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Anordnung zur betriebsmässigen Aufzeichnung der Stirn von Sprung. und Wand er. wellen.
Es ist bekannt, zur Aufzeichnung von elektrischen Vorgängen in Leitungsnetzen einen Apparat zu verwenden, der die Höhe der Überspannungen einer elektrischen Leitung gegen eine andere oder gegen Erde auf einer chemisch veränderbaren Schicht aufzeichnet. Aus der Form der Figuren kann man gewisse
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zahlenmässig genaue Angaben über den Charakter der Wellenstirn zu erhalten.
Diese Schwierigkeiten werden dadurch behoben, dass erfindungsgemäss in die zu überwachende Leitung eine Leiterschleife eingeschaltet wird, an deren Enden der Apparat zum Aufzeichnen der elektrischen Vorgänge angeschlossen wird. Der Grundgedanke der Erfindung beruht darin, den Spannungabfall der in der Leitung liegenden Leitersehleifefür die Aufzeichnung der die Leitersehleife durchlaufenden abnormalen elektrischen Vorgänge, z. B. Wanderwellen, zu benutzen. Um ein übermässiges Anwachsen der Grösse der Figuren, z. B. auf einer chemisch veränderbaren Schicht zu verhüten, kann man die Leiterschleife im Leitungszuge durch eine Sicherheitsfunkenstreeke überbrücken, die bei einem bestimmten Ausmass des elektrischen Vorganges anspricht.
Die Enden der Leiterschleife können in verschiedenster Weise mit dem aufzeichnenden Apparat oder Erde verbunden werden, wie es die Ausführungsbeispiele in den Abbildungen zeigen.
In der Fig. 1 stellt 11 die Hochspannungsleitung dar, auf der sich die elektrischen Vorgänge abspielen. 12 ist die in den Zug der Leitung eingeschaltete Leiterschleife mit einer oder mehreren Windungen, welche z. B. durch eine Kugelfunkenstrecke 13 überbrückt werden kann, um die Spannung an dem Ende der Schleife auf einen bestimmten einstellbaren Wert zu begrenzen. An das Ende 14 der Schleife 12 wird die Elektrode 15 des aufzeichnenden Apparates angeschlossen, welche die chemisch veränderbare Schicht 16 berührt, die ihrerseits auf einem isolierenden Träger 17 aufgebracht ist. Dieser legt sieh mit seiner Rückseite an die Gegenelektrode 18 an, die mit dem andern Ende 19 der Schleife verbunden ist.
Läuft nun eine Wanderwelle in Pfeilrichtung über die Leitung 11 durch die Schleife 12, so entsteht an den Enden 14 und 19 dieser Schleife eine Spannung, welche die Ausbildung einer Entladungsfigur auf der chemisch veränderbaren Sohieht 16 zur Folge hat. Die Grösse dieser Figur ist von der Spannung, welche zwischen den Zuleitungen der Elektrode 15 und der Gegenelektrode 18 auftritt, abhängig.
Die Grösse der Spannung wird von der Steilheit der auftreffenden Wanderwelle beeinflusst.
Um bei einer derartigen Anordnung der Leiterschleife die getrennte gleichzeitige Aufnahme der
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Leiterschleife über einen Spannungsteiler mit Erde 20 verbunden und eine zweite Elektrode 21 hinzugefügt, die an dem Spannungsteiler liegt.
Der Spannungsteiler besteht nach Fig. 2 aus zwei hintereinandergeschalteten Kondensatoren 22,23, wobei die Gegenelektrode 18 des Apparates unmittelbar an das Ende 19 der Schleife 12 gelegt ist. Trifft nun eine steile Wanderwelle auf die Schleife auf, so entstehen an deren Enden 14 und 19 Spannungen, welche auf der chemisch veränderbaren Schicht 16 des Trägers 17 um die Elektrode 15 Entladungsfiguren zurücklassen. Aus dem Durchmesser der um die Elektrode 15 entstandenen Entladungsfiguren ergibt sich die maximale Spannung, welche an den Enden der Schleife beim Auftreffen der Wanderwelle herrsche. Aus dieser und den Abmessungen der Schleife kann die Steilheit der Wanderwelle durch Eichung ermittelt
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werden.
