DE4100586A1 - Metal-encapsulated HV DC appts. - has electrode attached to isolating part coupled to leakage current detection circuit - Google Patents

Metal-encapsulated HV DC appts. - has electrode attached to isolating part coupled to leakage current detection circuit

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DE4100586A1
DE4100586A1 DE19914100586 DE4100586A DE4100586A1 DE 4100586 A1 DE4100586 A1 DE 4100586A1 DE 19914100586 DE19914100586 DE 19914100586 DE 4100586 A DE4100586 A DE 4100586A DE 4100586 A1 DE4100586 A1 DE 4100586A1
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Abstract

The appts. has an active part (1) receiving the HV and an isolating part (2), acting as a mechanical coupling between the active part (1) and mounting provided by the earthed metal encapsulation (3). The isolating part (2) has an electrode (10) at the mounting end coupled to the earthed metal encapsulation (3) via a detection network. Pref. the surface of the isolation part (2) is made of a material with a low electrical conductivity. The electrode (10) obtd. via a plasma spray process and relatively insulated from the mounting via an intermediate insulation layer (11). The detection network (15) pref. has a LED for providing an optical output signal. ADVANTAGE - Simple detection and indication of leakage currents.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung geht aus von einer Hochspannungs-Gleichspannungs­ anlage mit mindestens einem mit Hochspannung beaufschlagten Aktivteil und mindestens einem Isolierteil. Insbesondere be­ trifft sie eine Hochspannungs-Gleichspannungsanlage, deren mindestens ein Isolierteil zwischen dem mindestens einen Aktiv­ teil und mindestens einem auf niedrigerem Potential liegenden Anlagenteil eine mechanische Verbindung bewirkt.The invention is based on a high-voltage direct voltage System with at least one with high voltage Active part and at least one insulating part. In particular be it meets a high-voltage DC system, whose at least one insulating part between the at least one active part and at least one is at a lower potential Plant part causes a mechanical connection.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Es sind Hochspannungs-Gleichspannungsanlagen bekannt, die ein Aktivteil aufweisen, welches mittels Isolierteilen gegenüber auf niedrigerem Potential liegenden Anlagenteilen abgestützt ist. Diese Isolierteile bewirken zusammen mit etwa nötigen Stützgerüsten die mechanische Standfestigkeit der Anlage. Bei derartigen Hochspannungs-Gleichspannungsanlagen können Gleitladungen entlang der Isolierteile und auch Entladungen im Innern der Isolierteile auftreten mit zunächst kleinen Leckströmen. Diese Leckströme werden nicht überwacht und können unter ungünstigen Verhältnissen zu vergleichsweise großen Fehlerströmen anwachsen, welche die Isolierteile ernsthaft beschädigen und größere Revisionen nötig machen können.High-voltage DC voltage systems are known which have an active part, which is opposite by means of insulating parts parts of the system supported at a lower potential is. These insulating parts work together with any necessary ones Support scaffolds the mechanical stability of the system. In such high-voltage DC systems Sliding charges along the insulating parts and also discharges inside the insulation parts occur with small at first Leakage currents. These leakage currents are not and cannot be monitored under unfavorable conditions to comparatively large ones Leakage currents increase, which the insulation parts seriously damage and may require major revisions.

