DE1463456C

DE1463456C - Circuit arrangement for a monitoring conductor on a cable

Info

Publication number: DE1463456C
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing 4600 Dortmund Draheim
Original assignee: Kabel und Metallwerke Gutehoff nungshutte AG, 3000 Hannover
Publication date: 1971-04-29

Description

Zur Überwachung von elektrischen Kabeln sind wendeiförmige Schutzleiter bekannt, die, handelt es sich um Starkstromkabel, nach Art eines Schmelzleiters, z. B. aus Blei, Zinn oder Wismut ausgebildet sind und bei Erwärmung über das zulässige Maß auf Grund eines Fehlers durch Schmelzen einen Signalstrom auslösen, und geht es um die Überwachung von Nachrichtenkabeln, mit einem für den Durchtritt von Feuchtigkeit durchlässig gemachten Kunststoff versehen sind.For monitoring electrical cables, helical protective conductors are known to power cables, in the manner of a fusible conductor, e.g. B. made of lead, tin or bismuth and if they are heated above the permissible level due to an error caused by melting Trigger signal stream, and it is about the monitoring of communication cables, with one for the Plastic made permeable to penetration of moisture are provided.

Bekannt ist auch bereits eine Erdschluß-Schutzeinrichtung für isolierte elektrische Leitungen, bei der die einzelnen Adern eines Kabels einzeln von untereinander verbundenen, über eine Relaisauslöseeinrichtung geerdeten Schutzleitern und gemeinsam von einem über eine Hilfsspannungsquelle und eine Relaisauslösevorrichtung an Erde liegenden Überwachungsleiter umgeben sind. Der Überwachungsleiter ist hierbei, da er gegebenenfalls den gesamten Erdschlußstrom führen muß, als Umflechtung mit verhältnismäßig großem Querschnitt ausgebildet.A ground fault protection device for insulated electrical lines is also known in which the individual wires of a cable individually from interconnected, via a relay release device grounded protective conductors and together from one via an auxiliary voltage source and one Relay tripping device on earth monitoring conductor are surrounded. The supervisor is here, as he may be the entire Earth fault current must lead, designed as a braid with a relatively large cross-section.

Eine weitere bekannte Schutzeinrichtung für elektrische Geräte macht ebenfalls davon Gebrauch, den Überwachungsstromkreis an eine von der Betriebsspannung abgeleitete Hilfsspannung anzuschließen, die im Falle eines Fehlers das Gerät von der Versorgungsleitung trennt.Another known protective device for electrical devices also makes use of the To connect the monitoring circuit to an auxiliary voltage derived from the operating voltage, which disconnects the device from the supply line in the event of a fault.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für den Überwachungsleiter eines Kabels zu finden, bei dem dieser unmittelbar von der Betriebsspannung des zu überwachenden Kabels her gespeist wird und der während des Betriebes sowohl einen Kurzschluß des Kabels als auch eine Unterbrechung anzeigt. Zu diesem Zweck geht die Erfindung von einer Schaltungsanordnung aus, bei der der Überwachungsleiter innerhalb des Kabels gegen Erde isoliert angeordnet an dem einen Kabelende über einen Stromverbraucher an eine von der Betriebsspannung hergeleitete und durch ein Element reduzierte Spannung sowie am anderen Kabelende an Erde angeschlossen ist; der Stromverbraucher enthält dabei die Spule eines Schützes, das den dem Kabel zugeordneten Schalter steuert. Gemäß der Erfindung ist das eine Kabelende des Überwachungsleiters über den für eine' ausreichende Spannungsreduktion bei Nennstrom bemessenen Stromverbraucher direkt mit einem die Betriebsspannung führenden Leiter des Kabels verbunden; der Überwachungsleiter umgibt in an sich bekannter Weise die die Betriebsspannung führenden Leiter in Form einer offenen Wendel. Bei einer solchen Anordnung überwacht sich das Kabel im Betrieb durch den über den Überwachungsleiter fließenden Strom selbst. Der Überwachungsleiter wird im Schadensfall zuverlässig unterbrochen und damit der Kabelschalter geölfnet, wenn über der Aderisolierung und/ oder über der gemeinsamen Aderumhüllung innerhalb des isolierenden Mantels, z. B. innerhalb eines Kunststoffmantel, eine etwa aus Kupfer oder Aluminium bestehende leitende Wendel angeordnet und diese Wendel derart ausgeführt wird, daß sie im Falle eines Kurzschlusses an der Kurzschlußstelle unterbricht. Damit die Wendel im Falle eines Kurzschlusses mit Sicherheit unterbrochen wird, beträgt ihr Querschnitt höchstens 2 mm².The invention is based on the object of finding a circuit arrangement for the monitoring conductor of a cable in which this is fed directly from the operating voltage of the cable to be monitored and which indicates both a short circuit of the cable and an interruption during operation. For this purpose, the invention is based on a circuit arrangement in which the monitoring conductor within the cable is isolated from earth at one end of the cable via a power consumer to a voltage derived from the operating voltage and reduced by an element and connected to earth at the other end of the cable; the power consumer contains the coil of a contactor that controls the switch assigned to the cable. According to the invention, one end of the cable of the monitoring conductor is connected directly to a conductor of the cable carrying the operating voltage via the current consumer dimensioned for a sufficient voltage reduction at the rated current; the monitoring conductor surrounds the conductors carrying the operating voltage in a manner known per se in the form of an open helix. With such an arrangement, the cable monitors itself during operation by the current flowing through the monitoring conductor. B. arranged inside a plastic jacket, a conductive coil made of copper or aluminum, for example, and this coil is designed in such a way that it interrupts in the event of a short circuit at the short circuit point. So that the filament is reliably interrupted in the event of a short circuit, its cross section is at most 2 mm ² .

