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Tragbare Einrichtung zur Isolationsmessung mit Gleichstrom. Die Messung
des Isolations@yider Standes von Wechselstromanlagen in der gebräuchlichen Weise
durch Gleichstrom führt, soweit tragbare Einrichtungen verlangt werden, für höhere
Betriebsspannungen zu Schwierigkeiten, infolge deren bislang von der Anwendung der
Gleichstrommessung bei hoher Betriebsspannung abgesehen wurde. Die Schwierigkeiten
liegen darin, daß zur Erzeugung einer der hohen Betriebsspannung entsprechend großen
Meßspannung ein Gleichstromgenerator erheblicher Größe verwendet werden mußte. In
dieser Hinsicht ist es besonders erschwerend, daß die Materialausnutzung für höhere
Spannungen eine bedeutend schlechtere wird, so daß das Gewicht mit steigender Spannung
stark zunimmt. Ein schwacher Punkt des Gleichstromgenerators für den Betrieb mit
hohen Spannungen bleibt auch immer der Kollektor.
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Gemäß der Erfindung «-erden diese Schwierigkeiten dadurch vermieden
und die Anwendung hoher Gleichspannung für tragbare Geräte zur Isolationsmessung
dadurch ermöglicht, daß als Stromquelle ein kleiner Wechselstromgenerator, beispielsweise
ein Induktor, verwendet wird oder an Stelle dessen der Anschluß an eine Wechselstromlichtleitung,
sofern an der Meßstelle eine solche vorhanden ist. Im Anschluß an diese Stromquelle
wird zur Erzeugung des Meßgleichstromes eine der bekannten Gleichrichterschaltunäen
verwendet, wobei die Wechselspannung ::unächst hochtransformiert und dann gleichgerichtet
wird. An die sekundäre Hochspannung werden hinter dein Gleichrichter ein oder mehrere
Kondensatoren angeschlossen, an deren äußere Klemmen die zu messende Anordnung angeschlossen
wird.
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Hohe Gleichspannung als Prüfspannung ist für den Durchschlag bei Kabeln
schon verwendet «-orden. Sie wurde mit Hilfe eines ZVechselstromgenerators, Transformators
und rotierenden Hochspannungsgleichrichters hergestellt, also eines größeren Maschinensatzes,
der «-eiter noch um eine Antriebsmaschine vermehrt wurde. Auch ist die Erzeugung
hoher Gleichspannung zur Bildung von Funkenstrecken behufs Kenntlichmachung von
Isolationsmängeln bereits vorgeschlagen worden.
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Diesen bekannten Prüfeinrichtungen gegenüber ist beim Erfindungsgegenstand
besonderer Wert auf die Leichtigkeit und Einfachheit und damit die Tragfähigkeit
der ganzen Einrichtung gelegt, indem als primäre Stromquelle nur ein handgetriebener
Induktor oder ein Anschluß an Lichtleitung dient und nur Gleichrichter ohne bewegliche
Teile, nämlich Glühkathodenventilröhren oder Glimmrohren, verwendet werden.
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Die Abb. i zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Schaltung.
Als Stromquelle dient ein Induktor i, als Gleichrichter ist eine Ventilröhre a verwendet.
Der Induktor liegt an der Primärwicklung 3' eines Transforrnators für beispielsweise
5oooVolt in der Hochspannungswicklung 3. Außer dieser Hochspannungswicklung 3 besitzt
der Transformator noch eine zweite Sekundärwicklung4, die zur Erzeugung des Heizstromes
für die Glühkathode 3 der Ventilröhre a dient. Durch den der Sekundärspule 3 entnommenen
intermittierenden Gleichstrom wird ein Kondensator 6 geladen. An seinen Klemmen
7 und 8 entsteht Gleichspannung von der Höhe des Scheitelwertes der in 3 erzeugten
Wechselstromspannung. An die Kondensatorklecnmen wird der unbekannte Widerstand
9 unter Vorschaltung eines Strommessers io und eines Schutzwiderstandes i i angeschlossen.