Aus der US-PS 42 77 746 ist zudem eine mit Wechselspannung beaufschlagte Hochspannungsanlage bekannt. Bei dieser Hochspan­ nungsanlage, die als isoliergasgefüllte metallgekapselte Anlage ausgebildet ist, wird der Aktivteil durch einen Stützer in der Kapselung gehalten. Der isolierende Teil des Stützers wird druckdicht zwischen Verbindungsflanschen der Kapselungs­ teile gehalten. Auf die nicht von der Kapselung abgedeckte äußere Oberfläche des Isolierteiles ist eine Elektrode aufge­ bracht, deren Potential in einem Detektionsnetzwerk mit dem Potential der Kapselung verglichen wird, um so Aufschlüsse über dielektrische Teilentladungen innerhalb des Isolierteiles zu erlangen. Mit dieser Anordnung sind lediglich Entladungen im Innern des Isolierteils zu erfassen. Entladungen längs oder unmittelbar unter der Oberfläche des Isolierteils können so nicht erfaßt werden, da diese Entladungen direkt zur Metall­ kapselung hin erfolgen.From US-PS 42 77 746 is also one with AC voltage charged high-voltage system known. With this high chip system, which is a metal-enclosed system filled with insulating gas is formed, the active part is supported by a supporter  the encapsulation held. The insulating part of the supporter becomes pressure-tight between the connecting flanges of the encapsulation parts held. On the one not covered by the encapsulation an outer surface of the insulating part is an electrode brings their potential in a detection network with the Potential of the encapsulation is compared so as to make outcrops via partial dielectric discharges within the insulating part to get. With this arrangement there are only discharges to detect inside the insulating part. Longitudinal discharges or directly under the surface of the insulating part so cannot be detected since these discharges go directly to the metal encapsulation.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe eine Hochspannungs-Gleichspannungsanlage zu schaffen, bei welcher sowohl innere als auch im Bereich der Oberfläche des Isolierteiles auftretende Leckströme erfaßt und auf einfache Weise angezeigt werden können.The invention seeks to remedy this. The invention how it is characterized in the claims, solves the task to create a high voltage DC system at which both inside and in the area of the surface of the Leakage currents occurring detected and on simple Way can be displayed.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine wirksame Erfassung der Leckströme möglich ist, ohne eine zusätzliche Energieversorgung für das Detektionsnetzwerk vorsehen zu müssen. Die Hochspannungs-Gleich­ spannungsanlage kann sowohl in Freiluft- als auch in gekapselter Ausführung aufgebaut sein, da bei beiden Ausführungsformen eine sichere Überwachung der Isolierteile möglich ist.The advantages achieved by the invention are substantial to be seen in the fact that an effective detection of leakage currents is possible without an additional power supply for that Detection network to provide. The high voltage equals Voltage system can be used both outdoors and in enclosed Execution be constructed, since in both embodiments safe monitoring of the insulating parts is possible.

Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.The further refinements of the invention are objects of the dependent claims.

Die Erfindung, ihre Weiterbildung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnungen, welche lediglich einen Ausführungsweg darstellen, näher erläutert. The invention, its further development and the achievable with it Advantages are shown below with reference to the drawings which represent only one way of execution, explained in more detail.  

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Hochspan­ nungs-Gleichspannungsanlage, Fig. 1 is a schematic diagram of a high voltage direct clamping inventive voltage system,

Fig. 2 ein erstes Detektionsnetzwerk, Fig. 2 shows a first detection network,

Fig. 3 ein zweites Detektionsnetzwerk, Fig. 3 shows a second detection network,

Fig. 4 ein drittes Detektionsnetzwerk, und Fig. 4 shows a third detection network, and

Fig. 5 ein viertes Detektionsnetzwerk. Fig. 5 shows a fourth detection network.

Bei allen Figuren sind gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In all figures, elements with the same effect are the same Provide reference numerals.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

