DE102014015666A1

DE102014015666A1 - Verfahren zur eindeutigen Identifikation von Kabel und Leitungen und zur Prüfung und Prüfung und Erstellung von Schalt- und Installationsplänen

Info

Publication number: DE102014015666A1
Application number: DE102014015666.4A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2016-04-28
Also published as: WO2016062301A2; WO2016062301A3

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das eine einfache Identifikation bei Verkabelungen von Anlagen oder Geräten erlaubt. Darüber hinaus dient die Erfindung zur effizienteren und effektiveren Prüfung und Erstellung von Schalt- und Installationsplänen. Dies wird erreicht durch Verfahren zur Fehlersuche bei Verkabelungen von Anlagen oder Geräten, bei dem ein Lichtwellenleiter (4) in einem zu prüfenden Kabel (1) parallel integriert ist, sodass entlang des Lichtwellenleiters (4) Licht entlang des Kabels (1) an seiner Ober- bzw. Mantelfläche (5) austritt, wenn an einer beliebigen Stelle des Lichtwellenleiters (4) eine Lichtquelle (6) angeschlossen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach Anspruch 1.
In Anlagen werden Kabel über weite Strecken verlegt und angeschlossen. Im Falle eines defekten Kabels oder eines Fehlanschlusses ist es daher schwierig, unter einer Vielzahl von Kabeln das defekte bzw. falsch angeschlossene Kabel zu ermitteln.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das eine einfache Identifikation z. B. Fehlersuche bei Verkabelungen von elektrischen Anlagen oder Geräten erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur eindeutigen Identifikation von Kabel und Leitungen. Darüber hinaus dient die Erfindung zur effizienteren und effektiveren Prüfung und Erstellung von Schalt- und Installationsplänen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es in überraschender Weise möglich, über sehr lange Strecken Kabelfehler, zum Beispiel ein Kabelbruch oder ein falsch angeschlossenes Kabel unter einer hohen Anzahl von Kabel zu verfolgen. Erstaunlicherweise ist nur ein sehr geringer Lichtanteil, der an der Mantelfläche austritt, erforderlich, um ein Leuchten festzustellen. Es kann eine sehr hohe Anzahl an Lichtaustrittsstellen geschaffen werden, sodass selbst von der Leuchtquelle weit entfernte Stellen zum Leuchten gebracht werden können. Zur besseren Erkennung bzw. Identifikation können die Lichtaustrittsstellen spiralförmig oder auch wie ein Netzgewebe in/an der Isolierung des jeweiligen Kabels angebracht werden.
Die Erfindung bezieht sich auf Leitungen, wie Schläuche, Rohre und Adern sowie als Bestandteil von Isolierungen, welche auch in pneumatischen oder hydraulischen Anlagen üblich sind und Kabel, welche in elektrischen Niederspannungsschaltanlagen verwendet werden. Die oben aufgeführten Beschreibungen gelten für jegliche Gewerke. Das Wort „Kabel” bzw. „Verkabelungen” ist daher im folgenden Text auch auf solche Begriffe anzuwenden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Lichtwellenleiter verwendet wird, bei dem in Abständen entlang des Kabelverlaufs Lichtaustrittsstellen vorhanden sind. Zwar ist es denkbar, dass die gesamte Oberfläche des Lichtwellenleiters zum Leuchten gebracht werden könnte, jedoch verliert so das Licht nach kurzer Strecke schnell an Leistung. Es ist völlig ausreichend, dass nur an bestimmten Stellen des Lichtleiters Licht an der Mantelfläche austritt. Dadurch können sehr lange Kabel eindeutig identifiziert werden.
Von Vorteil ist es, dass die Abstände der Lichtaustrittsstellen in einer Leitung stets gleich sind. Dadurch kann ein Kabelbruch leicht festgestellt werden. Auch kann ein Kabel leicht verfolgt werden.
Optimal ist es, wenn der Abstand der einzelnen Lichtaustrittsstellen zwischen 1 cm und 100 cm liegt. Dies ist ein guter Kompromiss zwischen Lichtverlusten auf der einen Seite und der Identifikationsmöglichkeit auf der anderen Seite.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung besteht der Lichtwellenleiter aus einem Kunststoff. Im Gegensatz zu Glasfaserkabeln tritt besonders viel Licht an der Mantelfläche aus. Auch lassen sich die Lichtaustrittsstellen leicht bearbeiten bzw. herstellen. Kunststoff ist leicht biegbar und verhindert ein ungewolltes Brechen der Faser.
Die Faser ist mit einer Ummantelung versehen. Die Faser ist vorzugsweise als POF bzw. polymere optische Faser ausgeführt.
Zweckmäßig ist es, wenn der Lichtwellenleiter in einer elektrischen Isolierung des Kabels integriert ist, sodass ein Teil einer Oberfläche des Lichtwellenleiters frei liegt. Eine Verkabelung des Kabels ist so zusammen mit dem Lichtwellenleiter leicht möglich.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fehlersuche in einer Niederspannungsschaltanlage oder pneumatischen/hydraulischen Druckanlage stattfindet. In solchen Anlagen sind üblicherweise Fehler schwer festzustellen. Zwar helfen unterschiedlich farbige Kabel, jedoch ist die Anzahl der Farben begrenzt. Durch das Lichtsignal kann dagegen ein Kabel leicht identifiziert werden. Leuchtet der Lichtwellenleiter ab einer bestimmten Strecke nicht mehr, so kann dies auf einen Kabelbruch hindeuten.
