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Title:
TESTING APPARATUS FOR DETECTING INSULATION RESISTANCE OF A HIGH VOLTAGE LINE AND METHOD FOR SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/114701
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a testing apparatus (1) and a method for detecting insulation resistance (R) of an unshielded high voltage line (2), wherein the testing apparatus (1) comprises: - a voltage source (4) for providing a measurement voltage (U) for the high voltage line (2), - an accommodating device (5) for accommodating the high voltage line (2) and for connecting the high voltage line (2) to the voltage source (4), - an insulation tester (7) for detecting the insulation resistance (R) on the basis of the measurement of a leakage current via the insulating sheath (3), - two electrically conductive half shells (HS1, HS2) which, when combined, form hollow cylindrical sheathing (8) for the high voltage line (2), and - two contact probes (T1, T2, T3) which can be electrically connected to the sheathing (8) and to an inner conductor (L1, L2) of the high voltage line (2), wherein the insulation tester (7) is designed to measure a current between the contact probes (T1, T2, T3) as the leakage current.

Inventors:
KRONENBERGER THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/080346
Publication Date:
June 11, 2020
Filing Date:
November 06, 2019
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
G01R27/18; G01R31/00; G01R31/50
Foreign References:
DE102017005306A12017-11-30
US20120235824A12012-09-20
US3775682A1973-11-27
JPH0682501A1994-03-22
US20160209453A12016-07-21
US5652521A1997-07-29
US20110181306A12011-07-28
US20110006781A12011-01-13
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Claims:
Patentansprüche

1. Prüfvorrichtung (1 ) zum Erfassen eines Isolationswiderstands (R) einer

ungeschirmten, zur Verbindung von Hochvoltkomponenten eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Hochvoltleitung (2) mit zumindest einem elektrischen Innenleiter (L1 , L2) und einen den zumindest einen Innenleiter (L1 , L2) umgebenden

Isolationsmantel (3), wobei die Prüfvorrichtung (1 ) aufweist:

- eine Spannungsquelle (4) zum Bereitstellen einer Messspannung (U) für die Hochvoltleitung (2),

- eine Aufnahmeeinrichtung (5) zum Aufnehmen der Hochvoltleitung (2) und zum Verbinden der Hochvoltleitung (2) mit der Spannungsquelle (4),

- einen Isolationstester (7) zum Erfassen des Isolationswiderstands (R) basierend auf der Messung eines Leckstroms über den Isolationsmantel (3),

- zwei elektrisch leitfähige Halbschalen (HS1 , HS2), welche im zusammengesetzten Zustand eine hohlzylinderförmige Ummantelung (8) für die Hochvoltleitung (2) ausbilden, und

- zumindest zwei mit dem Isolationstester (7) elektrisch verbundene Tastköpfe (T1 , T2, T3), von welchen ein erster Tastkopf (T1 ) mit der Ummantelung (8) elektrisch verbindbar ist und ein zweiter Tastkopf (T2, T3) mit dem zumindest einen

Innenleiter (L1 , L2) elektrisch verbindbar ist, wobei der Isolationstester (7) dazu ausgelegt ist, als den Leckstrom einen Strom zwischen den Tastköpfen (T1 , T2, T3) zu messen.

2. Prüfvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Halbschalen (HS1 , HS2) als Kupferbleche ausgebildet sind.

3. Prüfvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Länge der Halbschalen (HS1 , HS2) und damit eine Länge der Ummantelung (8) an eine Länge der Hochvoltleitung (2) anpassbar ist, indem die Halbschalen (HS1 , HS2) reversibel längenveränderlich, insbesondere teleskopartig ausziehbar, ausgebildet sind.

4. Prüfvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Aufnahmeeinrichtung (5) zwei Adapter (6) aufweist, welche mit der

Spannungsquelle (4) elektrisch verbindbar sind und von welchen ein erster Adapter (6) mit einem ersten Ende der Hochvoltleitung (2) elektrisch verbindbar ist und ein zweiter Adapter (6) mit einem zweiten Ende der Hochvoltleitung (2) elektrisch verbindbar ist.

5. Prüfvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Prüfvorrichtung (1 ) ein Führungssystem (10) aufweist, durch welches die Halbschalen (HS1 , HS2) schiebbar bezüglich der Aufnahmeeinrichtung (5) gelagert sind und zum Anordnen der Halbschalen (HS1 , HS2) an der Hochvoltleitung (2) unter Ausbildung der Ummantelung (8) zusammenschiebbar sind.

6. Prüfvorrichtung (1 ) nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Führungssystem (10) für jede Halbschale (HS1 , HS2) zumindest eine

Führungseinrichtung (9) mit jeweils zwei Gleitstangen (11 , 12) und einen zwischen den Gleitstangen (1 1 , 12) angeordneten Verbindungssteg (13) aufweist, wobei die jeweilige Halbschale (HS1 , HS) an dem Verbindungssteg (13) befestigt ist und der Verbindungssteg (13) über Führungselemente (14) linear verschiebbar an den Gleitstangen (11 , 12) gelagert ist.

7. Prüfvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Prüfvorrichtung (1 ) zumindest ein an der Hochvoltleitung (2) anordenbares Füllelement (15) aufweist, welches im Falle, dass ein Außendurchmesser (D1 ) der Hochvoltleitung (2) kleiner ist als ein Innendurchmesser (D2) der durch die

Halbschalen (HS1 , HS2) gebildeten Ummantelung (8) und ein Hohlraum zwischen Hochvoltleitung (2) und Ummantelung (8) gebildet ist, zum Fixieren der Hochvoltleitung (2) in der Ummantelung (8) in dem Hohlraum anordenbar ist.

8. Prüfvorrichtung (1 ) nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

das zumindest eine Füllelement (15) als ein aus einem elastischen Werkstoff gebildeter Biegering ausgebildet ist.

9. Verfahren zum Prüfen einer Hochvoltleitung (2) mittels einer Prüfvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:

- Anordnen der Hochvoltleitung (2) in der Aufnahmeeinrichtung (4),

- Ummanteln der Hochvoltleitung (2) mit den Halbschalen (HS1 , HS2),

- Anschließen der Tastköpfe (T1 , T2, T3) an den zumindest einen elektrischen Innenleiter (L1 , L2) sowie die Ummantelung (8),

- Anlegen der Messspannung (U) an die Hochvoltleitung (2) durch Verbinden der Aufnahmeeinrichtung (5) mit der Spannungsquelle (4),

- Messen des Stroms zwischen den Tastköpfen (T1 , T2, T3),

- Bestimmen des Isolationswiderstands (R) aus dem Strom zwischen den Tastköpfen (T1 , T2, T3) und der durch die Spannungsquelle (4) bereitgestellten Messspannung (U).

Description:
Prüfvorrichtung zum Erfassen eines Isolationswiderstands einer Hochvoltleitung sowie

Verfahren

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zum Erfassen eines Isolationswiderstands einer ungeschirmten, zur Verbindung von Hochvoltkomponenten eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Hochvoltleitung mit zumindest einem elektrischen Innenleiter und einen den zumindest einen Innenleiter umgebenden Isolationsmantel. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Erfassen eines Isolationswiderstands mittels der

Prüfvorrichtung.

Vorliegend richtet sich das Interesse auf Hochvoltleitungen, welche beispielsweise zur elektrischen Verbindung von Hochvoltkomponenten elektrisch antreibbarer

Kraftfahrzeuge eingesetzt werden können. Solche Hochvoltkomponenten können beispielsweise eine Traktionsbatterie, eine Leistungselektronik und eine elektrische Antriebsmaschine sein. Die Hochvoltleitungen weisen üblicherweise zumindest einen elektrischen Innenleiter, einen den Innenleiter umgebenden Isolationsmantel sowie eine Schirmung auf. Die Schirmung kann beispielsweise eine Folie und/oder ein Geflecht aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise Kupfer, umfassen. Aufgrund von Kosten- und Gewichtsreduktion des elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs ist es bekannt, die Hochvoltleitungen ungeschirmt, also ohne die Schirmung, auszubilden.