In der Fig. 1 ist eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Hochspannungs-Gleichspannungsanlage dargestellt, wie sie metall­ gekapselt und mit Isoliergas gefüllt ausgebildet werden könnte. Es ist jedoch prinzipiell möglich in ähnlicher Weise eine Hochspannungs-Gleichspannungsanlage in Freiluftbauweise auszu­ bilden. Ein Aktivteil 1 ist mit Gleichspannung beaufschlagt und wird durch ein Isolierteil 2 gegen eine geerdete Metall­ kapselung 3 abgestützt. Die Metallkapselung 3 umgibt konzen­ trisch den Aktivteil 1, sie ist mit Isoliergas gefüllt. Der Isolierteil 2 wird in üblicher Weise druckdicht zwischen Flan­ schen 4, 5 einer Stoßstelle der Metallkapselung 3 eingespannt. Eine Dichtung 6 soll das Dichtungssystem andeuten. Der einge­ spannte Teil 7 des Isolierteils 2 ist auf dem ganzen äußeren Umfang von einer Elektrode 10 umgeben. Diese Elektrode 10 kann beispielsweise durch ein Plasmaspritzverfahren auf das Isolierteil 2 aufgebracht werden, sie kann jedoch auch als Metallflansch ausgebildet sein, welcher mit dem Isolierteil 2 vergossen ist. Die Elektrode 10 ist durch eine Isolation 11 elektrisch gegen die Metallkapselung 3 isoliert. Die Isolation 11 ist so ausgebildet, dass keine Überschläge oder Leckströme zwischen der Oberfläche des Isolierteils 7 und der Metall­ kapselung 3 auftreten können. Die Elektrode 10 ist elektrisch mit einem Leiter 12 verbunden, der isoliert durch den Flansch 4 und durch einen druckdicht in den Flansch 4 eingelassenen Stopfen 13 aus der Metallkapselung 3 herausgeführt wird. Der Leiter 12 ist mit dem Eingang 14 eines Detektionsnetzwerkes 15 verbunden, dessen Ausgang 16 über einen Leiter 17 mit der Metallkapselung 3 verbunden ist. Das Detektionsnetzwerk 15 weist zudem, wie durch einen Pfeil angedeutet, einen Signal­ ausgang 18 auf.In Fig. 1 a schematic diagram of an inventive high-voltage direct-voltage installation is shown as it might be formed metal encapsulated and filled with insulating gas. In principle, however, it is possible to form a high-voltage DC system in an open-air construction in a similar manner. An active part 1 is supplied with DC voltage and is supported by an insulating part 2 against an earthed metal encapsulation 3 . The metal encapsulation 3 concentrically surrounds the active part 1 , it is filled with insulating gas. The insulating part 2 is clamped in a pressure-tight manner between flanges 4 , 5 a joint of the metal encapsulation 3 . A seal 6 is intended to indicate the sealing system. The clamped part 7 of the insulating part 2 is surrounded on the entire outer circumference by an electrode 10 . This electrode 10 can, for example, be applied to the insulating part 2 by means of a plasma spraying process, but it can also be designed as a metal flange which is cast with the insulating part 2 . The electrode 10 is electrically insulated from the metal encapsulation 3 by an insulation 11 . The insulation 11 is designed such that no flashovers or leakage currents between the surface of the insulating part 7 and the metal encapsulation 3 can occur. The electrode 10 is electrically connected to a conductor 12 , which is guided out of the metal encapsulation 3 in an insulated manner by the flange 4 and by a plug 13 embedded in the flange 4 in a pressure-tight manner. The conductor 12 is connected to the input 14 of a detection network 15 , the output 16 of which is connected to the metal encapsulation 3 via a conductor 17 . The detection network 15 also has, as indicated by an arrow, a signal output 18 .

Treten nun bei der Hochspannungs-Gleichspannungsanlage gemäß Fig. 1 Leckströme entlang der Oberfläche des Isolierteiles 2 auf, so fließen diese vom Aktivteil 1 über den Isolator 2 in die Elektrode 10 und von dort durch den Leiter 12, das Detektionsnetzwerk 15 und den Leiter 17 zum niedrigeren Poten­ tial der Metallkapselung 3. Sobald die Leckströme kritische Werte erreichen, wird im Detektionsnetzwerk 15 ein Signal initiiert, vorzugsweise ein Lichtsignal, welches entweder für eine Direktanzeige verwendet oder durch den Signalausgang 18 in eine nicht dargestellte Auswerteeinheit geschickt wird. Durch diese Auswerteeinheit werden Alarmmeldungen oder Abschal­ tungen der Hochspannung veranlaßt, wie es das jeweils vorge­ gebene Schutzkonzept der entsprechenden Hochspannungsanlage verlangt.If leakage currents occur along the surface of the insulating part 2 in the high-voltage direct voltage system according to FIG. 1, they flow from the active part 1 via the insulator 2 into the electrode 10 and from there through the conductor 12 , the detection network 15 and the conductor 17 lower potential of the metal encapsulation 3 . As soon as the leakage currents reach critical values, a signal is initiated in the detection network 15 , preferably a light signal, which is either used for a direct display or is sent through the signal output 18 to an evaluation unit (not shown). This evaluation unit causes alarm messages or shutdowns of the high voltage, as required by the given protection concept of the corresponding high-voltage system.

