Ein solches Verfahren ist aus der EP 0 829 015 Bl bekannt ; es dient zur Erfassung von gefährlichen Änderungen der Durch- schlagsfestigkeit der Isolation. Bei dem bekannten Verfahren wird lediglich die zwischen dem Messabgriff und Erdpotential anliegende Teilspannung eines kapazitiven Teilers als elek- trische Messgröße erfasst und auf eine Änderung der Teilspan- nung hin überwacht. Dabei werden offensichtlich mehrere Mess- werte, beispielsweise jeweils die Amplitude der Teilspannung an aufeinanderfolgenden Zeitpunkten erfasst und gespeichert.

Bei dem bekannten Verfahren wird der zeitliche Abstand zweier aufeinanderfolgender detektierter Änderungen der Teilspannung ermittelt und anhand der Häufigkeit der pro Zeiteinheit auf- tretenden Anderungen auf den Isolationszustand der Kondensa- tordurchführung geschlossen. Bei dem bekannten Verfahren muss der Zeitpunkt einer Anderung möglichst genau erfaßt werden.

Dies erfordert einen hohen Meßaufwand, da dazu die Meßwerte in zeitlich sehr kurzen Abständen ermittelt werden müssen.

Darüber hinaus wirkt sich eine Abweichung der Betriebsspan- nung von einem Nennwert auf die Genauigkeit der Auswertung aus, da eine Abweichung der Betriebsspannung von ihrem Nenn-

wert auch eine Abweichung der entsprechenden Teilspannung zur Folge hat. Dies ist insbesondere während einer länger andau- ernden Änderung der Betriebsspannung von Nachteil.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der ein- gangs genannten Art anzugeben, daß durch eine Anderung der Betriebsspannung vergleichsweise geringer beeinflußt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der ein- gangs genannten Art erfindungsgemäß nach Erfassung nach Er- fassung des mindestens einen Messwerts die Impedanz zwischen dem Messabgriff und dem Erdpotential verändert und mit dem Messabgriff und dem Erdpotential mindestens ein Signalwert eines sich dann bildenden Messsignals erfasst und gespei- chert, wobei der zeitliche Abstand zwischen dem Zeitpunkt der Erfassung des einen Messwerts und dem Zeitpunkt der Erfassung des einen Signalwerts derart bemessen ist, dass mögliche Än- derungen der Betriebsspannung zwischen den beiden Zeitpunkten vernachlässigbar sind ; anhand des Messwerts und des Signal- werts wird durch Quotientenbildung eine Kenngröße ermittelt, die mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird, und bei einem Abweichen der Kenngröße von dem vorgegebenen Sollwert ein einen Fehler der Kondensatordurchführung anzeigendes Mel- designal gebildet.

Die durch Quotientenbildung ermittelte Kenngröße ist von der Höhe der Betriebsspannung und auch von Schwankungen der Be- triebsspannung nahezu unabhangig. Daher ist es nicht erfor- derlich, den genauen Wert der Betriebsspannung zu kennen.

Wichtig ist nur, das die Betriebsspannung zu beiden Zeitpunk- ten-also zum Zeitpunkt der Ermittlung des Messwerts und zum Zeitpunkt der Ermittlung des Signalwerts-nahezu den glei- chen Wert hatte. Daher kann vorteilhaft auch bei einer von

ihrem Nennwert abweichenden Betriebsspannung die Kenngröße ermittelt und zu einer Beurteilung der Isolation der Konden- satordurchfuhrung herangezogen werden. Als Sollwert kann hier die Kenngröße dienen, die fur die noch unbeschadigte oder un- beeinflusste Kondensatordurchführung ermittelt wurde oder es kann auch ein fur diese Kondensatordurchführung abgeschätzte oder berechnete Kenngröße verwendet werden.

Eine weitere Lösung der oben angegebenen Aufgabe besteht bei einem Verfahren der eingangs genannten Art darin, dass erfin- dungsgemäß nach Erfassung des mindestens einen Messwerts die Impedanz zwischen dem Messabgriff und dem Erdpotential verän- dert wird und mit dem Messabgriff und dem Erdpotential min- destens ein Signalwert eines sich dann bildenden Messsignals erfasst und gespeichert wird, wobei der zeitliche Abstand zwischen dem Zeitpunkt der Erfassung des einen Meßwerts und dem Zeitpunkt der Erfassung des einen Signalwerts derart be- messen ist, dass mögliche Anderungen der Betriebsspannung zwischen den beiden Zeitpunkten vernachlässigbar sind ; mit dem Signalwert, dem Messwert, der unveränderten Impedanz und der veränderten Impedanz wird anhand der für den Messwert und der fur den Signalwert jeweils geltenden Spannungsteilerglei- chung die Impedanz zwischen der Einlage und dem mit der Be- triebsspannung beaufschlagten Leiter der Kondensatordurchfüh- rung ermittelt ; diese wird mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen, und bei einem Abweichen der Impedanz von dem vor- gegebenen Sollwert wird ein einen Fehler der Kondensator- durchführung anzeigendes Meldesignal gebildet.