Eine weitere sehr wichtige bevorzugte Maßnahme beinhaltet, dass Lichtaustrittsstellen durch fensterartiges Wegschneiden der Ummantelung der Faser entstehen, sodass nur ein geringer Teil des Lichtes an der Mantelinnenfläche der Faser reflektiert wird und der übrige Teil aus der Mantelfläche durch die Öffnung austritt. Diese einfache Maßnahme erlaubt, dass das Licht nicht vollständig entlang des Lichtwellenleiters reflektiert wird, sondern dort austritt, wo eine Kontrolle möglich ist. Die Ummantelung in Bereich eines Fensters kann mit einem messerartigen Werkzeug entfernt werden.
Um den Licht austritt an den entsprechenden Stellen zu verbessern ist es denkbar, dass die Faser mit zusätzlichen kleinen Bruchstellen versehen ist.
Von besonderem Vorteil ist es, dass zum Anleuchten des Lichtwellenleiters farbiges Licht verwendet wird. Blaues, grünes oder rotes Licht ist besonders gut zu sehen.
Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung und Vorteile derselben beschrieben sind.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kabels von der Seite bzw. im Schnitt,
2 eine Darstellung des Querschnitts des Kabels, und
3 eine Anlage, die mit dem Kabel verkabelt ist.
1 zeigt ein Kabel 1, mit dem eine Fehlersuche bei Verkabelungen von Anlagen oder Geräten, beispielsweise in Niederspannungsschaltanlagen möglich ist. Das Kabel 1 besteht aus mindestens einem elektrischen Leiter 2 und mindestens einer Isolierung 3. Wie auch 2 deutlich zeigt, ist ein Lichtwellenleiter 4 in dem zu prüfenden Kabel 1 parallel integriert.
Entlang des Lichtwellenleiters 4 kann Licht entlang des Kabels 1 an seiner Ober- bzw. Mantelfläche 5 austreten, wenn an einer beliebigen Stelle des Lichtwellenleiters 4 eine Lichtquelle 6 angeschlossen wird. Die Lichtquelle kann also nicht nur an einem Ende der Faser angeschlossen werden, sondern auch an eines der Lichtfenster.
Die Lichtquelle umfasst eine LED mit vorzugsweise hoher Leistung, beispielsweise mindestens 1 Watt. Besonders geeignet ist ein Laser bzw. Laserpointer oder ein Lichtimpuls.
Der Lichtwellenleiter ist in der Isolierung 3 integriert, so das ein Teil der Fläche des Lichtwellenleiters in der Isolierung angeordnet ist und ein anderer Teil der Fläche, welcher sich außerhalb der Isolierung bzw. des Kabels befindet, wie 2 zeigt. Alternativ kann der Lichtwellenleiter auch vollständig außerhalb der Isolierung, d. h. außen angeordnet sein. Der Lichtwellenleiter kann z. B. außen verklebt sein. Denkbar wäre eine transparente Isolierung 3 mit vollständig eingebettetem Lichtwellenleiter 4.
2 zeigt, dass der Lichtwellenleiter in einer elektrischen Isolierung des Kabels integriert ist, sodass ein Teil einer Oberfläche des Lichtwellenleiters frei liegt.
Der Lichtwellenleiter ist mit einer Ummantelung 5 bzw. Faserisolierung versehen. Der Lichtwellenleiter hat eine Mantelfläche, an der die Faserisolierung angeordnet ist. Die Faserisolierung hat ebenfalls eine äußere Mantelfläche, an der aber bei geschlossener Faserisolierung kein Licht austritt.
Wie 1 zeigt, wird ein Lichtwellenleiter 4 verwendet, bei dem in Abständen entlang des Kabelverlaufs Lichtaustrittsstellen 7 vorhanden sind. Der Pfeil A soll zeigen, dass das Licht von der Lichtquelle in der einen Stirnseite oder auch an einer anderen beliebigen Stelle des Lichtwellenleiters 4 eingespeist wird. Die Pfeile B zeigen den Lichtaustritt an der Mantelfläche und Pfeil C zeigt den Lichtaustritt an der zweiten Stirnseite, die von der Quelle 6 entfernt ist.
Der Abstand der einzelnen Lichtaustrittsstellen liegt zwischen 1 cm und 100 cm. Der Lichtwellenleiter 4 besteht aus einem Kunststoff bzw. einem Faser.
Der Lichtwellenleiter ist in einer elektrischen Isolierung des Kabels integriert, sodass ein Teil einer Oberfläche des Lichtwellenleiters frei liegt.
Lichtaustrittsstellen 7 werden durch Schaffung eines Fensters an der Faserisolierung geschaffen, so dass nur ein geringer Teil des Lichtes an der Mantelinnenfläche bzw. dem Fenster reflektiert wird und der übrige Teil aus der Mantelfläche austritt.
Vorzugsweise wird zum Anleuchten des Lichtwellenleiters farbiges Licht verwendet.
3 zeigt zwei Anlagenteile 8 und 9, die miteinander mit einem Kabel 1 verbunden sind. Das Kabel 1 hat jedoch einen Leitungsbruch 10, sodass Licht an den Stellen B nur bis dort vorhanden sind. Der Ort des Leitungsbruches 10 bzw. Fehler kann somit sehr leicht eingegrenzt werden.
Eine Standard-Polymerfaser ist 1 mm dick und besteht aus einem 0,98 mm Die Die Faser weist einen dicken Kern aus Polymethylmethacrylat (PMMA) sowie einem dünnen Mantel auf. Um eine Lichtführung durch den Effekt der Totalreflexion im Kern zu ermöglichen, besteht der meist sehr dünne Mantel aus fluoriertem PMMA, welches einen geringeren Brechungsindex aufweist. Die Kerndurchmesser bewegen sich zwischen 0,06 und 1 mm.
Eingesetzt wird eine Polymere optische Faser (kurz POF). Diese Fasern sind Lichtwellenleiter aus Kunststoff, die primär für die Datenübertragung eingesetzt werden, in Form von Seitenlichtfasern aber auch in der (indirekten) Beleuchtung zum Einsatz kommen.
Die Erfindung bezieht sich auf Leitungen, wie Schläuche, Rohre und Adern sowie als Bestandteil von Isolierungen, welche auch in pneumatischen oder hydraulischen Anlagen üblich sind und Kabel, welche in elektrischen Niederspannungsschaltanlagen verwendet werden. Die oben aufgeführten Beschreibungen gelten für jegliche Gewerke.
Bezugszeichenliste

