DE1017277B

DE1017277B - Device for determining the location of cable faults with the aid of an alternating test current with audible frequency components

Info

Publication number: DE1017277B
Application number: DEF15633A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Olaf Stroem
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-09-03
Filing date: 1954-09-03
Publication date: 1957-10-10

Description

Einrichtung zur Ortsbestimmung von Kabelfehlern mit Hilfe eines Prüfwechseistromes mit hörbaren Frequenzanteilen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ortsbestimmung von Kabelfehlern mit Hilfe eines Prüfwechselstromes mit hörbaren Frequenzanteilen und einer induktiv an das Kabel angedoppelten elektroakustischen Anzeigevorrichtung. Device for determining the location of cable faults with the help of an alternating test current with audible frequency components The invention relates to a device for Determination of the location of cable faults with the aid of an alternating test current with audible Frequency components and an electroacoustic one inductively coupled to the cable Display device.

Es sind verschiedene Verfahren iur Fehllerorltsbestimmung von Kabeln entwickelt worden. So wird z. B. im Wurmbach-Verfahren bei bewehrten Bleimantelkabeln am Kabelende über einen Schalter und ein Meßinstrument, gegebenenfalls über einen Vorschaltwiderstand, eine Gleichstrombatterie an dern Mantel angeschlossen, Der Stromkreis ist dann über den Fehlerort geschlossen. Mit einem Galvanometer wird die Richtung des im Manti fließenden Stromes bestimmt und durch. mehrere Messungen der Fehlerort eingegrenzt. Es ist auch bekannt, bei hochomigen Unterbrechungen die Fehlerstellen durch einen strken Stromstoß auszubrennen, diese Meßergebnisse sind jedoch nicht immer eindeutig, so daß oft mehrere Meßstellen angelegt werden müssen. Besonders nachteilig wi. rkt sich hierbei der Umstand aus, daß an jeder Meßstelle bei unter der Erde verlegten Kabeln diese erst ausgegraben. werden müssen. There are various methods for determining the location of faults in cables has been developed. So z. B. in the Wurmbach process for armored lead-sheathed cables at the end of the cable via a switch and a measuring instrument, if necessary via a Ballast resistor, a DC battery connected to the jacket, the The circuit is then closed via the fault location. Using a galvanometer will the direction of the current flowing in the manti is determined and carried through. multiple measurements the fault location is limited. It is also known to use the To burn out flaws by a strong current surge, these are measurement results however, it is not always clear, so that several measuring points often have to be created. Particularly disadvantageous wi. The fact that at each measuring point in the case of cables laid underground, these were first dug up. Need to become.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird der Leiter mit einem. hochgespannten, tonfrequenten Wechselstrom schwacher Leistung beschid<t und der Leiter mit Hilfe der Suchspule eines elektromagnetischen Suchgerätes auf Fehler und deren Lage abgehört. Die Nachteile dieser Methode treten besonders dann in Erscheinung, wenn es sich um mit Eisenband abgeschirmte Kabel in Bleimänteln handelt, und dann, wenn der Übergangswiderstand an der Fehlerstelle selbst sehr hoch ist. Die Abschirmung mit Eisenband bewirkt eine starke Schwächung des vom Leiter ausgestrahlten Kraftfeldes. Führt der Mantel zusätzliche Fremdstrome, die wegen der Periodizität des Wechselstromes mit ihren Oberschwingungen leicht im hörbaren Frequenzbereich liegen können, und sind dabei mehrere Leitungen im selben Mantel verlegt, so ist wegen der Störanfälligkeit des Vcrfahrens eine Lokalisierung der Fehlerstelle oft nicht mehr möglich. Bei hochohmigen Fehlerstellen muß zur Überwindung des hohen Übergangswiderstandes die Prüfstromquelle hohe Spannungen aufbringen und außerdem eine; genügend starke Leistung zur Verfügung stellen, um ein Abhören zu gewährleisten. In another known method, the conductor is with a. high-tension, low-power, audio-frequency alternating current and the Conductor for faults with the help of the search coil of an electromagnetic locator and listened to their location. The disadvantages of this method are particularly evident when if the cables are shielded with iron tape in lead sheaths, and then, if the contact resistance at the fault location itself is very high. The shield with iron tape causes a strong weakening of the force field emitted by the conductor. The jacket carries additional extraneous currents because of the periodicity of the alternating current with their harmonics can easily be in the audible frequency range, and if several lines are laid in the same jacket, it is susceptible to failure During the process, it is often no longer possible to localize the fault location. With high resistance The test current source must be faulty in order to overcome the high contact resistance apply high voltages and also a; enough powerful power available to ensure eavesdropping.