Der Durchmesser der Entladungsfiguren um die Elektrode 21 ist ein Mass für die Höhe der Spannung an dem Kondensator 22 und da die Grösse der Kondensatoren 22 und 23 bekannt ist, auch für die Höhe der Überspannungen. Der Anschluss der Elektroden 15 und 21 nach Fig. 2 bringt es mit sich, dass die Polarität der Figuren um die Elektrode 21 entgegengesetzt der Polarität der Überspannung ist.
Weiterhin ist es möglich, ausser der Steilheit die Höhe der Überspannungen in beiden Polaritäten gleichzeitig aufzuzeichnen, indem nach Fig. 3 als Spannungsteiler drei hintereinandergeschaltete Kondensatoren 24, 22,23 verwendet werden, wobei die Gegenelektrode 18 des Apparates zwischen den Kondensatoren 24 und 22 angeschlossen ist. Die Fig. 3 unterscheidet sich von der Fig. 2 also nur mehr durch den Einbau des dritten Kondensators 24, der, um Messfehler zu vermeiden, gross sein muss, gegenüber der Kapazität des Apparates und den hintereinandergeschalteten Kondensatoren 22,23. Die Elektroden 15 und 21 zeichnen in entgegengesetzter Polarität die Höhe der Überspannungen auf die chemisch veränderbare Schicht 16, aber wie schon erwähnt, ausserdem noch die Steilheit der Wellen auf.
Die beiden sich um die Elektrode 15 überlagernden Figuren können leicht voneinander geschieden werden.
In vielen Fällen wird es nicht zweckmässig sein, den Messapparat unmittelbar in die Hochspannungleitung einzubauen, wie dies die Fig. 1 bis 3 zeigen. In einem solchen Falle kann man den Registrierapparat an zwei Spannungsteiler anschliessen, die ihrerseits zwischen die beiden Enden 14 und 19 der Schleife 12 und Erde 20 geschaltet werden.
Diese Anordnung ist aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich. An das Ende 19 der aus zwei oder mehreren Windungen bestehenden Schleife sind die hintereinandergeschalteten Kondensatoren 25,26 und an das andere Ende 14 der Schleife 12 die hintereinandergeschalteten Kondensatoren 27, 28 nach Erde 20 gelegt.
Zwischen den Kondensatoren 25,26 und 27, 28 ist einerseits die Gegenelektrode 18 und anderseits die Elektrode 15 des Apparates angeschlossen (Fig. 4).
Durch diese Anordnung wird, wie in der Fig. 1 eine Spannung, die durch Eichung ermittelt werden kann, abhängig von der Steilheit der Wanderwelle gemessen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 5 dargestellt. Der Apparat besitzt in diesem Fall zwei auf die chemisch veränderbare Schicht 16 einwirkende Elektroden 15 und 21, die zwischen den hintereinandergeschalteten Kondensatoren 25,26 und 21, 28 als Spannungsteiler angeschlossen sind. Die Gegenelektrode 18 ist mit Erde 20 verbunden.
Trifft in Pfeilrichtung auf der Leitung 11 eine Wanderwelle auf die Schleife 12 auf, so erscheint
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um auf der Leitung 11 weiter zu eilen, so gelangt sie auch über den Spannungsteiler 27 und 28 an die Elektrode 21 und erzeugt hier eine zweite einen Augenblick später entstehende Figur. Die chemischen und vielleicht auch die elektrischen Vorgänge beim Aufzeichnen beider Figuren beeinflussen sich gegenseitig und man kann aus der unsymmetrischen Gestalt der Entladungsfiguren, insbesondere aus der Grenzlinie, zwischen beiden Figuren Rückschlüsse auf die Steilheit der Wanderwelle ziehen. Die beiden Kondensatoren 26 und 28 des Spannungsteilers brauchen nicht gleich gross zu sein, sondern können auch von verschiedener Grössenordnung sein, so dass die Entladungsfiguren verschiedene Durchmesser erhalten.
An Stelle der Kondensatorspannungsteiler können auch Ohmsehe oder induktive Spannungsteiler verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur betriebsmässigen Aufzeichnung der Stirn von Sprung-und Wanderwellen mit Hilfe des örtlichen Spannungsunterschiedes an den Enden einer in die zu überwachende Leitung eingeschalteten Leiterschleife von gemessener Länge, dadurch gekennzeichnet, dass an die Enden der Leiterschleife ein Klydonograph angeschlossen ist.