1: Kabel
2: elektrischer Leiter
3: Isolierung
4: Lichtwellenleiter
5: Ummantellung LWL
6: Lichtquelle
7: Lichtaustrittsstellen
8: erstes Anlagenteil
9: zweites Anlagenteil
10: Leitungsbruch

Claims

Verfahren zur Identifikation und/oder Fehlersuche bei Kabeln oder Leitungen in Anlagen und/oder Erstellung von Schalt- und Installationsplänen, insbesondere Verkabelungen von elektrischen Anlagen oder Geräten, bei dem ein Lichtwellenleiter (4) in einer zu prüfenden Leitung oder einem zu prüfenden Kabel (1) parallel integriert ist, so dass entlang des Lichtwellenleiters (4) Licht entlang des Kabels (1) an seiner Ober- bzw. Mantelfläche austritt, wenn an einer beliebigen zugänglichen Lichteintrittsstelle des Lichtwellenleiters (4) eine Lichtquelle (6) angeschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtwellenleiter (4) verwendet wird, bei dem in Abständen entlang des Kabelverlaufs Lichtaustrittsstellen (7) vorhanden sind.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Lichtaustrittsstellen (7) stets gleich sind.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der einzelnen Lichtaustrittsstellen zwischen 1 cm und 100 cm liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (4) aus einem Kunststoff oder Faserstoff, insbesondere polymere bzw. POF besteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (4) in einer elektrischen Isolierung (3) des Kabels (1) integriert ist, sodass ein Teil einer Oberfläche des Lichtwellenleiters frei liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlersuche in einer Niederspannungsschaltanlage stattfindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtaustrittsstellen (7) durch Schaffung eines Lichtaustrittsfensters an der Mantelfläche bzw. Ummantellung (5) erfolgt, sodass nur ein Teil des Lichtes an der Mantelinnenfläche reflektiert wird und der übrige Teil aus einer Mantelfläche (5) austritt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anleuchten des Lichtwellenleiters (4) farbiges Licht verwendet wird.
Kabel mit einem integrierten Lichtwellenleiter zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Lichtwellenleiter (4), der in einem Kabel (1) parallel integriert ist, so dass entlang des Lichtwellenleiters (4) Licht entlang des Kabels (1) an seiner Ober- bzw. Mantelfläche austritt, wenn an einer beliebigen Lichteintrittsstelle des Lichtwellenleiters (4) eine Lichtquelle (6) angeschlossen wird.