189714. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és elrendezés folyamatosan haladó elektromos vezetékek szigetelésében előforduló hibák megállapítására
1 189 714 2 A találmány tárgya eljárás és elrendezés folyamatosan haladó elektromos vezetékek szigetelésében előforduló hibák megállapítására. A találmány szerinti eljárás a kábelgyártásban és a lakkszigetelésű huzalok gyártásában, valamint a kábel és lakkszigetelésű huzalok feldolgozásában alkalmazható. Az eljárás főleg a lakkszígetelésű huzalok gyártása során végzendő hibaszámvízsgálathoz alkalmazható. Huzalok és kábelek szigetelésében levő hibahelyek megállapítására számos eljárás ismert. Ezek az eljárások három csoportba oszthatók. 1. Vizsgálati eljárás, amely a huzal és az elektród közötti mechanikus érintkezésen alapul. 2. Mechanikus érintkezés nélküli eljárások, a huzal és az elektród közötti tér ionizálásával. 3. Mechanikus érintkezés nélküli és előionízálás nélküli eljárások. Az összes ismert eljárásoknál elvileg hibaáramot értékelnek, amely a szigetelésben előforduló hiba esetén a feszültség alatt álló elektród és a huzal között folyik. A huzal és az elektród közötti mechanikus érintkezésen alapuló eljárás alkalmazásánál a huzal és/vagy elektród szennyezésének és/vagy sérülésének veszélye áll fenn. A gyakran alkalmazott nagyfeszültséget alkalmazó görgős elrendezés, például a DE-PS 1591962 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírásból ismert megoldás egyszerű, olcsó felépítést tesz lehetővé, de jelentős hátrányai vannak. így például nagyon vékony lakkrétegeknél, valamint részrétegekben lévő hibáknál (repedések, buborékok és hasonlók) problémák adódnak. Határréteghatások léphetnek fel, amelyek az átütési térerősség csökkenéséhez, illetve az átütési térerősség növeléséhez vezethetnek. A vizsgálati feszültség meghatározására ezért a rendelkezésre álló tartomány nem megfelelően nagy, és hibák kerülnek kijelölésre, amelyeket a felhasználó szempontjából gyakran nem hibaként kell értékelni. Golyókkal, grafitporral, fémspirálokkal, kefékkel és hasonlókkal történő érintkezésen alapuló eljárások lakkszigetelésű huzalok vizsgálatára nem alkalmasak. Folyékony érintkezőanyagot alkalmazó eljárások - mint a 1 466 688 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírásból ismert eljárás - a folyamatos gyártásban csak feltételesen alkalmazhatók. Az érintkező anyagnak a berendezésből való kivitele, valamint a huzal elszennyeződése nem kerülhető el, és ezért az érintkező anyag állandó utánpótlása, valamint a huzal utótisztítása szükséges. A 2 826 528 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közrebocsátási iratból ismert eljárásnál gyűrű- vagy csőalakú elektródokkal való közvetlen átütést alkalmaznak. Az eljárás hátránya, hogy vizsgálati feszültségként nagy feszültséget kell alkalmazni (6-10 kV). A huzal és az elektród közötti megfelelő nagy távolság esetén olyan vizsgálati feszültségek szükségesek, amelyek az említett vizsgálati feszültséget, például a íúbaszámvizsgálathoz szükséges vizsgálati feszültséget messzemenően túllépik. Azonkívül az a veszély áll fenn, hogy olyan, a szigetelésben levő gyenge helyeket hibahelyekként értékelnek, amelyek még nem hibának számítanak. A huzal és elektród közötti távolság csökkenésével lehetőség van arra, hogy kis vizsgálati feszültséggel dolgozzunk, viszont a lakkréteg roncsolásának veszélye áll fenn a huzal mechanikus rezgése esetén. A huzal és az elektród közötti tér ionizáló sugárzással történő izonizálását alkalmazó eljárások csak nagy eszköztechnikai ráfordítással és széles körű munkavédelmi előírások betartása mellett valósithatók meg. Ezek a berendezések nehezen telepíthetők át. A 2 801 649 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közrebocsátási iratból ismert műszer nagyfeszültség által történő ionizálással működik. Az ionizáláshoz szükséges villamos érintkezést csővel valósítják meg, amely a kábelt körülveszi és ionizált térrel van feltöltve, ahol az ionizáláshoz szükséges nagy feszültséget a mérőáramkörtől függően generátor szolgáltatja. A cső két vezető, hengeralakú, a kábellel egytengelyűén elrendezett, egymástól villamosán elszigetelt fallal van ellátva, amelyre nagy feszültséget kapcsolnak. A külső fal tüskékkel van ellátva, amelyek a belső falhoz viszonyítva sugárirányban vannak elhelyezve és a belső falon kiképzett nyílásokon oly módon hatolnak át, hogy a kábel és a belső fal közötti tér ionizálását lehetővé tegyék. Ezt a berendezést gumi-, PVC-, PRC- és hasonló szigetelésű kábelek száraz-átütési szilárdságának vizsgálatára alkalmazzák. A vizsgálati feszültség fajtája és nagysága az ionizálás foka, a szerkezeti kivitelezés és a huzal és elektród közötti szükséges távolság miatt ez a berendezés lakkszigetelésű huzalok hibaszám vizsgálatára, különösen kis átmérő esetében (K 0,2 mm) nem alkalmazható. A találmány célja olyan eljárás kidolgozása, amely a folyamatos gyártás során szigetelt huzalokban előforduló hibaszámot érintésmentes vizsgálattal állapítja meg. Ennek során a hibafelismerés érzékenysége, valamint a felismert hiba jellege a szabványos vizsgálati eljárásokkal összhangban kell hogy legyen,' mint például a fürdőn való átvezetési eljárással. Azonkívül az eljárás — állandó érzékenység mellett - a vizsgálandó vezetéknek nagy haladási sebességet biztosítson, és a mérőberendezés átépítése nélkül tegye lehetővé a vizsgálatot nagy átmérőtartományon belül. A huzalok feszültséggel való terhelése a szokványos vizsgálati előírásokban foglalt határértékeket ne lépje túl. Az eljárás továbbá a hibafelismerés nagy felbontóképességét biztosítsa. A találmány feladata szigetelt huzalok szigetelésében előforduló hibáknak a folyamatos gyártás során történő megállapítására szolgáló eljárás és elrendezés kidolgozása. A találmány szerint a feladatot azzal oldjuk meg, hogy egyenirányítóit, a huzalpontenciáltól függetlenül előállított nagy feszültséggel »pllátott és ionizált felületet előállító elektródarendszeren elektromos vezetéket vezetünk át, és az elektródok és a vezeték közötti érintkezést kizárólagosan az elektródok közötti ionizált felülettel állítjuk elő. A vezeték és a katód közötti potenciálesés esetén a hibahely áthaladásakor mérhető és regisztrálható hibaáram folyik. Az elektródrendszer előnyösen három anóddal és előnyösen egy katóddal van kialakítva, amelyek csillagalakúan vannak elrendezve és a vezeték irányába sugárirányúan vannak elhelyezve. Az anódokat eiőtételellenálásokon keresztül tápláljuk, amivel a teljes felületen egyenletes ionizálás és ezáltal a huzal vizsgálata a teljes kerületén lehetővé válik. Ahhoz, hogy viszonylag kis vizsgálati feszültséget 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