Die Impedanz zwischen der Einlage und dem mit der Betriebs- spannung beaufschlagten Leiter der Kondensatordurchfuhrung ist ebenfalls eine von der Höhe der Betriebsspannung unabhan- gige Große, anhand der auf den Isolationszustand der Konden-

satordurchführung geschlossen werden kann. Als Sollwert dient hierbei die entsprechende Impedanz bei einer noch unbescha- digten oder unveränderten Kondensatordurchführung.

Vorzugsweise wird die Veränderung der Impedanz zwischen dem Messabgriff und dem Erdpotential bei einem möglichst geringen Betrag der Meßgröße bzw. des Messsignals durchgeführt. Da- durch erfolgte die Veränderung der Impedanz, so dass eine Be- lastung einer dazu erforderlichen Schalteinrichtung aufgrund eines Messstroms möglichst gering ist.

Bevorzugt wird in einer ersten Halbperiode der Betriebsspan- nung der Messwert erfasst und in der darauffolgenden zweiten Halbperiode der Betriebsspannung der Signalwert erfasst. Da- durch werden der Messwert und der Signalwert in einem sehr kurzen zeitlichen Abstand erfasst, so dass eine Schwankung der Betriebsspannung die Überwachung weitestgehend un- beeinflußt läßt.

Bevorzugtermassen werden nacheinander mehrere Kenngrößen er- mittelt und ein Mittelwert der Kenngröße gebildet. Der Mit- telwert der Kenngröße kann dann zusätzlich zum Vergleich mit dem Sollwert herangezogen werden, wobei der Mittelwert der Kenngröße vorteilhafterweise nahezu gänzlich unabhängig von einer Schwankung der Betriebsspannung ist.

Vorzugsweise wird die zwischen dem Messabgriff und dem Erdpo- tential liegende Impedanz durch Zuschaltung bzw. Abtrennung einer bekannten Fest-Impedanz verändert. Dies ist eine einfa- che Möglichkeit der Veränderung der Impedanz zwischen dem Messabgriff und dem Erdpotential.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Überwachung einer mit einer elektrischen Betriebsspannung beaufschlagten Kondensatordurchfuhrung, bei der mit einer elektrisch leiten- den Einlage ein Spannungsteiler gebildet ist, wobei ein mit der Einlage verbundener Messabgriff vorgesehen ist, der mit einer Messeinrichtung zur Erfassung einer elektrischen Mess- größe verbunden ist.

Aus der oben schon genannten EP 0 829 015 Bl ist auch eine solche Vorrichtung bekannt. Die bekannte Vorrichtung ist le- diglich über eine Zuleitung mit dem Messabgriff der Kondensa- tordurchführung verbunden. Als elektrische Messgröße wird die an dem Messabgriff gegen Erdpotential anliegende Teilspannung erfasst.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten anzugeben, mit der eine Kondensatordurchführung weitgehend unbeeinflusst durch Schwankungen der Betriebsspan- nung überwachbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zwischen dem Messabgriff und Erdpotential vorliegende Impe- danz eine Impedanzanordnung enthält, der eine Schalteinrich- tung zugeordnet ist.

Vorzugsweise ist eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Schalteinrichtung vorgesehen. Mit Hilfe der Steuereinrichtung kann die Schalteinrichtung automatisch angesteuert werden, so dass die Impedanz automatisch verändert werden kann.

Weiter bevorzugt weist die Messeinrichtung einen Quotienten- bildner auf. Mit dem Quotientenbildner kann vorteilhaft der Quotient aus einem bei unveränderter Impedanz ermitteltem

Meßwert und einem bei veränderter Impedanz ermitteltem Sig- nalwert gebildet werden. Dieser Quotient kann dann als Kenn- größe fur den Zustand der Kondensatordurchführung herangezo- gen werden.

Weiter bevorzugt enthält die Impedanzanordnung einen Konden- sator, der einerseits mit Erdpotential verbunden ist und an- dererseits über die Schalteinrichtung an den Messabgriff an- geschlossen ist. Über die Schalteinrichtung ist der Kondensa- tor mit dem Messabgriff verbindbar bzw. von diesem trennbar.