Da die üblichen Schaltungen zur Erzeugung tonfrequenter Wechselspannungen meist aus einem Oszillator mit Elektronenröhren bestehen, die in solchen hochohmigen Fällen nur mit Schwierigkeit die erforderlichen hohen Leistungen aufbringen können, konnte auch das obenerwähnte Ausbrennen solcher Fehlerstellen nur mit zusätzlichen, stromstarken Geräten durchgeführt werden.As the usual circuits for generating audio-frequency alternating voltages usually consist of an oscillator with electron tubes, which are high-impedance in such Cases can only achieve the required high levels of performance with difficulty, could the above-mentioned burning out of such flaws only with additional, high-power devices.

Zur Signalisation und Fernsteuerung werden Frequenzvervielfacherschaltungen benzutzt, bei denen eine Vervielfachung der Netzfrequenz, z. B. auf die neunte bzw. fünfzehnte Oberschwingung statisch übler einen gesättigten Dreiphasenkondensator erreicht wird. Frequency multiplier circuits are used for signaling and remote control used, in which a multiplication of the network frequency, z. B. on the ninth or fifteenth harmonic statically foul a saturated three-phase capacitor is achieved.

Aufgabe der Erfindung ist, die Nachteile der aufgeführten Fehlerortsbestimmungsmethoden zu beseitigen, und zwar derart, daß die Vorteile der Tonfrequenzmethode erhalten bleiben, dabei aber das Ausbrennen von hochohmigen Fehlerstellen ohne zusätzliche Geräte durchgeführt werden kann. Außerdem soll eine bessere Hörbarkeit erzielt werden. Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, daß durch das zu prüfende Kabel ein Prüfstrom so hoher Stromstärke gesandt wird, daß der widerstand einer hochohmigen Fehlerstelle in jedem Falle stark reduziert wird. The object of the invention is to address the disadvantages of the listed fault location methods to be eliminated in such a way that the advantages of the audio frequency method are preserved remain, but the burning out of high-resistance faults without additional Devices can be carried out. In addition, better audibility should be achieved. The invention is based on the idea that a cable to be tested Test current so high amperage is sent that the resistance of a high-ohmic Defect point is greatly reduced in each case.

