DE117605C

DE117605C -

Info

Publication number: DE117605C
Application number: DE1900117605D
Authority: DE
Filing date: 1900-04-02
Anticipated expiration: 1920-04-03

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

.Μ 117605 KLASSE 21 e.

Die vorliegende Erfindung soll ermöglichen, das von einem stromdurchflossenen Leiter erzeugte, oft sehr schwache magnetische Feld zu Beobachtungen und Messungen zu benutzen, und beispielsweise folgende Aufgaben vereinfachen und erleichtern:

Ί. die Auffindung von Isolationsfehlern, wie Erd-, Neben- und Kurzschließungen in elektrischen Vertheilungsnetzen und Leitungslinien;

2. die Auffindung von Isolationsfehlern, wie Körper-, Neben- und Kurzschlüssen an elektrischen Maschinen und Apparaten;

3. die Auffindung der Lage von Leitungen und Leitungsverzweigungen, welche in der Erde, in Mauern, Wänden, Decken u. dergl. verborgen sind;

4. die Verfolgung vagabondirender Ströme;

5. die Untersuchung verwickelter Schaltungen u. s. w.;

6. das Messen der Stärke pulsirender oder Wechselströme an beliebigen Stellen einer Leitung.

Das einfachste und bequemste Mittel zur Lösung der fünf erstgenannten Aufgaben ist natürlich die Inductionsspule. Der Grund, warum dieselbe bis jetzt zu diesen Zwecken so wenig Anwendung fand, ist darin zu suchen, daß sie nur zur Auffindung grober Fehler brauchbar war. So ist es z. B. aus den beiden amerikanischen Patentschriften 400181 und 400182 bekannt, Isolationsfehler in Leitungen dadurch aufzusuchen, daß man längs dieses Leiters, in welchem ein pulsirender oder Wechselstrom fließt, eine mit einem Telephon leitend verbundene Inductionsspule entlang führt, welche im' Wesentlichen nur aus den Drahtwindungen besteht, in denen der secundäre Strom inducirt werden soll. Macht man nun bei einer solch einfachen Spule Windungszahl und Windungslänge so groß, daß man die Spulen eben noch in einem geschlossenen Räume gebrauchen kann, so muß der die Induction erzeugende, pulsirende oder Wechselstrom immer noch die Stärke von etwa 0,1 Amp. haben, damit derselbe mit Hülfe der Spule wahrgenommen werden kann.

Wollte man mit einem solchen unhandlichen und unbequemen Werkzeug, wie es unter den angegebenen Verhältnissen eine solche Inductionsspule ist, nach dem in den beiden genannten amerikanischen Patentschriften beschriebenen Verfahren in einer elektrischen Starkstromanlage einen Isolationsfehler unter Benutzung der Betriebsspannung von etwa 100 Volt auffinden, so dürfte der Widerstand desselben nicht mehr als etwa 1000 Ohm betragen. Zieht man nun in Betracht, daß die fast allgemein anerkannten Sicherheitsvorschriften des Verbandes deutscher Elektrotechniker einen minimalen Isolationswiderstand von

ι 000 000 .

Ohm vorschreiben (wobei η = An-

n ^v

zahl der angeschlossenen Glühlampen ist), so können mit der bekannten amerikanischen Inductionsspule alle zwischen dieser Widerstandsgröße und der von etwa 1000 Ohm liegen-

(2. Auflage, ausgegeben am 8. Mai igog.)

den Isolationsfehler nicht mehr wahrgenommen werden, sondern man konnte bisher dieselben innerhalb dieser Grenzen nur noch mittelst des kostspieligen und zeitraubenden Netzzertheilens und durch Messen mittelst Galvanoskops ermitteln.

Diesem Mangel hilft das vorliegende Geräth ab, und zwar ist bei demselben eine handliche Inductionsspule mit einem Eisenkern so verbunden, daß man die Spule mit der zu untersuchenden Leitung bezw. mit dem zu untersuchenden Apparat an jeder beliebigen Stelle rasch und bequem magnetisch kuppeln kann. Dies wird erreicht durch eine dem jeweiligen Zweck angepaßte derartige Formgabe des Eisenkernes, daß die magnetischen Kraftlinien einen bequemen Weg um den inducirenden Stromleiter bezw. von dem inducirenden Apparat und um die zu inducirenden Spulenwindungen durch das Eisen finden. Dies hat zur Folge, daß fast die ganze Kraftlinienzahl inducirend wirkt, zum Unterschiede von der gewöhnlichen Inductionsspule, bei deren Gebrauch nur ein kleiner Theil der magnetischen Kraftlinien inducirend wirken kann. Mittelst des Gegenstandes vorliegender Erfindung können mithin ganz außerordentlich schwache Ströme noch wahrgenommen werden.