Oft kann es von Vorteil sein, wenigstens eine dünne Schicht aus einem andersartigen Isolierstoß, als ihn die Isolierhülle und/oder der Mantel des Kabels aufweist, unmittelbar unter bzw. unter und über der leitenden Wendel anzuordnen. Dieser Isolierstoff ist zweckmäßig so ausgewählt, daß er beim Kurzschluß keine bleibende, gut leitende Brücke bildet. Eine Acetat-Folie oder eine solche auf PoIyterephthalsäureester-Basis haben sich als geeignet erwiesen. Diese Folie kann beispielsweise zwischen der Wendel und der den stromführenden Leiter umgebenden Isolierhülle angeordnet sein. Die Folie kann überdies auch über der Wendel vorgesehen sein. Auch ist es· möglich, statt einer im Kabel mehrere Schichten unmittelbar unter oder über der leitenden Wendel vorzusehen.It can often be advantageous to use at least a thin layer of a different type of insulating joint, than it has the insulating sheath and / or the jacket of the cable, directly under or under and to be arranged over the conductive coil. This insulating material is expediently selected so that it is when Short-circuit does not form a permanent, well-conducting bridge. An acetate film or one based on polyterephthalic acid ester have proven to be suitable. This film can, for example, between the coil and the insulating sheath surrounding the current-carrying conductor. The foil can also be provided above the helix. It is also possible to have several instead of one in the cable Provide layers immediately below or above the conductive coil.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung. Es zeigtThe drawing serves as an explanation. It shows

F i g. 1 ein Einleiterkabel im Schnitt mit dem im Mantel isoliert angeordneten Überwachungsleiter,F i g. 1 a single-core cable in section with the monitoring conductor arranged insulated in the sheath,

F i g. 2 ein Vierleiterkabel im Schnitt, gleichfalls mit einem im Mantel angeordneten Überwachungsleiter, F i g. 2 a four-wire cable in section, also with a monitoring conductor arranged in the jacket,

F i g. 3 die Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Einleiterkabels.F i g. 3 the circuit arrangement for monitoring a single-conductor cable.

Der stromführende Leiter 1 ist von der Isolierhülle 2 umgeben, über die die dünne leitende Wendel 3 angeordnet ist. Die äußere Mantelhülle ist mit 4 und die dünne Folie ist mit 5 bezeichnet. Die Wendel 3 dient als Überwachungsleiter.The current-carrying conductor 1 is surrounded by the insulating sleeve 2, over which the thin conductive coil 3 is arranged. The outer casing is denoted by 4 and the thin film is denoted by 5. The helix 3 serves as the supervisor.

Der stromführende Leiter 1 ist, wie F Lg. 3 zeigt, an die Sammelschiene 6 angeschlossen und überträgt die Spannung nach dem Fahrdraht? einer Straßenbahn. Die als Überwachungsleiter dienende Wendel 3 ist über die Reihenschaltung der Spule 8 des Schützes und des Regelwiderstandes 9 auf der Seite der Sammelschiene 6 angeschlossen und auf der Seite des Fahrdrahtes 7 an Erde angeschlossen; das Schütz steuert den Kabelschalter 10.The current-carrying conductor 1 is, as Fig. 3 shows, connected to the busbar 6 and transmits the tension after the contact wire? a tram. The helix serving as a monitoring head 3 is via the series connection of the coil 8 of the contactor and the variable resistor 9 on the side connected to the busbar 6 and connected to earth on the side of the contact wire 7; that Contactor controls the cable switch 10.

Bei einer Kabel- oder Leitungsstörung können beispielsweise folgende Fälle eintreten:In the event of a cable or line fault, the following cases can arise, for example:

Der Überwachungsleiter 3 wird unterbrochen, dann ist der Stromkreis über das Schütz unterbrochen, das den nach dem Kabelschalter 10 führenden Stromkreis steuert, der den Kabelschalter in der eingeschalteten Betriebsstellurrg gehalten hat. Die Unterbrechung des Überwachungsstromkreises und das Abfallen des Schützes öffnen dann den Kabelschalter. . ''The monitoring conductor 3 is interrupted, then the circuit is interrupted via the contactor, that controls the circuit leading to the cable switch 10, which controls the cable switch in the has held switched operating position. The interruption of the monitoring circuit and the dropping out of the contactor then opens the cable switch. . ''

Der Überwachungsleiter, kommt bei einem Kabeldurchschlag auf das Potential des Kabelleiters. Dann fällt das Schütz wie oben beschrieben ab, weil die beiden Anschlußklemmen der Schützspule auf gleiches Potential kommen.The supervisor comes when a cable breaks on the potential of the cable conductor. Then the contactor drops out as described above because the both terminals of the contactor coil come to the same potential.

Claims

Claim:

Circuit arrangement for a monitoring conductor of a cable that is inside the cable isolated from earth arranged at one end of the cable via a power consumer to a voltage derived from the operating voltage and reduced by one element as well as on the other Cable end is connected to earth, with the power consumer being the coil of a contactor which controls the switch assigned to the cable, characterized in that that one end of the cable of the monitoring conductor (3) over the for a sufficient Spunnungsreduktion at Ncnnstmm dimensioned slmm consumers directly with one of the operating voltage

leading conductor (1) of the cable is connected and that the monitoring conductor (3) is known per se Way, the conductor (1) carrying the operating voltage surrounds it in the form of an open helix.

1 sheet of drawings