Die Impedanzanordnung weist bevorzugt eine weitere Fest-Impe- danz auf, die zwischen dem Messabgriff und das Erdpotential geschaltet ist. Die weitere Fest-Impedanz kann so gewählt sein, das das Teilerverhältnis des Spannungsteilers so beeinflußt ist, dass die Messgroße bzw. das Messsignal in gut messbaren Größenordnungen liegen.

Das Verfahren und die Vorrichtung werden anhand der Zeichnung mit der einzigen Figur erläutert.

In der Figur ist eine Kondensatordurchführung 1 mit einem zentralen Leiter 2, beispielsweise ein Hochspannungsleiter, dargestellt, der von einem Isolationskörper 3 umgeben ist. An dem Isolationskörper 3 ist ein metallischer Flansch 8 zur Halterung der Kondensatordurchfuhrung in einer nicht dargestellten Gehäusewand angeordnet. In dem Isolationskörper 3 ist eine leitende Einlage 4 fixiert, die vom elektrischen Leiter 2 elektrisch isoliert ist und diesen umgibt. Die Kondensatordurchfuhrung 1 kann auch mehrere solcher Einlagen aufweisen, der Übersichtlichkeit halber ist jedoch nur diese eine Einlage 4 dargestellt. Diese ist mit einem Messabgriff 7 elektrisch leitend verbunden. Der Leiter 2 ist mit einer

Hochspannungsleitung 9 verbunden, an der eine Betriebsspannung UB anliegt. Der Flansch 8 liegt auf Erdpotential.

Der Messabgriff 7 ist über eine Impedanzanordnung 10 mit einer Messeinrichtung 11 verbunden. Die Impedanzanordnung 10 weist eine Fest-Impedanz 12 auf, die über eine Schalteinrich- tung 13 an den Messabgriff 7 anschließbar und von dem Messab- griff 7 trennbar ist. Die Schalteinrichtung 13 ist mit einer Steuereinrichtung 14 verbunden. Die Schalteinrichtung 13 kann beispielsweise mit einem Halbleiterschalter ausgeführt sein.

Die Fest-Impedanz 12 ist hier beispielhaft als Kondensator 12A ausgefuhrt. Die Impedanzanordnung 10, die Meßeinrichtung 11 und die Steuereinrichtung 14 bilden eine Vorrichtung 18 zur Überwachung der Kondensatordurchfuhrung 1.

Mit der leitenden Einlage 4 ist ein Spannungsteiler gebildet.

Die eine Impedanz des Spannungsteilers ist durch die zwischen der leitenden Einlage 4 und dem Leiter 2 liegende Impedanz ZH, die im wesentlichen eine Kapazität 5 (gestrichelt darge- stellt) aufweist, gebildet. Die andere Impedanz des Span- nungsteilers ist durch die zwischen der leitenden Einlage 4 und dem Erdpotential liegende Impedanz ZE gebildet. Diese Im- pedanz ZE umfasst die innerhalb der Kondensatordurchführung 1 zwischen der Einlage 4 und dem Erdpotential liegende Kapazi- tat 6 (gestrichelt dargestellt), die dazu parallel liegende Impedanzanordnung 10 und den nicht naher dargestellten Innen- widerstand der Meßeinrichtung 11.

Die Kondensatordurchfuhrung 1 wird mit der Vorrichtung 18 auf einen Fehler uberwacht. Ein Fehler kann eine Veränderung der Kapazität 5 sein. In der Regel vergrößert sich durch einen solchen Fehler die Kapazität 5. Eine Zunahme der Kapazität 5

ist gleichbedeutend mit einer Verringerung der Isolationsfes- tigkeit zwischen dem Leiter 2 und der Einlage 5.

Zur Überwachung der Kondensatordurchfuhrung 1 befindet sich die Impedanzanordnung 10 zunächst in einem ersten Messzu- stand, bei dem die Schalteinrichtung 13 geöffnet und die Fest-Impedanz 12 nicht mit dem Messabgriff verbunden ist. In diesem ersten Messzustand wird zu einem ersten Zeitpunkt tj ein Meßwert UM1 einer elektrischen Meßgröße UM erfaßt und in einem nicht näher dargestellten Speicher in der Meßeinrich- tung 11 gespeichert. Diese Meßgröße UM ist hier die am Mess- abgriff gegen Erdpotential anliegende elektrische Spannung.