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Der Schutzwiderstand i i hat den Zweck, das Instrument io gegen Überstrom
zu schützen für den Fall, daß der Isolationswiderstand
gering oder
gleich Null sein sollte. Er kann auch so hoch gewählt werden, daß die Klemmenspannung
des Kondensators bei Ersetzung des unbekannten Widerstandes g durch einen Kurzschluß
unter einen bestimmten Betrag nicht herabsinkt. Die eine Klemme des Meßinstrurnentes
wird geerdet, nämlich die, an die sich der unbekannte Widerstand schließt, da ja
hauptsächlich Isolationswiderstände gegen Erde gemessen werden. Bei Leitungsprüfungen
wird übrigens die Kapazität des Kondensators 6 noch durch die parallel geschaltete
der Leitung gegen Erde v ergrößert.
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Der Strommesser io mißt den Isolationsstrom. Die Spannung an der Isolation
wird gemessen durch einen Spannungsmesser 12 mit hochohmigem Vorschaltwiderstand
13, der an den Klemmen 7, 8 des Kondensators 6 liegt. Man kann in bekannter Weise
die sekundäre Hochspannung auch indirekt messen, indem man den punktiert gezeichneten
Spannungsmesser i2' an die primären Klemmen legt und diesen nach dein L@bersetzungsverhältnis
in Sekundärspannung eicht. Da es sich nicht um Präzisionsmessungen handelt, genügt
es auch, die Spannung an dem Induktor einigermaßen konstant zu halten und allein
den Strommesser io abzulesen, der dann für die konstante Induktorspannung in Ohm
geeicht ist. Wenn man, statt an einen Induktor, an die Lichtleitung anschließt,
erübrigt sich die Spannungsmessung. Um bei Induktorbetrieb die Spannung konstant
zu halten, genügt es, an Stelle des Voltmeters 12' eine Glimmlampe an den Induktor
zu legen, die bei hoher Induktorspannung über einen Spannungsteiler angeschlossen
sein muß. Man braucht dann nur die Geschwindigkeit des Kurbelns derart zu regeln,
daß die Lampe eine bestimmte Helligkeit aufweist, beispielsweise eben zu leuchten
beginnt, um eine konstante Spannung zu erzielen, deren Höhe man durch die Wahl der
Lampe und Verstellung am Spannungsteiler einstellen kann. Man kann auch in bekannter
Weise durch Zentrifugalregler die Spannung konstant halten.
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Statt der Anordnung mit einem Kondensator nach Abb. i kann man auch
eine an sich bekannte Gleichrichteranordnung nach Greinacher wählen, um zwei in
Reihe geschaltete Kondensatoren über zwei Ventilröhren zti laden, von denen der
erste durch die eine Halbperiode der in der Hochspannung,sspule 3 erzeugten Wechselspannung
geladen wird und der zweite durch die zweite Halbperiode. Die Gesamtspannung der
beiden Kondensatoren erreicht dabei den doppelten Scheitelwert der elektromotorischen
Kraft der Hochspannungswicklung 3.
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Auch im sekundären Kreis können an Stelle der Glühkathodenventilröhren
Glimmlampen in geeigneter Schaltung Verwendung finden. Man kann gemäß den Anordnungen
nach Abb.2 und 3 auch den einzigen Kondensator durch eine solche Anzahl in Reihe
geschalteter Kondensatoren G, 6", 6"' usw, ersetzen, daß jeder einzelne Kondensator
eine für eine Glimmlampe hinreichend geringe Spannung erhält. Man kann dann die
Sekundärspule in eine der Kondensatorzahl entsprechende Anzahl selbsttätiger Teile
3', 3'', 3'" usw. zerlegen und jeden einzelnen Kondensator von einem dieser Wicklungsteile
über eine Glimmlampe 2', 2'', 2"' usw. speisen lassen.
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Als Anzeigegerät kann an Stelle des Stromzeigers io und des Spannungszeigers
r2 auch in bekannter Weise ein Quotientengerät gebraucht werden, bei dem die eine
der beiden starr miteinander verbundenen Spulen dem Strommesser io und die andere
dem Spannungsmesser 12 entsprechend geschaltet ist. Bei Prüfung von Wechselstromleitung
in Betrieb wird in bekannter Weise eine Schutzdrosselspule vorgeschaltet.