DE1181320B

DE1181320B - Verfahren zum punktgenauen Orten eines Fehlers einer elektrischen Leitung, vorzugsweise eines Kabels

Info

Publication number: DE1181320B
Application number: DEV19850A
Authority: DE
Inventors: Heinz Winkler
Original assignee: Funkwerk Dresden VEB
Current assignee: Funkwerk Dresden VEB
Priority date: 1960-12-22
Filing date: 1960-12-22
Publication date: 1964-11-12

Description

Verfahren zum punktgenauen Orten eines Fehlers einer elektrischen Leitung, vorzugsweise eines Kabels Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Orten eines Fehlers einer elektrischen Leitung, vorzugsweise eines Kabels, mit Hilfe von an einem Ende des Prüflings eingespeisten Meßimpulsen, das auf der Erfassung des Laufzeitunterschiedes zwischen den Meßimpulsen und den von der Fehlerstelle reflektierten elektrischen Impulsen mit Hilfe eines Indikators beruht.
Es sind Verfahren und Einrichtungen zur Fehlerortsbestimmung bekannt, bei denen an einem Ende des Kabels eine Wechselspannung angelegt wird und bei einem Schluß der Seele mit dem Kabelmantel sich ein Stromkreis über Seele, Fehlerstelle und Kabelmantel ausbildet. Das durch den Wechselstrom im Kabelmantel erzeugte magnetische Feld wird von einem tragbaren Empfänger angezeigt. Der Fehlerort soll dadurch erkannt werden, daß bei einem Suchen vom Einspeisungsende aus am Fehlerort die Feldstärke des magnetischen Feldes sprungartig Null wird. Diese klare Anzeige des Fehlerortes ist aber nur bei solchen Kabeln möglich, deren Mantel elektrisch isoliert von der Erde verlegt sind. Falls die Erdübergangswiderstände geringer sind als der Widerstand des Kabelmantels und außerdem auf der ganzen Länge des Kabels nicht gleich sind, können auch hinter dem Fehlerort noch Wechselströme im Kabelmantel fließen, besonders dann, wenn dort ein geringerer Widerstand über die Erde zum Einspeisungspunkt vorliegt. Das heißt, es tritt keine sprungartige Veränderung der magnetischen Feldstärke ein, und eine genaue Angabe des Fehlerortes ist nicht möglich.
Des weiteren sind Verfahren und Einrichtungen zur Bestimmung des Fehlerortes an elektrischen Leitungen und Kabeln bekannt, bei denen die Entfernung des Fehlerortes von einem Ende der Leitung bzw. des Kabels aus der Zeitdifferenz eines in das Kabel geschickten Impulses und des wieder zurückkommenden Reflexes einer Fehlerstelle und der Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Impulses im Kabel ermittelt wird. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Impulses im Kabel und der Verlauf des Kabels in der Erde nicht genau bekannt ist. Dadurch ergeben sich Abweichungen der ermittelten Entfernung des Fehlerortes von der wirklichen Lage.
Es ist weiterhin bekannt, längs der zu prüfenden Leitung zwei in einem definierten Abstand voneinander gehaltene Indikatoren galvanisch oder magnetisch anzukoppeln, die beide das Zeitintervall zwischen einer längs der Leitung wandernden Welle und ihrer Reflexion an einer Fehlerstelle messen. Aus der Differenz der Meßergebnisse der beiden Indikatoren und ihrer Entfernung voneinander läßt sich die Fortpflanzungsgeschwindigkeit und damit die Entfernung des Fehlerortes errechnen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß zwei Empfängerindikatoren benötigt werden und daß auf Grund der mitunter nicht genau bekannten Lage des Kabels keine genaue Fehlerortung möglich ist.
Nach den bekannten Schall-Entfernungsverfahren wird der Fehlerort aus dem Zeitintervall zwischen der Ankunft des elektrischen Impulses und dem Schallimpuls, der durch einen Überschlag an der Fehlerstelle erzeugt wird, errechnet. Beide Impulse laufen entlang des Kabels. Die für den Weg des elektrischen Impulses zur Meßstelle erforderliche Zeit ist relativ kurz, so daß der Meßwert im wesentlichen die Laufzeit des Schallimpulses von der Fehlerstelle zur Meßeinrichtung darstellt. Die Richtung und Entfernung des Fehlers kann bei Messung mit an zwei Stellen im Abstand oberhalb des Kabels in den Boden getriebenen Stäben ermittelt werden, indem ebenfalls aus der Differenz beider Meßergebnisse die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Schalles und damit die Fehlerentfernung errechnet wird.
Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der Fehler so beschaffen sein muß, daß bei Beaufschlagung mittels eines elektrischen Impulses ein Überschlag (Lichtbogen) auftrifft, der eine akustische Schwingung auslöst. Handelt es sich um einen sattgebrannten Fehler, so kann kein Überschlag stattfinden und damit auch keine Schallwelle erzeugt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das einfach und zuverlässig eine punktgenaue Fehlerortung ermöglicht und die Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe - ausgehend von dem Verfahren zum Orten eines Fehlers einer elektrischen Leitung, vorzugsweise eines Kabels, mit Hilfe von an einem Ende des Prüflings eingespeisten Meßimpulsen, das auf der Erfassung des Laufzeitunterschiedes zwischen den Meßirnpulsen und den von der Fehlerstelle reflektierten elektrischen Impulsen mit Hilfe eines Indikators beruht, - dadurch gelöst, daß zum unmittelbaren Bestimmen des Fehlerortes am Objekt der Indikator einen induktiven Meßfühler aufweist sowie als Nullindikator ausgebildet ist und in an sich bekannter Weise am Prüfling entlang geführt wird, daß der Indikator den Laufzeitunterschied zwischen den hinlaufenden Meßimpulsen und den von der Fehlerstelle reflektierten Impulsen anzeigt und daß der Laufzeitunterschied Null als Kriterium des Fehlerortes dient.
An Hand der Zeichnung wird im nachfolgenden Beispiel die Erfindung näher erläutert.
An einem Ende eines Kabels 1 wird ein Sender 2 angeschlossen, der einen Impuls 3 in das Kabel schickt. Der Impuls 3 wird von einem magnetischen Feld 4 begleitet, das beim Vorbeiwandern an einem tragbaren Indikator 5 von diesem registriert wird und einen Zeitmeßvorgang auslöst. An einer Fehlerstelle 6 wird der Impuls ganz oder teilweise reflektiert. Der zurückkommende reflektierte Impuls 7 wird ebenfalls beim Vorbeiwandern am tragbaren Indikator 5 von diesem registriert und stoppt den Zeitmeßvorgang. Die gemessene Laufzeit des Impulses vom Indikator bis zur Fehlerstelle und zurück wird mit einem Instrument angezeigt. Das Instrument zeigt direkt die Entfernung bis zur Fehlerstelle in Meter an und besitzt eine logarithmische Skalenteilung, so daß in der Nähe des Fehlerortes eine gute Ablesemöglichkeit besteht. Das andere Ende des Kabels wird mit den Wellenwiderstand des Kabels abgeschlossen, um Reflexion zu vermeiden. Schreitet man jetzt längs des Kabels auf die Fehlerstelle zu, so wird die Zeitdifferenz zwischen hinwanderndem und zurückkommendem Impuls immer kleiner und ist am Fehlerort zu Null geworden. Der Sender schickt in periodischen Zeitabständen wiederholt Impulse in das Kabel. Diese Wiederholungsfrequenz ist bei der Eichung der Anzeige des Indikators in bekannter Weise berücksichtigt.
Die verwendeten Impulse setzen sich vorteilhafterweise aus einem positiven Stromsprung und einem nachfolgenden negativen Stromsprung zusammen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Orten eines Fehlers einer elektrischen Leitung, vorzugsweise eines Kabels, mit Hilfe von an einem Ende des Prüflings eingespeisten Meßimpulsen, das auf der Erfassung des Laufzeitunterschiedes zwischen den Meßimpulsen und den von der Fehlerstelle reflektierten elektrischen Impulsen mit Hilfe eines Indikators beruht, dadurch gekennzeichnet, daß zum unmittelbaren Bestimmen des Fehlerortes am Objekt der Indikator einen induktiven Meßfühler aufweist sowie als Nullindikator ausgebildet ist und in an sich bekannter Weise am Prüfling entlang geführt wird, daß der Indikator den Laufzeitunterschied zwischen den hinlaufenden Meßimpulsen und den von der Fehlerstelle reflektierten Impulsen anzeigt und daß der Laufzeitunterschied Null als Kriterium des Fehlerortes dient.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Meßimpulse verwendet werden, die in an sich bekannter Weise aus einem positiven und einem negativen Teil bestehen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Nullindikators mit logarithmischer Anzeigecharakteristik im Sinne der Erzielung der größten Ablesegenauigkeit in der Indikator-Nullstellung.

In Betracht gezogene Druckschnften: »Elektrizitäts-Wirtschaft«, (1959), S. 807 bis 809; »A. J. E. E. Trans.«, 78 (1959), III-A, S. 821 bis 829.