In diesem Messzustand der Impedanzanordnung 10 wird die Impe- danz ZE durch die Parallelschaltung von der Kapazität 6 und dem nicht näher dargestellten Innenwiderstand des Messgeräts 11 gebildet. Die Impedanz in diesem Meßzustand wird als un- veränderte Impedanz ZE1 bezeichnet.

Nach Erfassung der Meßgröße UM1 wird die Impedanzanordnung 10 in einen zweiten Messzustand versetzt. Dazu wird die Steuer- einrichtung 14 durch die Schalteinrichtung 13 gesteuert in den geschlossenen Zustand versetzt. Dadurch ist die Fest-Im- pedanz 12 jetzt elektrisch leitend mit dem Messabgriff 7 ver- bunden. Die Impedanz ZE wird nun aus der Parallelschaltung der Kapazität 6, des nicht naher dargestellten Innenwider- stands der Messeinrichtung 11 und der Fest-Impedanz 12 gebil- det. In diesem zweiten Messzustand wird nun zu einem zweiten Zeitpunkt t2 mit der Messeinrichtung 11 ein Signalwert US1 eines sich bildenden Messsignal US erfasst und ebenfalls ge- speichert. Das Meßsignal US ist die am Messabgriff gegen Erd- potential anliegende elektrische Spannung. Die Impedanz ZE in diesem zweiten Meßzustand wird als veränderte Impedanz ZE2 bezeichnet.

Der zeitliche Abstand zwischen dem Zeitpunkt tj und dem Zeit- punkt t2 ist so gewählt, dass eine eventuell erfolgende Ande- rung der Betriebsspannung UB zwischen den beiden Zeitpunkten tj und t2 vernachlässigbar ist. Dies kann beispielsweise so schnell geschehen, dass die Anderung der Betriebsspannung aufgrund ihrer eigenen Periodizität (mit der Netzfrequenz) vernachlässigbar ist. Dann kann davon ausgegangen werden, dass die Amplitude der Betriebsspannung UB zwischen den bei- den Zeitpunkten tj und t2 konstant geblieben ist.

Für den Messwert UM1 gilt folgende Spannungsteilergleichung Gl : <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> UM1 Z El<BR> <BR> - (G1) UB ZEl + ZH Für den Signalwert US1 gilt folgende Spannungsteilergleichung G2 : US1 ZE2 (G2).

UB ZE2 + ZH Da wie oben schon erläutert vorausgesetzt werden kann, dass die Betriebsspannung UB konstant geblieben ist, kann die Be- triebsspannung UB durch Gleichsetzen der entsprechend umge- formten Gleichungen Gl und G2 eliminiert werden und es gilt folgende Gleichung G3 : <BR> <BR> <BR> umi + ZH ZE2 + ZH<BR> <BR> ZE1 = US1 ZE2 (G3)

Wie oben erwähnt, ändert sich bei einem Fehler der Kondensa- tordurchfuhrung 1 lediglich die Impedanz ZH und die Kapazität 6 bleibt unverändert. Somit sind bis auf die Impedanz ZH samtliche Größen in der Gleichung G3 bekannt, bzw. konstant ; aus der Gleichung G3 kann eine Beziehung für eine allein von der Impedanz ZH abhängige Kenngröße K gewonnen werden. Diese Kenngröße K wird mit einem vorgegebenen Sollwert KO vergli- chen. Weicht die Kenngröße K von dem vorgegebenen Sollwert KO ab, so wird ein einen Fehler der Kondensatordurchführung 1 anzeigendes Meldesignal 16 gebildet. Als Sollwert KO kann eine Kenngröße, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bei einer unveränderten oder unbeschädigten Kondensatordurchfüh- rung ermittelt wurde, verwendet werden ; die Kenngröße kann aber auch bei Inbetriebnahme der Kompensatordurchführung 1 ermittelt oder durch Berechnung bestimmt werden.

Als eine Kenngröße Kl kann beispielsweise der Quotient aus dem Messwert UM1 und dem Signalwert US2 gebildet werden. Dazu wird ein in der Messeinrichtung 11 vorgesehener Quotienten- bildner 15 herangezogen. Ein Fehler der Kondensatordurchfüh- rung 1, also eine Anderung der Kapazität 5 wirkt sich auf das Teilerverhältnis des Spannungsteilers und damit auf die Mess- größe UM und das Messsignal US aus. Allerdings ändern sich die Messgröße UM und das Messsignal US prozentual unter- schiedlich. Bei einer Änderung der Betriebsspannung UB hinge- gen ändern sich die Messgroße UM und das Messsignal US pro- zentual gleich. Durch die prozentual unterschiedliche Ande- rung der Messgröße UM und des Messsignals US ergibt sich bei veranderter Kapazität 5 ein gegenüber dem Sollwert KO anderer Quotient und damit eine davon abweichende Kenngröße K. Die Höhe der Betriebsspannung UB hingegen hat auf den Quotienten und damit auf die Kenngröße K nahezu keine Auswirkung. Insbe- sondere kann auch die während einer länger andauernden Abwei-