Es ist jedoch auch möglich, die Oberfläche des Isolierteils 2 mit einer vergleichsweise schlecht leitenden Schicht, mit Widerstandswerten von beispielsweise 1011 Ohm, zu versehen, um so einen stetigen, sehr kleinen Leckstrom zu erreichen, welcher vermeidet, dass sich auf dem Isolierteil 2 unzulässige Oberflächenladungen aufbauen können. Dieser sehr kleine Leck­ strom wird durch das Detektionsnetzwerk 15 überwacht, wobei ein unzulässiges Ansteigen des Leckstromes ebenfalls ein Signal initiiert mit den bereits geschilderten Folgen. However, it is also possible to provide the surface of the insulating part 2 with a comparatively poorly conductive layer, with resistance values of, for example, 10 11 ohms, in order to achieve a constant, very small leakage current, which prevents impermissible values on the insulating part 2 Can build up surface charges. This very small leakage current is monitored by the detection network 15 , an inadmissible increase in the leakage current likewise initiating a signal with the consequences already described.

Zudem ist es möglich den gesamten Isolierteil 2 aus schlecht leitendem Isoliermaterial herzustellen, auch hier sollten Widerstandswerte im Bereich um 1011 Ohm angestrebt werden, um so gefährliche Oberflächenladungen und auch Ladungen, die sich an etwaige Störstellen im Innern des Isolierteils 2 auf­ bauen könnten, zu vermeiden.In addition, it is possible to produce the entire insulating part 2 from poorly conductive insulating material, here too resistance values in the range of around 10 11 ohms should be sought, in order to avoid dangerous surface charges and also charges that could build up on possible defects in the interior of the insulating part 2 avoid.

Da der gesamte eingespannte Teil 7 des Isolierteils 2 ohne Lücken von der Elektrode 10 eingefaßt wird, gelingt es auf diese Art sowohl innere Leckströme als auch solche entlang seiner Oberfläche zu erfassen. Eine umfassende Überwachung des Isolierteils 2 ist damit sichergestellt, was sich vorteil­ haft auf die Betriebssicherheit der Hochspannungs-Gleichspan­ nungsanlage auswirkt.Since the entire clamped part 7 of the insulating part 2 is enclosed by the electrode 10 without gaps, it is possible in this way to detect both internal leakage currents and those along its surface. Comprehensive monitoring of the insulating part 2 is thus ensured, which has an advantageous effect on the operational safety of the high-voltage DC voltage system.

