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Einrichtung zur Fehlerortsbestimmung in mehradrigen Kabeln od. dgl. mit Hilfe einer Brueken- schaltung.
In dem Patente Nr. 141789 ist u. a. eine Schaltung zur Fehlerortsbestimmung in mehradrigen Kabeln oder ähnlichen Leitungssystemen mit Hilfe eines Doppelspulgalvanometers beschrieben, wobei die eine Galvanometerwieklung (Messwicklung) in den Galvanometerzweig einer an, eine Kabeladerschleife angelegten Brücke (Messbrücke), die andere Galvanometerwicklung (Ausgleichwicklung) in eine den gleichen Störungen ausgesetzte zweite Kabeladersehleife (Ausgleichschleife) eingeschaltet ist.
Dadurch werden die Nachteile vermieden, die bei derartigen Messungen dadurch entstehen, dass in der L ? itungsanlage Störstrome fliessen, die sich in schwankenden Ausschlägen des Galvanometers oder in einer Fälschung des Messergebnisses äussern. Dies wird bei der angegebenen Schaltung dadurch erreicht, dass die in den beiden Kabeladersehleifen auftretenden, im gleichen Sinne wirkenden Störströme sich in ihrer Wirkung auf das. Galvanometer gegenseitig aufheben. Um die Wirkung der Störströme auf die beiden Galvanometerwicklungen so zu regeln, dass sie sich möglichst genau ausgleichen, ist bei der in dem genannten Patent beschriebenen Schaltung die Ausgleichwicklung mit einem regelbaren Parallelwiderstand versehen.
Diese Anordnung hat aber noch den Nachteil, dass man an dem Parallelwiderstand jedesmal nachregeln muss, wenn die Brücke verstellt wird, um in jedem Falle einen genauen Ausgleich zu erhalten. Diese Schaltung beseitigt in erster Linie den störenden Einfluss von Indnktionsstössen und kapazitiven Kopplungen, während Fremdströme durch Unterschiede des Potentials zwischen Erdungspunkt oder Brücke und Fehlerstelle über die Brückenarme fliessen und Nullpunktsverstellungen hervorrufen können.
Dieser Übelstand kann gemäss der Erfindung dadurch beseitigt werden, dass die Ausgleichschleife in den Galvanometerzweig einer zweiten Brücke (Ausgleichbrücke) gelegt wird, die der Messbrücke genau nachgebildet ist. Wenn man nun die Widerstände in den beiden Brücken stets in der gleichen Weise regelt, so bleibt der Ausgleich der Störströme in der gleichen Weise bei sämtlichen Brückeneinstellungen bestehen. Besonders zweckmässig ist die Ausbildung der beiden Brücken als Potentiometer, wobei die Abgriffkontakte der beiden Potentiometer zwangläufig miteinander gekuppelt sind.
Wenn der genaue Abgleich nun für eine beliebige Brückeneinstellung, 7. B. durch Verstellen eines zu einer der Galvanometerwicklungen parallel geschalteten regelbaren Widerstandes, eingestellt ist, so bleibt er selbsttätig bei jeder Brückeneinstellung bestehen. Dabei hat es sich gezeigt, dass die Anordnung
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erhöht wird. Wenn nämlich, wie es meist der Fall sein wird, die Ausgleichschleife an der gleichen Stelle wie die Messschleife einen Fehler aufweist, so tritt die überraschende Erscheinung auf, dass die in der Ausgleichschleife fliessenden Messströme die Ausschläge des Galvanometers entsprechend vergrössern.
Wenn man die Anordnung so trifft, dass die beiden Brücken nach Bedarf entkuppelt werden können, so gewinnt man den weiteren Vorteil, dass die Ausgleich brücke auch für andere Zwecke oder als Reserve für die Messbrücke benutzt werden kann.
In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Schaltbildern erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 die Grundschaltung, während in Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
Ein Kabel, das u. a. die Adern 1, 2, 3 und 4 enthält, möge einen Isolationsfehler aufweisen, der durch Widerstände R3, R4, R5 angedeutet ist, wobei R3 und R4 die Übergangswiderstände der Adern 3
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bzw. 4 gegen Erde und Rs der Übergangswiderstand zwischen den Adern 3 und 4 ist. Die Adern 1 und 2, die keinen Fehler aufweisen, sollen in an sich bekannter Weise als Hilfsleitungen dienen.