Bei Hochvoltleitungen sind Absicherungsmaßnahmen vor dem Verbau im Kraftfahrzeug notwendig, um bestimmten Sicherheitsanforderungen gerecht zu werden und eine Gefährdung von Personen, beispielsweise Montagepersonal zum Montieren der

Hochvoltleitungen sowie Fahrzeuginsassen, durch defekte Hochvoltleitungen

auszuschließen. Eine solche Absicherungsmaßnahme ist beispielsweise eine

Isolationsmessung, bei welcher ein Isolationswiderstand der Hochvoltleitung erfasst wird und somit eine Funktionsfähigkeit des Isolationsmantels der Hochvoltleitung überprüft wird. Dabei wird üblicherweise eine Messspannung an den Prüfling, also die

Hochvoltleitung, angelegt. Dann wird über einen bestimmten Zeitraum ein über den Isolationsmantel fließender Leckstrom als ein Strom zwischen dem zumindest einen Innenleiter und der Schirmung gemessen. Aus dem Leckstrom und unterschiedlichen Messspannungen kann ein Verlauf des Isolationswiderstands über die Messspannungen bestimmt werden und überprüft werden, ob dieser Verlauf einem Referenzverlauf für einen intakten Isolationsmantel entspricht. Diese Messmethode ist jedoch bei

ungeschirmten Hochvoltleitungen aufgrund der fehlenden Schirmung nicht anwendbar.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, wie eine

Isolationsmessung auch bei ungeschirmten Hochvoltleitungen sicher und zuverlässig durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Prüfvorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen

Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.

Eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung dient zum Erfassen eines Isolationswiderstands einer ungeschirmten, zur Verbindung von Hochvoltkomponenten eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Hochvoltleitung. Die Hochvoltleitung weist zumindest einen elektrischen Innenleiter und einen den zumindest einen Innenleiter umgebenden Isolationsmantel auf. Die Prüfvorrichtung weist eine Spannungsquelle zum Bereitstellen einer Messspannung für die Hochvoltleitung, eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen der Hochvoltleitung und zum Verbinden der Hochvoltleitung mit der Spannungsquelle und einen

Isolationstester zum Erfassen des Isolationswiderstands basierend auf der Messung eines Leckstroms über den Isolationsmantel auf. Außerdem weist die Prüfvorrichtung zwei elektrisch leitfähige Halbschalen, welche im zusammengesetzten Zustand eine hohlzylinderförmige Ummantelung für die Hochvoltleitung ausbilden, und zumindest zwei mit dem Isolationstester elektrisch verbundene Tastköpfe auf. Dabei ist ein erster Tastkopf mit der Ummantelung elektrisch verbindbar und ein zweiter Tastkopf ist mit dem zumindest einen Innenleiter elektrisch verbindbar. Der Isolationstester ist dazu ausgelegt, als den Leckstrom einen Strom zwischen den Tastköpfen zu messen.

Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Prüfen einer Hochvoltleitung mittels einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung. Dabei wird die Hochvoltleitung in der

Aufnahmeeinrichtung angeordnet und mit den Halbschalen ummantelt. Die Tastköpfe werden an den zumindest einen elektrischen Innenleiter sowie die Ummantelung angeschlossen und die Messspannung wird durch Verbinden der Aufnahmeeinrichtung mit der Spannungsquelle an die Hochvoltleitung angelegt. Dann wird der Strom zwischen den Tastköpfen gemessen und der Isolationswiderstand wird aus dem Strom zwischen den Tastköpfen und der durch die Spannungsquelle bereitgestellten Messspannung bestimmt.

