Frequenz niedrig und für einen Impuls hoch. Folglich kann die Magnetflußänderung infolge der magnetischen Spannung des Niederfrequenzstroms iE fast ganz vernachlässigt werden, aber die Magnetflußänderung, die durch die magnetische Spannung des Impulstroms verursacht wird, der durch den Durchlauf der fortschreitenden Welle erzeugt wird, bleibt erhalten.
  • Folglich wird nur das vom Durchgang der fortschreitenden Welle verursachte Signal an den Klemmen der zweiten Wicklung M2 erhalten.
  • Weiter ist es mit Hilfe eines in jeder Phase angebrachten Sensors SR möglich, zu erfahren, durch welche Phase des Kondensators CT die fortschreitende Welle läuft, um dadurch ein Unterscheidungssignal zum Bestimmen der beeinträchtigten Phase zu gewinnen. Ferner es ist mit Hilfe eines Sensors SF, der in der gemeinsamen Leitung des Kondensators CT, die mit der Hauptleitung LF verbunden ist, angebracht ist, möglich, ein Signal zu erhalten, das als Bezug für die Laufrichtung der fortschreitenden Welle dient, da die fortschreitende Welle den Sensor in der gleichen Richtung durchläuft, ungeachtet, welche Phase oder welcher Abschnitt des Systems beeinträchtigt sein kann.
  • Obwohl die Signale von diesen Ermittlungsspulen wie in der oben beschriebenen Ausführung auf einer Zeitmultiplexbasis übertragen werden können, können sie auch parallel übertragen werden, wenn etwas Spielraum in der Signalübertragungskapazität vorhanden ist.
  • Die fortschreitende Welle liefert ein Frequenzspektrum, das dem eines Entladungsstörsignals ähnlich ist und besitzt Energie über einem weiten Frequenzbereich. Manchmal kann sie jedoch eine Frequenzverteilung liefern, die der durch die Verschlechterung in der Isolation verursachten Koronaentladung eigen ist und ihr S/N-Verhältnis gegen äußere Störsignale durch Begrenzen der unnötigen Bänder verbessert, so daß ein Bandpaßfilter zur Einschränkung des Bandes wirksam verwendet werden kann.
  • Bei einem Versuch mit einem Bandpaßfilter wurde ein zufriedenstellendes Ergebnis erhalten, wenn der zu erfassende Frequenzbereich auf 20 kHz bis 200 MHz, besser auf 300 kHz bis 50 MHz oder noch besser auf 300 kHz bis 5 MHz eingestellt wurde. Das tätsächliche Frequenzband muß im Einzelfall mit Hilfe eines Spektrumanalysators usw. angepaßt werden. Als Filter kann natürlich ein Tandem-Verbundfilter mit Mehrpunktabstimmung anstelle des oben beschriebenen Typs mit einfacher Abstimmung verwendet werden.
  • Als nächstes wird mit Verweis auf Fig. 11 das Ergebnis eines Versuchs beschrieben, bei dem die durch die Koronaentladung infolge der Verschlechterung eines Isolators eines Kabels erzeugte fortschreitende Welle unter Verwendung der Schaltung von Fig. 6, die den Sensor von Fig. 8 verwendet, ermittelt wurde. In der graphischen Darstellung bezeichnet J die charakteristische Slgnalkurve des an dem Kabel angebrachten Sensors S1, und Q bezeichnet die charakteristische Signalkurve des an der Hauptleitung angebrachten Sensors SF. Wenn in dem Kabel ein Isolationsfehler vorhanden ist, läuft die fortschreitende Welle in beide Richtungen des Kabels. Da die Richtungen der Ströme der fortlaufenden Welle, die die Sensoren SF und S1 durchlaufen, einander entgegengesetzt sind, sind die Phasen J und Q in etwa umgekehrt zueinander. Dies zeigt das Vorhandensein der fortschreitenden Welle, d.h. das Vorhandensein des Defekts in dem Kabel deutlich an.
  • Die tatsächlich gemessene Wellenform wird nun mit Verweis auf Fig. 13 und 14 beschrieben.
  • Fig. 13 zeigt die Wellenform, wenn die fortlaufende Welle an einer von dem Punkt der Messung entfernt liegenden Stelle erzeugt wird. Eine an der Abschlußlast, z.B. an einem Motor, reflektierte fortschreitende Welle erscheint periodisch mit abnehmender Stärke.