chung der Betriebsspannung UB von ihrem Nennwert ermittelte Kenngröße K zu einem Vergleich mit dem Sollwert KO herangezo- gen werden. Die genaue Kenntnis der Betriebsspannung UB ist gerade nicht erforderlich. Sie muss also nicht aufwendig er- fasst werden. Eine zeitlich genaue und aufwendige Erfassung des Zeitpunkts einer Anderung ist nicht ebenfalls nicht er- forderlich.

Im allgemeinen ist die Kapazität 6 der Kondensatordurchfüh- rung 1, der nicht näher dargestellte Innenwiderstand des Meß- geräts und der Impedanzbaustein 12 und damit die Impedanzen ZE1 und ZE2 bekannt. Mit den Impedanzen ZE1 und ZE2 sowie dem Meßwert UM1 und dem Signalwert US1 kann mit Hilfe der Glei- chung G3 Impedanz ZH, bzw. die Kapazität 6 als Kenngröße KG berechnet werden. Danach ergibt sich die Impedanz ZH gemäß der folgenden Gleichung G4 zu ZH = ZE1 # ZE2 US1 - UM1 (G4).

UMl. ZE2-US1'ZE1 Ein besonders einfacher Fall ergibt sich, wenn die Impedanzen ZE1, ZE2 und ZH jeweils als reine Kapazitäten aufgefasst wer- den können. Dann müssen der Messwert UM1 und der Signalwert US1 lediglich ihrem Betrag, nicht aber ihrer Phase nach er- mittelt werden. Es ergibt sich dadurch eine besonders einfa- che Berechnung der Kenngröße K bzw. KC.

Um die Großenordnungen der Meßgroße UM und des Meßsignals US jeweils auf eine zur Messung gut geeignete Größenordnung ein- zustellen, kann die Impedanzanordnung 10 eine weitere Fest- Impedanz 17 aufweisen (gestrichelt dargestellt). Durch die entsprechende Wahl des Werts der weiteren Fest-Impedanz 17 wird das Teilerverhaltnis des Spannungsteilers entsprechend

beeinflusst. Die Fest-Impedanz 17 kann beispielsweise als Ka- pazitat gewählt werden. Die Fest-Impedanz 17 muss dann in den obigen Gleichungen in den Impedanzen ZE1 und ZE2 berucksich- tigt werden.

Da die Betriebsspannung UB in der Regel periodisch ist, sind auch die Meßgröße UM und das Meßsignal US periodisch. Das Verändern der Impedanz ZE erfolgt dann, wenn die Messgröße UM bzw. das Messsignal US einen geringen Betrag. Dies ist in der Nähe eines Nulldurchgangs der Messgröße UM bzw. des Messsig- nals als US Der Fall. Dadurch wird die Schalteinrichtung 13 in einem weitgehend unbelasteten Zustand geschaltet. Als Messwert UM1 kann der Maximalwert der Meßgröße UM in einer ersten Halbperiode der Betriebsspannung UB und als Signalwert US1 der Maximalwert des Messsignals US in der darauffolgenden zweiten Halbperiode der Betriebsspannung UB erfasst werden.

Es können auch mehrere Maximalwerte in einem Messzustand er- fasst und mit diesen ein gemittelter Maximalwert bestimmt werden, der zur eigentlichen Berechnung der Kenngröße heran- gezogen wird. Durch die Mittelung können Rauscheinflüsse ver- ringert werden.

Mit der Messeinrichtung 11 und der Steuereinrichtung 14 kön- nen auch nacheinander und durch entsprechende Steuerung der Impedanzanordnung 10 mehrere Kenngrößen ermittelt werden. Die Messeinrichtung 11 kann einen nicht näher dargestellten Mit- telwertbildner enthalten, mit dem ein Mittelwert MK dieser Kenngrößen gebildet wird. Der Mittelwert MK weist eine sehr geringere Abhangigkeit von Schwankungen der Betriebsspannung UB auf.

Als Meßgröße UM bzw. als Meßsignal US kann auch der sich sich im ersten Messzustand bzw. im zweiten Messzustand ergebende Strom zwischen dem Messabgriff 7 und der Impedanzanordnung 10 herangezogen werden.