Mittels der Prüfvorrichtung kann die Hochvoltleitung vor Einbau im Kraftfahrzeug auf die Funktionstüchtigkeit ihres Isolationsmantels hin überprüft werden. Die Hochvoltleitung besteht dabei insbesondere aus dem zumindest einen Innenleiter, beispielsweise einem oder mehreren Kupferleitern, und dem Isolationsmantel, welcher den zumindest einen Innenleiter umgibt bzw. ummantelt. Eine Schirmung, beispielsweise ein den

Isolationsmantel umgebendes Kupfergeflecht, ist nicht vorgesehen. Die Hochvoltleitung ist also ungeschirmt ausgebildet und weist daher gegenüber einer geschirmten

Hochvoltleitung ein reduziertes Gewicht sowie reduzierte Kosten auf.

Die Prüfvorrichtung weist die Spannungsquelle auf, welche als eine

Konstantspannungsquelle ausgebildet ist und eine Messspannung mit unterschiedlichen Spannungswerten zum Anlegen an die Hochvoltleitung bereitstellt. Die Messspannung entspricht insbesondere einer Betriebsspannung der Hochvoltleitung, ist jedoch zur Vermeidung von Beschädigungen des Isolationsmantels kleiner als eine

Durchbruchspannung. Die Messspannung kann beispielsweise Werte zwischen 100 V und 250 V betragen. Außerdem weist die Prüfvorrichtung die Aufnahmeeinrichtung für die Hochvoltleitung auf. Die Aufnahmeeinrichtung dient einerseits zum Halten der

Hochvoltleitung und andererseits zum elektrischen Kontaktieren der Hochvoltleitung mit der Spannungsquelle. Vorzugsweise umfasst die Aufnahmeeinrichtung zwei Adapter, welche mit der Spannungsquelle elektrisch verbindbar sind und von welchen ein erster Adapter mit einem ersten Ende des zumindest einen Innenleiters der Hochvoltleitung elektrisch verbindbar ist und ein zweiter Adapter mit einem zweiten Ende des zumindest einen Innenleiters der Hochvoltleitung elektrisch verbindbar ist. Die Hochvoltleitung kann also zwischen den Adaptern eingespannt werden und mittels der Adapter elektrisch kontaktiert werden. Ein Abstand der Adapter zueinander kann an eine Länge der Hochvoltleitung angepasst werden.

Insbesondere ist zwischen der Aufnahmeeinrichtung und der Spannungsquelle ein steuerbarer Schalter vorgesehen, über welchen die Aufnahmeeinrichtung und damit die Hochvoltleitung an die Spannungsquelle angeschlossen werden können und wieder von der Spannungsquelle getrennt werden können. Über eine Zeitdauer des geschlossenen Zustands des Schalters kann eine Zeitdauer der Messung eingestellt bzw. vorgegeben werden. Beispielsweise kann der Schalter von dem Isolationstester angesteuert werden. Da die Hochvoltleitung keine elektrisch leitfähige Schirmung aufweist, welche ein

Bezugspotential beim Messen des Isolationswiderstands darstellen kann, weist die Prüfvorrichtung die Halbschalen auf, mittels welcher diese Schirmung für den Zeitraum der Absicherungsmaßnahme künstlich nachgebildet werden kann. Die Halbschalen können beispielsweise von oben und unten an die Hochvoltleitung angelegt werden und die Hochvoltleitung zwischen sich einschließen. Die Halbschalen können dabei bündig abschließen, sodass die hohlzylinderförmige bzw. rohrförmige Ummantelung entsteht, wobei die Halbschalen beispielsweise über geeignete Verschlüsse in dem

zusammengesetzten Zustand fixiert werden können. Die Halbschalen können dabei im nicht zusammengesetzten Zustand separat zueinander sein. Auch kann es sein, dass die Halbschalen über ein Scharnier klappbar verbunden sind. Besonders bevorzugt sind die Halbschalen als Kupferbleche ausgebildet. Beispielsweise können die Halbschalen durch Biegen der Kupferbelche gebildet werden. Eine Länge der Halbschalen und damit eine Länge der Ummantelung entsprechen insbesondere einer Länge der Hochvoltleitung.