  • Der Impuls infolge der Koronaentladung kann wie er ist beobachtet werden. Er wird jedoch innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer erzeugt, so daß es manchmal schwer ist, ihn einzufangen. Deshalb kann ein Resonanzkreis in der Impulsermittlungsschaltung vorgesehen werden, so daß der Impuls leicht eingefangen werden kann. Fig. 14 zeigt die Wellenform, wenn eine solche Schaltung verwendet wird. In dieser Zeichnung bezeichnet J1 den Impuls infolge der Koronaentladung. Danach erregt der Impuls den Resonanzkreis und liefert eine gedämpfte Schwingung J2 mit einer spezifischen Frequenz.
  • Die Größe, die Konfiguration und das Material des Kerns K sind nicht auf diejenigen der oben beschriebenen Ausführungen beschränkt. Sie können selbstverständlich entsprechend den Ermittlungsbedingungen modifiziert werden.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht es demnach, den Isolationszustand von elektrischen Anlagen und Kabeln in einem betriebsmäßigen Zustand fortlaufend zu überwachen.
  • Wenn eine Unregelmäßigkeit in der Isolation von elektrischen Anlagen oder Kabeln aufgetreten ist, kann außerdem deren Stelle lokalisiert werden.
  • Ein Isolationsschaden kann folglich entdeckt werden, bevor er gefährlich wird, wodurch es möglich gemacht wird, Unfälle, die von unzureichender Isolation herrühren, zu verhindern.

Claims (4)

1. Verfahren zur Bestimmung des Isolationszustandes eines Energieversorgungssystems mit zwei oder mehr Stromversorgungsleitungen, die von einer gemeinsamen Hauptleitung abzweigen, wobei das Verfahren Schritte umfaßt um, wenn sich das Isolationsvermögen einer Versorgungsleitung verschlechtert hat, eine durch die Koronaentladung oder die Teilentladung in dem defekten Teil einer der Versorgungsleitungen erzeugte fortschreitende Welle zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der fortschreitenden Welle durch Vergleichen der Phase der fortschreitenden Welle an einem in der gemeinsamen Hauptleitung vorgesehenen Bezugspunkt mit der Phase der fortschreitenden Welle in jeder der von der gemeinsamen Hauptleitung abzweigenden Stromversorgungsleitungen ermittelt wird, und um
die eine der Stromversorgungsleitungen, deren Isolation sich verschlechtert hat, und die Stelle der Verschlechterung aus der ermittelten Richtung der fortschreitenden Welle zu lokalisieren.
2. Verfahren noch Anspruch 1, bei dem die Phasensignale der fortschreitenden Welle in der Mehrzahl der von der gemeinsamen Hauptleitung abzweigenden Stromversorgungsleitungen auf einer Zeitmultiplexbasis in eine arithmetische Einheit eingegeben werden, um einen Verarbeitungsvorgang zu erfahren.
3. Verfahren noch Anspruch 1, bei dem die Phasensignale der fortschreitenden Welle in der Mehrzahl der von der gemeinsamen Hauptleitung abzweigenden Stromversorgungsleitungen parallel in eine arithmetische Einheit eingegeben werden, um einen Verarbeitungsvorgang zu erfahren.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die durch die Koronaentladung oder Teilentladung in einem Abschnitt einer Stromversorgungsleitung, wo das Phasenisolationsvermögen sich verschlechtert hat, erzeugte fortschreitende Welle mit Hilfe jeweiliger Sensoren ermittelt wird, die an elektrischen Bezugspunkten bzw. an jeder der Stromversorgungsleitungen angebracht sind, wobei jeder der Sensoren aus einer ersten Wicklung (M1) mit kurzgeschlossenen Enden und einer zweiten Wicklung (M2) besteht, die beide auf einen ringförmigen Kern (K) mit sowohl einer ungefähr linearen BH-Charakteristik als auch einer magnetischen Permeabilität, die über dem gesamten Frequenzbereich von niedrigen bis zu hohen Bereichen ungefähr konstant ist, gewickelt sind, wobei jeder der Sensoren ein Meßsignal von der zweiten Wicklung (M2) zur Verfügung stellt.
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