In Fig. 2 ist eine einfache Ausführung eines Detektionsnetz­ werkes 15 dargestellt, die für die Anzeige von Entladeströmen von einigen 100 uA bis zu einigen mA geeignet ist. Zwischen dem Eingang 14 und dem Ausgang 16 ist ein Vollweggleichrichter 19 geschaltet. Dank dieses Vollweggleichrichters ist es möglich, das sichere Arbeiten des Detektionsnetzwerkes 15 auch dann sicherzustellen, wenn an den Aktivteil 1 der Hochspannungsanlage eine Gleichspannung anderer Polarität angelegt würde. Wird stets nur mit Gleichspannung einer Polarität gearbeitet, so ist dieser Vollweggleichrichter 19 nicht nötig. Der Vollweg­ gleichrichter ist in der üblichen Weise aus vier Dioden D1, D2, D3 und D4 aufgebaut. Zwischen die Ausgangsklemmen 20, 21 des Vollweggleichrichters ist ein Vorwiderstand R1 mit einer Leuchtdiode D5 in Reihe geschaltet und parallel zu diesem Schaltungszweig noch eine Überspannungs-Begrenzungsdiode D6. Als Leuchtdiode D5 wird vorteilhaft eine Leuchtdiode mit hohem Wirkungsgrad eingesetzt. Die Überspannungs-Begrenzungsdiode schützt die Leuchtdiode D4 gegen Überlastung, wenn transiente Überspannungen, die bei derartigen Hochspannungsanlagen vor­ kommen können, eingekoppelt werden sollten. Sobald ein hin­ reichend großer Leckstrom auftritt, zündet die Leuchtdiode D5 durch und gibt ein Lichtsignal ab, welches durch den Signalaus­ gang 18 in einem nicht dargestellten Lichtleiter weggeführt wird. In Fig. 2, a simple embodiment of a detection network 15 is shown, which is suitable for the display of discharge currents from a few 100 uA to a few mA. A full-wave rectifier 19 is connected between the input 14 and the output 16 . Thanks to this full-wave rectifier, it is possible to ensure the safe operation of the detection network 15 even if a direct voltage of a different polarity would be applied to the active part 1 of the high-voltage system. If only one voltage of one polarity is used at all times, this full-wave rectifier 19 is not necessary. The full-wave rectifier is constructed in the usual way from four diodes D 1 , D 2 , D 3 and D 4 . A series resistor R 1 with a light-emitting diode D 5 is connected in series between the output terminals 20 , 21 of the full-wave rectifier, and an overvoltage limiting diode D 6 is connected in parallel with this circuit branch. A light-emitting diode with high efficiency is advantageously used as the light-emitting diode D 5 . The overvoltage limiting diode protects the light-emitting diode D 4 against overload if transient overvoltages that can occur in such high-voltage systems should be coupled in. As soon as a sufficiently large leakage current occurs, the LED D 5 ignites and emits a light signal, which is led away by the signal output 18 in a light guide, not shown.

In Fig. 3 ist ein Detektionsnetzwerk 15 dargestellt, welches gegenüber Fig. 2 um eine weitere Anzeigeschwelle erweitert wurde. Der Vollweggleichrichter 19 ist vereinfacht dargestellt. FIG. 3 shows a detection network 15 which has been expanded by a further display threshold compared to FIG. 2. The full-wave rectifier 19 is shown in simplified form.

In Reihe zum Vorwiderstand R1 und zur Leuchtdiode D5 ist eine weitere Leuchtdiode D7 geschaltet, zu welcher eine Konstant­ stromdiode D8, z. B. eine FET-Diode, parallelgeschaltet ist. Der gesamte Schaltungszweig wird durch die parallelgeschaltete Überspannungs-Begrenzungsdiode D6 geschützt. Sobald ein hin­ reichend großer Leckstrom auftritt, zündet die Leuchtdiode D5 durch und gibt, wie bereits beschrieben, ein Lichtsignal ab. Solange der Leckstrom den Nennstrom der Konstantstromdiode D8 nicht erreicht, bleibt die Spannung über der Leuchtdiode D7 unter deren Ansprechschwelle. Wird vom Leckstrom jedoch der Nennstrom der Konstantstromdiode D8 erreicht, so zündet die Leuchtdiode D7 durch und gibt ein Lichtsignal ab, welches durch einen Signalausgang 22 in einem nicht dargestellten Lichtleiter weggeführt wird zur weiteren Verarbeitung. Der Abstand der Ansprechschwellen der beiden Leuchtdioden D5 und D7 ist durch den Nennstrom der Konstantstromdiode D8 in einem weiten Bereich dimensionierbar. Es ist denkbar, das Ansprechen der Leuchtdiode D5 als Warnsignal und das Ansprechen der Leucht­ diode D7 als Alarm auszulegen.In series with the series resistor R 1 and the LED D 5 , another LED D 7 is connected, to which a constant current diode D 8 , z. B. a FET diode is connected in parallel. The entire circuit branch is protected by the overvoltage limiting diode D 6 connected in parallel. As soon as a sufficiently large leakage current occurs, the LED D 5 ignites and, as already described, emits a light signal. As long as the leakage current does not reach the nominal current of the constant current diode D 8 , the voltage across the light emitting diode D 7 remains below its response threshold. However, if the nominal current of the constant current diode D 8 is reached by the leakage current, the light emitting diode D 7 ignites and emits a light signal which is led away by a signal output 22 in a light guide, not shown, for further processing. The distance between the response thresholds of the two light emitting diodes D 5 and D 7 can be dimensioned in a wide range by the nominal current of the constant current diode D 8 . It is conceivable to design the response of the LED D 5 as a warning signal and the response of the LED D 7 as an alarm.