Die Ummantelung ist mit einem Bezugspotential, beispielsweise dem Massepotential verbunden, gegen welches der zumindest eine Innenleiter geprüft wird. Falls die

Hochvoltleitung mehrere Innenleiter aufweist, so kann jeder Innenleiter gegen das Bezugspotential geprüft werden. Zur Prüfung wird zunächst die Spannungsquelle, beispielsweise durch Schließen des Schalters, an die Hochvoltleitung angeschlossen und somit ein von dem Massepotential unterschiedliches Potential an den zumindest einen Innenleiter angelegt. Nach Anlegen der Messspannung an die Hochvoltleitung fließt aufgrund des Potentialunterschiedes ein Leckstrom zwischen dem zumindest einen Innenleiter und der Ummantelung, welcher bei einer fehlerhaften Isolation, beispielsweise aufgrund eines beschädigten Isolationsmantels, einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Dieser Leckstrom kann mittels der Tastköpfe bzw. Messspitzen abgegriffen werden, welche mit dem Innenleiter und der Ummantelung elektrisch verbunden sind. Der Isolationstester kann anhand der Messspannung und des gemessenen Stroms den Isolationswiderstand berechnen und ausgeben. Insbesondere wird der Strom über einen vorbestimmten Messzeitraum erfasst und nach diesem Messzeitraum, beispielsweise nach 60 Sekunden, wird ein Isolationswiderstandswert bestimmt. Die Messung wird dann für verschiedene Messspannungswerte wiederholt und ein Isolationswiderstandsverlauf über die Messspannungen ausgegeben. Die Isolation wird beispielsweise dann als intakt gewertet, wenn Widerstandswerte des Isolationswiderstandsverlaufs über einer vorbestimmten Grenze liegen. Durch die Verwendung der Halbschalen kann auf einfache und zuverlässige Weise auch der Isolationswiderstand einer ungeschirmten Hochvoltleitung überprüft werden. So können durch die Verwendung der ungeschirmten Hochvoltleitung Kosten und Gewicht im Kraftfahrzeug gespart werden und mittels der Prüfvorrichtung gleichzeitig die

Sicherheitsanforderungen erfüllt werden.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn eine Länge der Halbschalen und damit eine Länge der Ummantelung an eine Länge der Hochvoltleitung anpassbar ist, indem die

Halbschalen reversibel längenveränderlich, insbesondere teleskopartig ausziehbar, ausgebildet sind. Durch die längenveränderlichen bzw. längenflexiblen Halbschalen kann die Prüfvorrichtung auf einfache Weise an unterschiedliche Hochvoltleitungen angepasst werden und für jede Hochvoltleitung kann eine Funktionstüchtigkeit des Isolationsmantels über die gesamte Länge der Hochvoltleitung überprüft werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Prüfvorrichtung ein Führungssystem auf, durch welches die Halbschalen schiebbar bezüglich der Aufnahmeeinrichtung gelagert sind und zum Anordnen der Halbschalen an der Hochvoltleitung unter Ausbildung der Ummantelung zusammenschiebbar sind. Das Führungssystem ist insbesondere dazu ausgelegt, Halbschalen unterschiedlicher Länge zu halten und schiebbar bezüglich der Aufnahmeeinrichtung zu lagern. Das Führungssystem ist insbesondere ortsfest in der Prüfvorrichtung fixiert. An dem Führungssystem können die Halbschalen angeordnet werden. Die Halbschalen können dann mittels des Führungssystems

zusammengeschoben werden und von zwei gegenüberliegenden Seiten, beispielsweise von oben und unten, zur Hochvoltleitung hingeschoben werden, bis sie die

Hochvoltleitung zwischen sich einschließen. Durch das Führungssystem ist die

Prüfvorrichtung besonders flexibel ausgebildet.