Eine leichtere Hörbarkeit des Prüfwechselstromes kann dadurch erreicht werden, daß er eine von der gewöhnlichen Sinunsform abweichende Charakteristik erhält. Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird daher erfindungsgemäß ein bei Signal- und Fernsteuerungsanlagen bekannter Frequenzverdreifacher in Form eines fünfschenkeligen, stark gesättigten Dreiphasentransformators benutzt, der primär in Sternschaltung aus einem Drehstromnetz normaler Nennfrequenz gespeist wird und sekundärseitig übler einen Parallelkondensator derartiger Bemessung und einer Reihendrosselspule derartiger Sättigung an das Kabel angeschlossen ist, daß ein Prüfstein mit einer Oberwelle neunfacher Netz frequenz entsteht. Ein periodisches Unterbrechen des Prüfwechselstromes bewirkt eine zusätzliche bessere Hörbarkeit und erfolgt derart, daß der Parallelkondensator mit Hilfe. eines mit ihm in Reihe liegenden Schalters periodisch zur und ab schaltbar ist. Hierbei wird die Netzspannung direkt zur tonfrequenten Versorgung des Kabels benutzt, so daß so hohe Leistungen, wie sie erforderlich sind, um bei hochohmigen Fehlerstellen den Widerstand. stark zu reduzieren, durch Resonanzabstimmung des Paralielkondensators mit einer nachfolgenden Drossel und der Kabelkapazität ohne jede Schwierigkeit zur Verfügung gestellt werden können. Die gute Hörbarkeit des Prüfwechselstromes is tdadurch gewrleistet, daß dieser durch einen Frequenzverdreifacher in Form eines fünfschenkeligen, stark gesättigten Dreiphasentransformator mit sekundärseitig angebrachtem Parallelkondensator zusammen mit einer Induktivität in Reihe mit einer starken Oberwelle der neunfachen Netzfrequenz versehen wird. Durch. diese im Sekundärkreis befindlichen Schaltelemente wird die Sinusform des Prüfwechselstromes stark verzerrt, so daß eine akustische Unterscheidbarkeit des Prüfstromes von sinusförmigen Fremdströmen mit Netzfrequenz gegeben ist. Die Unterscheidbarkeit wird durch periodisches Unterbrechen des Prüfwechselstromes zusätzlich erhöht. An easier audibility of the test alternating current can thereby be achieved that it has a characteristic deviating from the usual sinusoidal shape. In order to solve the problem posed, according to the invention, a signal and Remote control systems of known frequency triples in the form of a five-legged, heavily saturated three-phase transformer, primarily in star connection is fed from a three-phase network of normal nominal frequency and worse on the secondary side a parallel capacitor of this type and a series inductor of this type Saturation connected to the cable is that a touchstone with a harmonic nine times the network frequency. A periodic one Interrupt of the test alternating current causes an additional better audibility and takes place in such a way, that the parallel capacitor using. a switch in series with it can be switched up and down periodically. Here the mains voltage becomes the audio frequency Supply of the cable used so that as high a power as required to reduce the resistance in the case of high-resistance faults. greatly reduced by resonance tuning of the parallel capacitor with a subsequent choke and the cable capacitance can be provided without any difficulty. The good audibility of the test alternating current is guaranteed by the fact that it is tripled by a frequency in the form of a five-legged, highly saturated three-phase transformer with a secondary side attached parallel capacitor together with an inductance in series with a strong harmonic of nine times the network frequency is provided. By. this in the secondary circuit the switching elements located, the sinusoidal shape of the test alternating current is strongly distorted, so that the test current can be distinguished acoustically from sinusoidal external currents with mains frequency is given. The distinctness is made by periodic interruption the test alternating current is additionally increased.

Durch die Einrichtung nach der Erfindung wird erreicht, daß sowohl die tronfrequente Versorgung des Kabels sichergestellt und gleichzeitig mit einem so starken Prüfstrom gearbeitet wird, daß massive Fehler, wie sie in Hochspannungskabeln starken Querschnittes aufzutreten pflegen oder hochohmige Fehlerstellen in auch abgeschirmten Kabeln, geortet werden können. By the device according to the invention it is achieved that both the tron-frequency supply of the cable is ensured and at the same time with a The test current is so strong that massive errors such as those in high-voltage cables are produced with a strong cross-section or high resistance Defects in also shielded Cables that can be located.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Device for determining the location of cable faults using an alternating test current with audible frequency components and an inductive one Electroacoustic display device coupled to the cable, characterized in that that they have a frequency tripler known per se in the form of a five-legged, strongly saturated three-phase transformer, which is primarily in star connection is fed from a three-phase network of normal nominal frequency and on the secondary side Via a parallel capacitor of this type and a series inductor such saturation. the cable is connected that a test current with a Harmonic wave of nine times the network frequency arises.

2. Device according to claim 1, characterized in that the parallel capacitor can be switched on and off periodically with the aid of a switch in series with it is.

Considered publications: German Patent Specifications No. 306 679, 902 158; U.S. Patents Nos. 2,471,417, 2,651,021, 2,291,533, 2,142 304, 1,297,929, 1,462,053, 1,464,119; French Patent No. 617,376; »Electricity Industry«, Volume 51, 1952, issue 22, pp. 614 to 617, and Volume 53, 1954, issue 23, p. 741 to 744.