In Fig. 4 ist ein Detektionsnetzwerk 15 dargestellt, welches erlaubt, die Lichtausbeute der Leuchtdioden bei kleinen Strömen zu steigern. Zwischen die Ausgangsklemmen 20 und 21 ist die Parallelschaltung eines Kondensators C1 mit einem Widerstand R2 und mit einem Zweig bestehend aus der Reihenschaltung eines gasgefüllten Überspannungsableiters Q1 mit dem Vorwiderstand R1 und der Leuchtdiode D5 gelegt. Der kleine Leckstrom wird im Kondensator C1 integriert, bis die Zündspannung des Über­ spannungsableiters Q1 erreicht ist. Nach dem Durchzünden des Überspannungsableiters Q1 wird der Stromimpuls durch den Vorwiderstand R1 so begrenzt, daß er im Bereich der optimalen Lichtausbeute der Leuchtdiode D5 liegt. Bei der Dimensionierung des Netzwerkes ist darauf zu achten, daß der vom Überspan­ nungsableiter Q1 beherrschbare Strom größer sein muß als der größte zu erwartende Leckstrom, um sicherzustellen, daß der Überspannungsableiter Q1 periodisch löschen kann. Die Ansprechschwelle der Anordnung kann durch die Dimensionierung des Widerstandes R1 eingestellt werden. Zwischen Eingang 14 und Ausgang 16 des Netzwerkes ist zudem ein Überspannungs­ ableiter Q2 geschaltet, der dem Schutz gegen transiente Ueber­ spannungen dient und dessen Zündspannung höher liegen muß als die des Überspannungsableiters Q1. FIG. 4 shows a detection network 15 which allows the luminous efficiency of the light-emitting diodes to be increased at low currents. Between the output terminals 20 and 21 is the parallel connection of a capacitor C 1 with a resistor R 2 and with a branch consisting of the series connection of a gas-filled surge arrester Q 1 with the series resistor R 1 and the light-emitting diode D 5 . The small leakage current is integrated in the capacitor C 1 until the ignition voltage of the surge arrester Q 1 is reached. After the surge arrester Q 1 has been ignited, the current pulse is limited by the series resistor R 1 in such a way that it lies in the range of the optimum light yield of the light-emitting diode D 5 . When dimensioning the network, it must be ensured that the current controllable by the surge arrester Q 1 must be greater than the largest leakage current to be expected, in order to ensure that the surge arrester Q 1 can periodically extinguish. The response threshold of the arrangement can be set by dimensioning the resistor R 1 . Between input 14 and output 16 of the network, a surge arrester Q 2 is also connected, which serves to protect against transient overvoltages and whose ignition voltage must be higher than that of the surge arrester Q 1 .

Aus Fig. 5 ist eine Abwandlung des Netzwerks nach Fig. 4 zu ersehen. Parallel zur Leuchtdiode D5 ist ein Transistor TR2 geschaltet, dessen Basis über einen Transistor TR1 mit der Ausgangsklemme 20 verbunden ist. Die Basis des Transistors TR1 ist mit dem Kondensator C1 und über einen Widerstand R3 gleichzeitig mit der Ausgangsklemme 20 verbunden. Solange der Leckstrom so klein ist, daß der Spannungsabfall am Wider­ stand R3 den Transistor TR1 nicht öffnet, arbeitet die Schaltung nach Fig. 5 gleich wie die Schaltung gemäß Fig. 4. Bei höheren Werten des Leckstromes öffnet der Transistor TR1 und sättigt den Transistor TR2, welcher dann die Leuchtdiode D5 kurzschließt.A modification of the network according to FIG. 4 can be seen from FIG. 5. A transistor TR2 is connected in parallel with the light-emitting diode D 5 , the base of which is connected to the output terminal 20 via a transistor TR1. The base of the transistor TR 1 is connected to the capacitor C 1 and via a resistor R 3 to the output terminal 20 at the same time. As long as the leakage current is so small that the voltage drop across the resistor R 3 did not open the transistor TR 1 , the circuit according to FIG. 5 works the same as the circuit according to FIG. 4. At higher values of the leakage current, the transistor TR 1 opens and saturates the transistor TR 2 , which then short-circuits the light-emitting diode D 5 .