Vorzugsweise weist das Führungssystem für jede Halbschale zumindest eine

Führungseinrichtung mit jeweils zwei Gleitstangen und einen zwischen den Gleitstangen angeordneten Verbindungssteg auf, wobei die jeweilige Halbschale an dem

Verbindungssteg befestigt ist und der Verbindungssteg über Führungselemente linear verschiebbar an den Gleitstangen gelagert ist. Insbesondere weist das Führungssystem für jeden Halbschale zwei Führungseinrichtungen aufweist, wobei erste

Führungseinrichtungen der Halbschalen an der Ausnahmeeinrichtung im Bereich des ersten Adapters befestigt sind und zweite Führungseinrichtungen der Halbschalen an der Ausnahmeeinrichtung im Bereich des zweiten Adapters befestigt sind. Die Gleitstangen sind beispielsweise stehend und parallel beabstandet zueinander angeordnet und führen den Verbindungssteg zwischen sich. Der Verbindungssteg kann beispielsweise über Führungselemente in Form von Führungsringen mit den Gleitstangen verbunden sein, sodass der Verbindungssteg entlang der Gleitstangen linear, beispielsweise auf und ab, geschoben werden kann. An den Verbindungsstegen sind die Halbschalen befestig, wobei die Halbschalen mittels der Verbindungsstege zum Schließen der Ummantelung aufeinander zu geschoben werden können und zum Öffnen der Ummantelung voneinander weg geschoben werden können.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Prüfvorrichtung zumindest ein an der Hochvoltleitung anordenbares Füllelement auf, welches im Falle, dass ein

Außendurchmesser der Hochvoltleitung kleiner ist als ein Innendurchmesser der durch die Halbschalen gebildeten Ummantelung und ein Hohlraum zwischen Hochvoltleitung und Ummantelung gebildet ist, zum Fixieren der Hochvoltleitung in der Ummantelung in dem Hohlraum anordenbar ist. Insbesondere ist das zumindest eine Füllelement als ein aus einem elastischen Werkstoff gebildeter Biegering ausgebildet. Die Halbschalen weisen insbesondere eine vorbestimmte Größe auf, durch welche der Innendurchmesser der Ummantelung vorgegeben ist. Um nun eine Hochvoltleitung unabhängig von ihrem Außendurchmesser spielfrei in der Ummantelung fixieren zu können, weist die

Prüfvorrichtung das zumindest eine Füllelement auf, welches zwischen der Ummantelung und der Hochvoltleitung angeordnet werden kann und die Hochvoltleitung somit in der Ummantelung abstützt. Das Füllelement in Form von dem elastischen Biegering kann beispielsweise ein geschlitzter Gummiring sein. Beispielsweise können über die Länge der Hochvoltleitung mehrere Gummiringe, beispielsweise drei Gummiringe, verteilt angeordnet werden, durch welche die Hochvoltleitung an drei Stellen abgestützt und in der Ummantelung gehalten werden kann.

Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung vorgestellten

Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen

Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar. Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter

Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung;

Fig. 2 eine Querschnittdarstellung von Hochvoltleitungen, welche mittels der

Prüfvorrichtung geprüft werden,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ummantelung für eine

Hochvoltleitung;

Fig. 4 eine Darstellung eines Verlaufs des Isolationswiderstands über die

Zeit;

Fig. 5 eine Darstellung von Verläufen des Isolationswiderstands über die

Messspannung;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Führungssystems der

Prüfvorrichtung; und

Fig. 7 eine Querschnittdarstellung einer Hochvoltleitung.

In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen

Bezugszeichen versehen.

Fig.1 zeigt eine Prüfvorrichtung 1 für eine Hochvoltleitung 2, welche zum elektrischen Verbinden von Hochvoltkomponenten eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs vorgesehen sind. Die Hochvoltleitung 2 ist, wie anhand der Querschnittdarstellung in Fig.