In Fig. 1 besteht die Messbrücke aus zwei Widerständen S und R2, die an die Adern 1 bzw. 4 angeschlossen sind, wobei der Diagonalpunkt 5 über eine Stromquelle 6 an Erde gelegt ist. In dem Galvanometerzweig liegt die eine Wicklung (Messwicklung) 7 des Galvanometers, dessen andere Wicklung (Ausgleichwicklung) 8 in dem Galvanometerzweig einer zweiten Brücke (Ausgleichbrücke) liegt, die aus den gleichen Widerständen ssi und R, aber in umgekehrter Lage besteht und über Kreuz an die Leitungen 2 und 3 angeschlossen ist. Der Diagonalpunkt 9 der Ausgleichbrücke ist ebenfalls geerdet.
Wenn nun infolge eines Störeinflusses z. B. in der Messschleife 1, 2 ein Strom und in der Aus-
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der Ausgleichwicklung 8 ein Strom i'2=c. i2. Dabei ist der Faktor c, vorausgesetzt, dass die Galvanometerwicklungen gleichen Widerstand haben, in beiden Fällen der gleiche, da ja die als Ableitungen dienenden Widerstände Rund Rin beiden Fällen die gleichen und in der gleichen Weise geschaltet sind.
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auf das Galvanometer auf.
Sind die Störströme in den beiden Aderschleifen nicht genau die gleichen, so kann man, wie bereits erwähnt, parallel zu einer oder beiden Galvanometerspulen regelbare Widerstände anordnen.
Dadurch können auch Ungleichheiten im Galvanometer selbst ausgeglichen werden. Eine derartige Schaltung ist in Fig. 2 dargestellt, wobei die beiden Brücken als Potentiometer angeordnet sind. Die Bezeichnungen 1 bis 9 haben in Fig. 2 die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1.
Auch in Fig. 2 ist die Schaltung grundsätzlich die gleiche wie in Fig. 1, jedoch sind parallel zu den Wicklungen 7 bzw. 8 Widerstände-M bzw. 12 geschaltet, die mit den Adern 1 verbundene Abgriffkontakte 10'bzw. 11'tragen. Sie können so eingestellt werden, dass die von den Störströmen i1 und i2 herrührenden Ströme "und "in den Galvanometerspulen sich in ihrer Wirkung gegenseitig genau aufheben. Wenn nun die beiden Abgriffkontakte 5 und 9 derart zwangläufig miteinander gekuppelt sind, dass die Brückenwiderstände jsst und R2 in beiden Brücken sich in gleicher Weise ändern, so bleibt der Ausgleich bei jeder beliebigen Brückeneinstellung genau erhalten.
Nun sind die beiden Brückenschaltungen bei der Anordnung gemäss der Erfindung gewissermassen in dem Widerstand R5 hintereinander geschaltet, so dass von der Stromquelle 6 über die Messbrücke, den Widerstand R5 und die Ausgleichbrücke ein Strom zur Erde zurückfliesst. Dabei ist die Stromrichtung eine solche, dass bei nicht abgeglichenen Brücken beide Galvanometerspulen im gleichen Sinne vom Strom durchflossen werden. Dadurch wird die Empfindlichkeit der Messung erhöht, u. zw. um so mehr, je grösser die Widerstände R3 und R4 im Vergleich zu R5 sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Fehlerortsbestimmung in mehradrigen Kabeln od. dgl. mit Hilfe einer Brückenschaltung nach Patent Nr. 141789 mit einem Dnppelspulgalvanometer, wobei zwecks Beseitigung von Störungen die eine Galvanometerwicldung (Messwicklung in den Galvanometerzweig einer an eine Kabeladerschleife abgelegten Brücke (Messbrücke), die andere Galvanometerwicklung (Ausgleichwicklung) in eine den gleichen Störungen ausgesetzte zweite Kabeladerschleife (Ausgleichscleife) eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichwicklung in dem Galvanometerzweig einer zweiten Brücke (Ausgleichbrücke) liegt, die der Messbrücke genau nachgebildet ist.
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Device for determining the location of the fault in multi-core cables or the like with the aid of a bridge circuit.
In patent no. 141789 is u. a. a circuit for determining the location of faults in multi-core cables or similar line systems with the help of a double-coil galvanometer is described, with one galvanometer winding (measuring winding) in the galvanometer branch of a bridge (measuring bridge) attached to a cable wire loop, the other galvanometer winding (equalizing winding) in a second that is exposed to the same interference Cable wire loop (compensation loop) is switched on.
This avoids the disadvantages that arise with measurements of this kind because the L? iteration system interference currents flow, which manifest themselves in fluctuating deflections of the galvanometer or in a falsification of the measurement result. This is achieved in the specified circuit in that the interference currents occurring in the two cable wire loops and acting in the same sense cancel each other out in their effect on the galvanometer. In order to regulate the effect of the interference currents on the two galvanometer windings in such a way that they balance each other out as precisely as possible, the compensation winding is provided with a controllable parallel resistor in the circuit described in the patent mentioned.