Sämtliche gezeigten Detektionsnetzwerke 15 benötigen keine zusätzliche Energieversorgung, denn die Energie für die Erzeu­ gung des oder der Lichtsignale wird direkt durch den Entlade­ strom geliefert. Es ist daher einfach möglich auch einzelne Stufen einer abgestuften Feststoffisolation einer Hochspannungs­ anlage separat zu überwachen, denn das Bezugspotential für den Ausgang 16 des Detektionsnetzwerkes 15 braucht nicht das Erdpotential zu sein.All of the detection networks 15 shown do not require any additional energy supply, because the energy for generating the light signal (s) is supplied directly by the discharge current. It is therefore easily possible to monitor individual stages of a graded solid insulation of a high-voltage system separately, because the reference potential for the output 16 of the detection network 15 need not be the earth potential.

Claims (8)

1. Hochspannungs-Gleichspannungsanlage mit mindestens einem mit Hochspannung beaufschlagten Aktivteil (1) und mindestens einem Isolierteil (2), welches zwischen dem mindestens einen Aktivteil (1) und mindestens einem auf niedrigerem Potential liegenden Anlagenteil eine mechanische Verbindung bewirkt, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die dem mindestens einem auf niedrigerem Potential liegenden Anlagenteil benachbarte Zone des mindestens einen Isolierteils (2) mit einer Elektrode (10) versehen ist, und
  • - daß diese Elektrode (10) über ein Detektionsnetzwerk (15) mit dem mindestens einen auf niedrigerem Potential liegenden Anlagenteil in Wirkverbindung steht.
1. High-voltage DC voltage system with at least one active part ( 1 ) subjected to high voltage and at least one insulating part ( 2 ), which brings about a mechanical connection between the at least one active part ( 1 ) and at least one lower-level system part, characterized in that
  • - That the zone of the at least one insulating part ( 2 ) which is adjacent to the at least one lower-lying system part is provided with an electrode ( 10 ), and
  • - That this electrode ( 10 ) via a detection network ( 15 ) is in operative connection with the at least one lower part of the system.
2. Hochspannungs-Gleichspannungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das mindestens eine auf niedrigerem Potential liegende Anlagenteil ein Potential aufweist, welches zwischen der Hochspannung und dem Erdpotential liegt.
2. High-voltage direct voltage system according to claim 1, characterized in
  • - That the at least one lower-lying part of the system has a potential that lies between the high voltage and the earth potential.
3. Hochspannungs-Gleichspannungsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß zumindest die Oberfläche des mindestens einen Isolier­ teiles (2) aus Material mit einer geringen elektrischen Leitfähigkeit besteht oder daß ein derartiges Material auf diese Oberfläche aufgebracht wird.
3. High-voltage DC voltage system according to one of claims 1 or 2, characterized in
  • - That at least the surface of the at least one insulating part ( 2 ) consists of material with a low electrical conductivity or that such a material is applied to this surface.
4. Hochspannungs-Gleichspannungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das Detektionsnetzwerk (15) durch einen auftretenden Leckstrom mit Energie versorgt wird, und
  • - daß das im Detektionsnetzwerk (15) erzeugte, mindestens eine elektrische Signal durch mindestens eine Leuchtdiode (D5) in ein dasselbe durch mindestens einen Signalaus­ gang (18, 22) verlassendes optisches Signal umgesetzt wird.
4. High-voltage DC voltage system according to claim 1, characterized in
