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Einrichtung für elektrische Messungen an kleinen Abschnitten innerhalb betriebs- mässig verlegter Fernleitungen, insbesondere an Teilen sehr kleiner Kapazität gegen- über der Gesamtkapazität.
Messungen der elektrischen Eigenschaften bilden ein wesentliches Kriterium für die Betriebs- brauchbarkeit und den Sicherheitsgrad einer Fernleitung, insbesondere einer Hoehspannungskabelanlage.
Während man in der Fabrik bzw. im Laboratorium alle einzelnen Teile einer Fernleitung oder einer Kabel- anlage gesondert leicht messen kann, auch wenn es sich um Teile sehr kleiner Kapazität, beispielsweise einzelne Muffen handelt, konnte man bisher derartige Teile mit sehr kleiner Kapazität bei einer elektrischen
Kabelanlage in verlegtem Zustande nicht messen. Man konnte nur die Gesamtanlage als Einheit unter- suchen, wobei die charakteristischen elektrischen Werte sehr kleiner Teile im Mittelwert der Gesamt- anlage untergehen, zu dem sie als räumlich bzw. kapazitiv sehr kleine Teile praktisch nichts beitragen.
Es ist aber gerade bei einem verlegten Kabel sehr wichtig, elektrische Messungen an einzelnen Teilen, insbesondere an Muffen, Endverschlüssen u. dgl. auszuführen, weil gerade Muffen und Endverschlüsse besonders schwache Stellen der Anlage sein können. Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung, die es ermöglicht, solche Teile kleiner Kapazität bzw. kleiner räumlicher Ausdehnung innerhalb der Gesamt- anlage in betriebsmässig verlegtem Zustande gesondert zu messen. Dazu werden beispielsweise für die elektrischen Verlustmessungen an solchen Teilen, z. B. bei Muffen schon bei der Montage der Kabelanlage
Vorkehrungen getroffen, durch welche die Muffen sowohl für die erforderlichen Messungen selbständig gemacht als auch durch eine einfache Umschaltung für den Betrieb wieder an die Anlage angeschlossen werden können.
Da die zu untersuchenden Teile, wie Muffen u. dgl., als kondensatorhafte Gebilde in die Messungen eingehen und die Kondensatorbelegungen einerseits die stromführenden Kabelleiter und anderseits der Kabelmantel bzw. die mit ihm metallisch verbundenen Teile sind, kann man sie entweder an der Hochspannungsseite am Kabelleiter oder an der Erdseite am Kabelmantel herausgreifen, wenn man in der Nähe dieser Belegungen leitende Schichten anordnet, die von den Belegungen nur schwach isoliert sind, für die vorzunehmenden Messungen eine Leitung nach aussen besitzen und für den Betrieb in einfacher Weise an die zugehörigen Belegungen geschaltet werden.
Diese leitenden Schichten können beispielsweise metallisiertes Papier, eine dünne Staniol-oder Aluminiumsehieht od. dgl. sein, und werden in der zur Messung gewünschten Ausdehnung entweder über dem Leiter oder unter dem Muffengehäuse schwach isoliert angeordnet und mit einer Herausführung versehen. Bei Endverschlüssen ist die Anordnung der metallischen Schicht am Leiter, also hochspannungsseitig. vorteilhaft, während bei den übrigen Teilen der Kabelanlage, bei denen die Hochspannung von aussen nicht ohne weiteres zugänglich ist, die Anordnung der metallischen Schicht an der Erdseite günstiger ist.
Im letzteren Fall wird man bei Kabeln mit metallisierten Einzeladern vorteilhaft die Metallisierung selbst an beiden Enden des Messstückes unterbrechen, so dass diese Metallisierung des Messstüekes selbst als Messbelegung dient. Bei Kabeln mit unmetallisierten Adern wird die metallische Hülle nur im Bereich der Messstrecke aufgebracht.
Bei der dielektrischen Verlustmessung nach der Brückenmethode an kleinen Teilen innerhalb der
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nahe der Hoehspannungsklemme, die einen Brüekeneckpunkt bildet, zu führen. Da eine solche Messzuleitung, selbst wenn man dafür ein Telephonkabel niedriger spezifiseher Kapazität anwenden würde,
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eine grosse Erdkapazität hat, und diese Erdkapazität in der Schaltung parallel dem einen Brückenwider- stand liegt,-wifd sie die Brückenabgleiehung in unerwünschter Weise ändern.