2 gezeigt, ungeschirmt ausgebildet und weist genau einen Innenleiter L1 (1 -Leiter-System A in Fig. 2) oder mehrere Innenleiter L1 , L2 (2-Leiter-System B in Fig. 2) auf. Der oder die Innenleiter L1 , L2 sind von einem Isolationsmantel 3 aus einem elektrisch isolierenden Material umgeben. Die Prüfvorrichtung 1 ist dazu ausgelegt, einen Isolationswiderstand des Isolationsmantels 3 zu überprüfen. Dazu weist die Prüfvorrichtung 1 eine

Spannungsquelle 4 auf, welche dazu ausgelegt ist, eine Messspannung für die Hochvoltleitung 2 bereitzustellen. Die Hochvoltleitung 2 ist in einer Aufnahmeeinrichtung 5 der Prüfvorrichtung 1 angeordnet, welche zwei Adapter 6 zum elektrischen Kontaktieren der Hochvoltleitung 2 aufweist. Die Aufnahmeeinrichtung 5 ist über einen steuerbaren Schalter S an die Spannungsquelle 4 anschließbar. Bei geschlossenem Schalter S liegt die von der Spannungsquelle 4 bereitgestellte Messspannung an der Hochvoltleitung 2 an. Die Prüfvorrichtung 1 weist außerdem einen Isolationstester 7 auf, welcher dazu ausgelegt ist, einen Leckstrom über den Isolationsmantel 3 zu messen und anhand des Leckstroms sowie der Messspannung den Isolationswiderstand des Isolationsmantels 3 zu bestimmen.

Da die Hochvoltleitung 2 ungeschirmt ausgebildet ist und keine elektrisch leitfähige Abschirmung aufweist, welche als Bezugspotential dienen kann und gegenüber welcher der Innenleiter L1 , L2 geprüft werden kann, weist die Prüfvorrichtung 1 zwei Halbschalen HS1 , HS2 auf, welche aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sind.

Beispielsweise können die Halbschalen HS1 , HS2 als Kupferbleche ausgebildet sein. Die Halbschale HS1 ist beispielsweise als eine obere Halbschale ausgebildet, welche von oben an der Hochvoltleitung 2 angeordnet wird und eine obere Hälfte der Hochvoltleitung 2 entlang ihrer Länge ummanteln kann. Die Halbschale HS2 ist beispielsweise als eine untere Halbschale ausgebildet, welche von unten an der Hochvoltleitung 2 angeordnet wird und eine untere Hälfte der Hochvoltleitung 2 entlang ihrer Länge ummanteln kann. Die Halbschalen HS1 , HS2 bilden im zusammengesetzten Zustand, wie in Fig. 3 gezeigt, eine hohlzylinderförmige bzw. rohrförmige Ummantelung 8 aus. Durch die Ummantelung 8 kann die fehlende Schirmung der Hochvoltleitung 2„simuliert“ werden. Die

Ummantelung 8 kann beispielsweise über die Aufnahmeeinrichtung 5 mit einem

Bezugspotential, beispielsweise der Masse M, verbunden werden.

Zur Messung des Leckstroms wird bei geschlossenem Schalter S ein zwischen dem zumindest einen Innenleiter L1 , L2 und der Ummantelung 8 fließender Strom gemessen. Dazu weist die Prüfvorrichtung 1 zumindest zwei Tastköpfe T 1 , T2, T3 auf. Ein erster Tastkopf T 1 wird mit der Ummantelung 8 verbunden. Ein zweiter Tastkopf T2 wird mit dem Innenleiter L1 verbunden. Bei dem 2-Leiter-System B wird zusätzlich ein dritter Tastkopf T3 mit dem Innenleiter L2 verbunden. Die Tastköpfe T1 , T2, T3 sind mit dem Isolationstester 7 verbunden, welcher den Strom zwischen den Tastköpfen T1 , T2, T3 und damit zwischen dem jeweiligen Innenleiter L1 , L2 und der Ummantelung 8 misst. Der Isolationstester 7 kann einen Verlauf V1 des Isolationswiderstands R über die Zeit t ausgeben, wie in der Kennlinie gemäß Fig. 4 gezeigt ist. Beispielsweise kann der Isolationswiderstand R nach einer bestimmten Zeitdauer t1 , beispielsweise 60s, für eine bestimmte Messspannung U=U1 , beispielsweise 100 V, erfasst werden. Die Messung wird dann für weitere Messspannungen U2, U3, usw. wiederholt und ein Verlauf V2, V3 des Isolationswiderstands R über die Messspannung U bestimmt. Die Verläufe V2, V3 sind in Fig. 5 gezeigt. Der Verlauf V2, bei welchem der Isolationswiderstand R bei unterschiedlichen Messspannungen U 1 , U2, U3 in etwa konstant ist und einen