  • - That the detection network ( 15 ) is supplied with energy by an occurring leakage current, and
  • - That generated in the detection network ( 15 ), at least one electrical signal by at least one light-emitting diode (D 5 ) is converted into the same by at least one signal output ( 18 , 22 ) leaving optical signal.
5. Hochspannungs-Gleichspannungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß im Detektionswerk (15) die Zündspannung der Leucht­ diode (D5) an einem Vollweggleichrichter (19) abgegriffen wird, und
  • - daß die Leuchtdiode (D5) gegen Überspannungen geschützt ist.
5. High-voltage DC voltage system according to claim 4, characterized in
  • - That in the detection unit ( 15 ) the ignition voltage of the light-emitting diode (D 5 ) on a full-wave rectifier ( 19 ) is tapped, and
  • - That the light emitting diode (D 5 ) is protected against overvoltages.
6. Hochspannungs-Gleichspannungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß in einem ersten Zweig des Detektionsnetzwerks (15) zwei Leuchtdioden (D5, D7) mit unterschiedlichen Zünd­ spannungen in Reihe geschaltet sind, von denen eine (D7) mittels einer Konstantstromdiode (D8) überbrückbar ist,
  • - daß in einem zweiten Zweig des Detektionsnetzwerkes (15) ein Ueberspannungsschutz parallel zum ersten Zweig vorgesehen ist, und
  • - daß die Zündspannung für die Leuchtdioden (D5, D7) an einem Vollweggleichrichter (19) abgegriffen werden.
6. High-voltage DC voltage system according to claim 4, characterized in
  • - That in a first branch of the detection network ( 15 ) two light emitting diodes (D 5 , D 7 ) with different ignition voltages are connected in series, one of which (D 7 ) can be bridged by means of a constant current diode (D 8 ),
  • - That in a second branch of the detection network ( 15 ) an overvoltage protection is provided parallel to the first branch, and
  • - That the ignition voltage for the light emitting diodes (D 5 , D 7 ) on a full-wave rectifier ( 19 ) are tapped.
7. Hochspannungs-Gleichspannungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß zwischen einem Eingang (14) und einem Ausgang (16) des Detektionsnetzwerkes (15) ein Überspannungsableiter (Q2) vorgesehen ist, und
  • - daß über einen Vollweggleichrichter (19) ein Kondensator (C1) geladen wird, zu welchem ein Überspannungsableiter (Q1) in Reihe zu einer Leuchtdiode (D5) mit einem Vor­ widerstand (R1) parallelgeschaltet ist.
7. High-voltage DC voltage system according to claim 4, characterized in
  • - That between an input ( 14 ) and an output ( 16 ) of the detection network ( 15 ), a surge arrester (Q 2 ) is provided, and
  • - That a capacitor (C 1 ) is charged via a full-wave rectifier ( 19 ), to which a surge arrester (Q 1 ) in series with a light-emitting diode (D 5 ) with a resistor (R 1 ) is connected in parallel.
8. Hochspannungs-Gleichspannungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß parallel zur Leuchtdiode (D5) ein Transistor (TR2) geschaltet ist, dessen Basis über einen Transistor (TR1) mit einer Ausgangsklemme (20) des Zweiweggleichrichters (19) verbunden ist, und
  • - daß die Basis des Transistors (TR1) mit dem Kondensator (C1) und über einen Widerstand (R3) mit der Ausgangsklemme (20) verbunden ist.
8. High-voltage DC voltage system according to claim 7, characterized in
  • - That a transistor (TR 2 ) is connected in parallel to the light-emitting diode (D 5 ), the base of which is connected via a transistor (TR 1 ) to an output terminal ( 20 ) of the two-way rectifier ( 19 ), and
  • - That the base of the transistor (TR 1 ) with the capacitor (C 1 ) and via a resistor (R 3 ) is connected to the output terminal ( 20 ).
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