However, this arrangement still has the disadvantage that you have to readjust the parallel resistance every time the bridge is adjusted in order to obtain an exact compensation in each case. This circuit primarily eliminates the disruptive influence of induction surges and capacitive couplings, while external currents flow through the bridge arms due to differences in the potential between the earthing point or bridge and the fault location and can cause zero adjustments.
According to the invention, this inconvenience can be eliminated by placing the compensation loop in the galvanometer branch of a second bridge (compensation bridge), which is exactly modeled on the measuring bridge. If you now regulate the resistances in the two bridges always in the same way, the compensation of the interference currents remains in the same way with all bridge settings. It is particularly useful to design the two bridges as potentiometers, with the tapping contacts of the two potentiometers being necessarily coupled to one another.
If the exact adjustment is now set for any bridge setting, 7th B. by adjusting a controllable resistor connected in parallel to one of the galvanometer windings, it remains automatically with every bridge setting. It has been shown that the arrangement
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is increased. If, as is usually the case, the compensation loop has an error at the same point as the measuring loop, the surprising phenomenon occurs that the measuring currents flowing in the compensation loop increase the deflections of the galvanometer accordingly.
If the arrangement is made so that the two bridges can be uncoupled as required, one gains the further advantage that the compensation bridge can also be used for other purposes or as a reserve for the measuring bridge.
In the drawing, the invention is explained using two circuit diagrams. 1 shows the basic circuit, while FIG. 2 shows an exemplary embodiment.
A cable that u. a. contains wires 1, 2, 3 and 4, may have an insulation fault, which is indicated by resistors R3, R4, R5, where R3 and R4 are the contact resistances of wires 3
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or 4 to earth and Rs is the contact resistance between wires 3 and 4. The cores 1 and 2, which are not faulty, should serve as auxiliary lines in a manner known per se.
In Fig. 1 the measuring bridge consists of two resistors S and R2, which are connected to the wires 1 and 4, respectively, the diagonal point 5 being connected to earth via a current source 6. In the galvanometer branch there is one winding (measuring winding) 7 of the galvanometer, the other winding (compensation winding) 8 of which is in the galvanometer branch of a second bridge (compensation bridge), which consists of the same resistors ssi and R, but in the opposite position and crossed lines 2 and 3 are connected. The diagonal point 9 of the compensation bridge is also earthed.
If now as a result of a disturbance z. B. in the measuring loop 1, 2 a current and in the output
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the equalizing winding 8 a current i'2 = c. i2. Here, the factor c, provided that the galvanometer windings have the same resistance, is the same in both cases, since the resistances R and R used as conductors are the same and connected in the same way in both cases.
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on the galvanometer.
If the interference currents in the two wire loops are not exactly the same, then, as already mentioned, adjustable resistors can be arranged parallel to one or both galvanometer coils.
This can also compensate for inequalities in the galvanometer itself. Such a circuit is shown in FIG. 2, the two bridges being arranged as potentiometers. The designations 1 to 9 in FIG. 2 have the same meaning as in FIG. 1.
The circuit in FIG. 2 is basically the same as in FIG. 1, but resistors M and 12 are connected in parallel with the windings 7 and 8, respectively, the tapping contacts 10 ′ and 12 connected to the wires 1. 11 'wear. They can be set in such a way that the effects of the currents "and" in the galvanometer coils resulting from the interference currents i1 and i2 cancel each other out exactly. If the two pick-off contacts 5 and 9 are inevitably coupled to one another in such a way that the bridge resistances jsst and R2 change in the same way in both bridges, the compensation is exactly retained for any bridge setting.
In the arrangement according to the invention, the two bridge circuits are to a certain extent connected in series in the resistor R5, so that a current flows back to earth from the current source 6 via the measuring bridge, the resistor R5 and the compensation bridge. The current direction is such that, if the bridges are not balanced, the current flows through both galvanometer coils in the same way. This increases the sensitivity of the measurement. The greater the resistances R3 and R4 are compared to R5, the more so.
PATENT CLAIMS:
1. Device for determining the location of faults in multi-core cables or the like with the help of a bridge circuit according to patent no. 141789 with a double coil galvanometer, with one galvanometer winding (measuring winding in the galvanometer branch of a bridge (measuring bridge) attached to a cable core loop), the other for the purpose of eliminating interference Galvanometer winding (equalizing winding) is switched into a second cable core loop (equalizing loop) exposed to the same interference, characterized in that the equalizing winding is in the galvanometer branch of a second bridge (equalizing bridge), which is exactly modeled on the measuring bridge.