Dieser Übelstand wird dadurch vermieden, dass man ihre Grösse bestimmt und sie durch eine hienaeh berechnete Induktivität oder eine Kapazität in den jeweils in Betracht kommenden Brückenzweigen kompensiert.
Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für die Muffe eines metallisierten Einfachkabels, die Fig. 2 ein Beispiel für die Muffe eines normalen unmetallisierten Einfachkabels. Für metallisierte Mehrfachkabel wird die entsprechende Einfaehkonstruktion mehrfach innerhalb desselben Muffengehäuses ausgeführt, für unmetallisierte Mehrfachkabel entspricht die Ausführung derjenigen bei einem unmetallisierten Einfachkabel. Wenn hier auch nur die Anwendung der Erfindung auf Muffen näher erläutert wird, so sei doch darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch auf irgendwelche anderen Teile,
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wert erscheint, derartige Teile zu überwachen.
In der Fig. 1 ist eine schematische Darstellung gegeben, in der zwei Kabelstücke miteinander verbunden sind, dabei ist 2 die Leiterverbindungsstelle, : die abgestufte ursprüngliche Aderisolierung. 4 die
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Wiekelpapierlage, welche die ursprüngliche Metallisierung der Ader ein Stück überdeckt. Auf die ge- tränkte Wickelpapierlage ss ist eine metallische Schicht 7 aufgebracht, die jedoch in der Längsrichtung
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über 4 Sprünge der elektrischen Feldstärke und konzentrierte Beanspruchungen verhindert werden. Getränktes Wickelpapier 8 dient zur Isolierung der Messbelegung 6 gegen das Muffengehäuse 9. welches geerdet und mit dem Kabelmantel 13 verbunden ist.
Als Zuleitung und Ausführung aus dem Muffengehäuse 9 dient eine schwach isolierte Leitung die bei normalem Betrieb an Erde liegt.
In der Fig. 2 ist die entsprechende Anordnung für ein Kabel zeichnerisch dargestellt worden, dessen Einzelader unmetallisiert ist, dabei ist 22 die Leitervrrbindungsstelle. 28 die abgestufte ursprüngliche
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eine als Messbelegung dienende metallische Hülle 27 aufgebracht worden, welche den-lantel nlit derselben Wirkung wie bei Fig. 1 zu 7 beschrieben, kapazitiv übergreift. Das getränkte Wickelpapier 28 isoliert die Messbelegung 27 gegen das geerdete und mit dem Kabelmantel verbundene Muffengehäuse 29.
32 ist eine schwach isolierte Zuleitung zur Messbelegung, die bei normalem Betrieb mit an Erde liegt.
In der Fig. 3 ist eine Schaltung gegeben, mit deren Hilfe man die Storwirkung der Erdkapazität auf die Brückenabgleichung beseitigen kann. In der Zeichnung bedeutet Cl das zu messende Stück der
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der Zuleitung. R3 und R4 sind Brückenwidrrstände, C4 ist ein variabler Kondensator zum Einstellen des Verlustwinkels. Ca : ist eine zur Kompensation von CE dienende Kapazität, die aus CE, Ra und R4 errechnet ist. Sie kann gegebenenfalls durch eine Induktivität bei R3 ersetzt werden.
Eine andere Art, die Erdkapazität CE für die Messung unwirksam zu machen. besteht in der Anwendung eines Hilfszweiges nach dem Vorgange von K. W. Wagner und ist in der Fig. 4 zeichnerisch wiedergegeben worden. Die metallische Hülle der 1\Iesszuleitung darf dabei aber nicht an Erde liegen, sondern muss durch den Hilfszweig auf das Potential der Messzuleitung gebracht werden, so dass kein Ver- sehiebungsstrom durch die Kapazität der Messzuleitung zustande kommt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur elektrischen Messung, insbesondere Isolationsmessung, dielektrischen Verlustmessung u. dgl. an kapazitätsbehafteten Teilen einer elektrischen Anlage, elektrischer Maschinen oder elektrischer Apparate, insbesondere an Muffen, Endverschlüssen und Durchführungen von Kabelanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass an der einen Kondensatorfläehe des zu messenden Teiles eine isolierte leitende Belegung angeordnet ist, von der aus ein Leiter nach aussen geführt werden kann.