vorbestimmten Schwellwert überschreitet, charakterisiert einen intakten Isolationsmantel 3. Der Verlauf V3, bei welchem der Isolationswiderstand R mit zunehmender

Messspannungen U 1 , U2, U3 abnimmt und den vorbestimmten Schwellwert

unterschreitet, charakterisiert einen beschädigten Isolationsmantel 3.

In Fig. 6 sind Führungseinrichtungen 9 eines Führungssystems 10 der Prüfvorrichtung 1 gezeigt, mittels welcher die Halbschalten HS1 , HS2 gehalten und schiebbar bezüglich der Aufnahmeeinrichtung 5 gelagert sind. Die Führungseinrichtungen 9 weisen jeweils zwei Gleitstangen 1 1 , 12 auf, welche ortsfest an der Aufnahmeeinrichtung 5 befestigt sind. Zwischen den zwei Gleitstangen 11 , 12 ist jeweils ein Verbindungssteg 13 angeordnet, an welchem die Halbschalen HS1 , HS2 befestigt sind. Die Verbindungsstege 13 sind über Führungselemente 14, beispielsweise Führungsringe, mit den Gleitstangen 1 1 , 12 verbunden und können somit auf und ab geschoben werden. Um die Halbschalen HS1 , HS2 an der Hochvoltleitung 2 anzuordnen, wird der Verbindungssteg 13, an welchem die obere Halbschale HS1 befestigt ist, nach unten geschoben, und der Verbindungssteg 13, an welchem die untere Halbschale HS2 befestigt ist, wird nach oben geschoben. Die Halbschalen HS1 , HS2 werden dadurch zusammengeschoben und bündig aneinander gesetzt. Dabei wird die Hochvoltleitung 2 zwischen den Halbschalen HS1 , HS2 eingeschlossen. Beispielsweise kann die eine der Halbschalen HS1 , HS2, hier die untere Halbschale HS2, eine Aufnahme 16 aufweisen, in welcher die andere Halbschale HS1 , hier die obere Halbschale HS1 , aufgenommen und ortsfest an der unteren Halbschale HS2 gehalten wird.

Im Falle, dass ein Außendurchmesser D1 der Hochvoltleitung 2 kleiner ist als ein

Innendurchmesser D2 der Ummantelung 8, kann, wie in Fig. 7 gezeigt, ein Füllelement 15 zwischen der Hochvoltleitung 2 und der Ummantelung 8 angeordnet werden, welches die Hochvoltleitung 2 in der Ummantelung 8 hält. Das Füllelement 15 kann beispielsweise ein geschlitzter Gummiring sein. Bezugszeichenliste

1 Prüfvorrichtung

2 Hochvoltleitung

3 Isolationsmantel

4 Spannungsquelle

5 Aufnahmeeinrichtung

6 Adapter

7 Isolationstester

8 Ummantelung

9 Führungseinrichtungen

10 Führungssystem

1 1, 12 Gleitstangen

13 Verbindungsstege

14 Führungsringe

15 Füllelement

16 Aufnahme

L1 , L2 Innenleiter

T1. T2. T3 Tastköpfe

HS1 , HS2 Halbschalen

S Schalter

A 1 -Leiter-System

B 2-Leiter-System

U, U1 , U2, U3 Messspannung

R Isolationswiderstand

V1 , V2, V3 Verläufe

t, t1 Zeit

D1 , D2 Durchmesser

M Masse