Soll derselbe die unter i. genannte Aufgabe erfüllen, so sendet man zunächst einen pulsirenden oder Wechselstrom so in die frag-' liehe Leitung, daß derselbe nur auf einem Wege zu der Fehlerstelle fließen kann und dann diese durchfließen muß. Hierauf benutzt man die durch Fig. ι der Zeichnung im Querschnitt dargestellte Ausführungsform, bei welcher der Eisenkörper α α' getheilt ist; in die Hälfte α ist die Bewickelung b eingebettet, die Hälfte a' kann aufgehoben (a" ) werden, um die zu untersuchende Leitung in den Hohlraum c einführen zu können. Der in der Leitung fließende Strom inducirt in der Wickelung b einen anderen, welcher ein angeschlossenes Telephon zum Ertönen bringt. Legt man das Geräth, von der Eintrittsstelle des Stromes angefangen, nach einander an geeignete Punkte der Leitung, so wird man die Fehlerstelle sehr rasch finden. Ist der Widerstand des Isolationsfehlers zu groß und die Welle des benutzten Stromes zu abgeflacht, um einen wahrnehmbaren Ton im Telephon hervorzubringen, so kann man zwischen dem Geräth und dem Telephon einen Unterbrecher einschalten, welcher bei geeignet hoher Unterbrechungszahl das Telephon noch zum Ertönen bringt.

Sollen die unter 2. und 5. genannten Aufgaben erfüllt werden, so verfährt man in derselben Weise, jedoch verwendet man bei der Untersuchung von Ankern und ähnlich gestalteten Armaturen die durch Fig. 2 der Zeichnung im Querschnitt dargestellte Ausführungsform, welche sich von der zuerst beschriebenen nur dadurch unterscheidet, daß Theil a' des Eisenkernes in Wegfall kommt und Theil a der Armatur entsprechend gestaltet ist. Es ist klar, daß die Ausführungsform Fig. 1 ohne Weiteres auch den Zweck der Ausführungsform Fig. 2 erfüllen kann und umgekehrt, wenn man den Theil a' des Eisenkernes am Theil α leicht abnehmbar anordnet. und den letzteren entsprechend gestaltet.

Auch zur Erfüllung der unter 3. und 4. genannten Aufgaben kann man sich in gleicher Weise desselben Geräthes bedienen. Zur Verfolgung besonders unzugänglicher Leitungen, wie tief eingegrabener Erdkabel u. dergl., dient vortheilhaft'die durch Fig. 3 der Zeichnung im Querschnitt dargestellte Ausführungsform. Der Eisenkörper α hat bei dieser Ausführung noch eiserne Flügel d, um den Eisenkern voluminöser und vor Allem flächenreicher zu machen, wodurch die Induction erheblich an Kraft gewinnt.

Wie bereits eingangs erwähnt, erfüllt aber auch vorliegende Erfindung mit dem gleichen Erfolge die unter 6. angeführte Aufgabe. Zu diesem Behufe ist es nur nöthig, an die Enden der Wickelung statt des Telephons einen entsprechenden Wechselstrommesser anzuschließen.

Die Worte »mit dem gleichen Erfolge« sollen hervorheben, daß der Gegenstand vor^ liegender Erfindung das erste aus einem bewickelten Eisenkern bestehende elektrische Meßgeräth ist, mit dessen Hülfe an jeder beliebigen Stelle einer Leitung, welche, einen pulsirenden oder Wechselstrom führt, die Stromstärke gemessen werden kann, ohne die Leitung behufs Einschaltung des Meßgeräthes unterbrechen oder bei Anlage der Leitung bereits Anschlußvorrichtungen zu diesem Zwecke vorsehen zu müssen.

Wenn auch zugegeben werden muß, daß die jetzt zahlreich bestehenden Meßanordnungen, bei welchen ein um einen Leiter fest geschlossener, bewickelter Eisenkern als Transformator benutzt wird, mit Bezug auf das Messen des Stromes die gleiche Wirkung zeigen (vergl. z. B. die amerikanische Patentschrift 380947), so stehen diese bekannten Meßvorrichtungen aber dem Gegenstande vorliegender Erfindung insofern nach, als sie fest auf die zu messende Stromleitung aufmontirt werden müssen und daher nur stationäre Verwendung finden können.

Das vorliegende Meßgeräth kann man ferner durch mehrfache Bewickelung noch leicht verschieden empfindlich machen.

Die Fig. 1 bis 3 der Zeichnung stellen - nur einige charakteristische Ausführungsformen des Geräthes im Querschnitt dar; den Bedürfnissen

der Praxis können dieselben beliebig angepaßt werden.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Geräth zum Anzeigen und Messen pulsirender oder wechselnder magnetischer Felder, bestehend aus einer mit einem Telephon bezw. einem Wechselstrommesser leitend verbundenen Induktionsspule, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe einen Eisenkern von solcher Form besitzt, daß die magnetischen Kraftlinien nahezu vollzählig einen bequemen Weg durch das Eisen finden, zu dem Zwecke, das ganze Geräth mit der zu untersuchenden Leitung bezw. Armatur an jeder beliebigen Stelle derselben rasch und bequem magnetisch kuppeln und dadurch unter dem vorgeschriebenen mini malen Isolationswiderstande gelegene Isolationsfehler noch wahrnehmen zu können. Eine Ausführungsform des unter i. gekennzeichneten Geräthes, bei welcher der an die Leitung bezw. an die zu untersuchende Armatur anzulegende und dementsprechend geformte Theil (a) des Eisenkernes mit einem entsprechend geformten Klappdeckel (a') versehen ist und mit diesem einen Hohlraum einschließt, in welchen jede beliebige Stelle einer Leitung rasch und bequem eingeführt werden kann.
Eine Ausführungsform des unter i. gekennzeichneten Geräthes, bei welcher der Eisenkern (a) noch mit seitlichen Eisenflügeln (d) versehen ist, welche die Induction bei Verfolgung schwer zugänglicher Leitungen kräftiger machen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.