DE1615615A1 - Geraet zum Messen der Temperatur eines elektrischen Leiters - Google Patents

Geraet zum Messen der Temperatur eines elektrischen Leiters

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DE1615615A1
DE1615615A1 DE1967A0056110 DEA0056110A DE1615615A1 DE 1615615 A1 DE1615615 A1 DE 1615615A1 DE 1967A0056110 DE1967A0056110 DE 1967A0056110 DE A0056110 A DEA0056110 A DE A0056110A DE 1615615 A1 DE1615615 A1 DE 1615615A1
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temperature
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    • G—PHYSICS
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    • G01K3/02—Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving means values; giving integrated values
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • H02H7/226—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for wires or cables, e.g. heating wires

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Description

DIL-ING. EUGEN M JATENTANWALT
7 STUTTGART
WERASTRASSE 24
242761/2
A 1o 519
26« Juni 1947
i *· wa
AHACOHM WIBB AHD GABLB COKPAHY 6o5 Third Avenue, 2ί E W YORK Η.Υ,/tTSA
Gerät zum Hessen der Temperatur eines elektrischen Leiters
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Hessen der Temperatur eines elektrischen Leiters, und zwar der sich entlang eines Abschnittes dieses stromführenden Leiters im Kittel einstellenden Temperatur aufgrund einer Messung der Leitwertänderung eines auf der Länge des Leiters eingebetteten Prüfleitere.
Es besteht häufig der Wunsch, die Temperatur des Leiters eines elektrischen Kabels zu überwachen, insbesondere aber Aus-3-rigm über die Temperatur von verhältnismässig langen Absohnitten von armierten Hochspannungskabeln zu gewinnen. So
009823/0498
A 10 519
26. «Mal 1967
1 - ν»
■use *·!· toi dtr Auslegung und Bemessung τοη lrdkabelnv lnsbeaondara vena al· in trookenen Böden rerlegt sind» dan thandaohan Oegebenheiten in besonderem Masse Beohnung getragen warden· Xn aolohaa Böden ait aiadrigar und häufig la unrorhersehbarer Veiae aohwaakandar f«uohtigk«it kann dia tnaraiaona Aualaguag alaa· Eabala nicht alt dar vuaaoliaaairartan Genauigkeit rorganoaaaa vardan. In baatlaataa kllaatiaohan Sonant in danan dia Vattarbadlngungan aient Torauagaaagt vvdan können, baatafct da« Bedürfnl·, dia faaparatur ·ίΜ9 label· unter atladigar überwachung su halten.
la iat bekannt, dia faaparatur alaaa labels an vsrsonladanea Stellen aaiaar iyalerung mittel» fharaoalaaaatea suataaaa» wodureh genaue Angaben Über die aa diesen ausgeiiihlten Stellen nerrsohanda Temperatur erhalten warden· SIa Traturen elektrischer leiter wurden »either aus Tabellen ermittelt, welche aufgrund -von Laboratoriumsmeeeungen dar labeleigenechaften, an Ort und Stalle durchgeführter Bodenaaasungant der auf daa Kabelweg herrschenden Vattarbedlngungea sowie aufgrund allgemeiner Srfahrungswerte ausaaaengestellt wurden· Eine direkte Kenntnis der mittleren Temperatur elnea elektrischen Leiters ist jedoch nicht nur Im Hinblick auf dia herraohende Betrlebat-jnrjeratur von Hutsen, sondern la Hinblick auf ein besseres Ύ ir jtärränie d'ee thermiechen Verhaltene von Kabelsystemen ganz allgemein· Sie Anordnung einer ausreichenden Zahl von Thermo-
O 0 98 2 3 / (H 9 8
A Io 519 a
26. Juni 1967
elementen Mr BestlssKng *·* *«*p*»tur¥«rteilwag Über dl« gesamte Lange einer Leitung ist jedooh praktieeh nloht duroh-
Dtr Xrfladvme U»gt dahsr Al« Anftmb· socmndsf «in Otrftt su m6h*ttti, Bit w«Ioh·» der t•qpratundttelwtrt dts Leiter· tt¥er einen testiartsn I»bel*beohnitt geaaa geaeesen und auch ttnaittelber angexeigt werden kann«
Biese Aufgabe vird geariUe der Irfindung daduroh gelört, das· la lautren des labels lit «irreleitender Terbindvng «it des !•lter des Kabelst jedoch elektriaoh gegeattber diesem isoliert •la slen tibsr die gssssAs Iflnge des betreffenden labelsbeonnltte· erstreokender tevperatttr-«bhlaglger Leiter angeordnet let·
TortelUiaftervelse wird der eich, über den betreffenden Kabelabeohnitt erstreokende SrIIfdraht an des einen Bnde dea Kabel« abeolmitte· alt dem slektrlsohen Leiter des Kabels knrsgesohlO8sent wobei da* Kabel selbst als Rüokleiter dient. Ba der Leiter des Kabels und der PrOfdraht dieselbe 1 eaperatur haben, werden Fühler, die sonst Infolge von Xeaperatnrdifferensen swieohen den Prüfdraht und der Rttokleitung auftreten konnten, iuisfeacbaltet.
BAD ORlOlNAL
009823/0498 - 4 -
A Io 319
25. Ami 1967
i - wa
Leitwertaeeegertt wird rorteillmfterweiee id angeordnet» da«· dar geaeeaene Seitwert aueeerhelb daa Kabel· angezeigt wird· 2ur Mearong daa Laltwarta· da· Prtlfdrahtee let eWeokaia-•igerveiae alna aieiohetroaquelle Hbar dan Prttfdwtht alt daa HeeegeraVt Taroundan·
Tortailtaaftarwalaa wird dia warn. Batria» daa MasafarKta· notwandle· lnargla, baleplalawalaa ttbar ainan franafbraator daa Kabal ealbet antnoaaan. Ba sea Betrieb daa Keeeeerät·· aialob-•troa benötigt wird, bum dar tob Kabel agnaa Weohael-•troa gleiehferlolitet und fefaoaaanfall· Tor de» liatritt in da· St«*e»rit geregalt werden. Iweokafteaigerweiee wird daa geaaata Meaegerlt an einer Abaehluaaauffe aontlart» ·ο da·· an Ort und Stalle eine «mittelbare und mnrerlftaslge Xaaaung rorgae werden kann· Auf die·· Ve!·· wird jeder Hee«fahlerv der a«in· Uraaone in der daa llaeagerftt alt dea PrOfdreJit rer-Mndenden Ieitrmg haben köonte» auageaoliloeeen· Ina Sweek der Iraittluag genauer Baaawarte wird da· da· Öerlt mufMUaaada Oehln·· elektroatatlaoh und aagnetlMh abgaeehlret· SweokaftMlgerw«i·· wird unaittelbmr tot dar Anseigeakala dea Oerltea la fte~ hfiose ein Venstcr vorgesehen, so da··» wann die Indanffe ei oh hoch über dea Erdboden befindet» die Ablesungen alttel· eins Perirohree -rorgenoaaen werden können. Da· das geaegerlLt aufnehmende gehäuse kann an der Sndauffe angeordnet sein, wie die·
OO9823/CU 98
■" 5 ·»
1» dir JeleBm&g dargttttllt let, oder *noh tin·» feil dtr Badamfft ttlbet bild«.
Xb der Itlolutu&c iet eia Atteftlhrungefceiepiel dee BrflBduagefegeaetaadee in eoheafttisoher Veiee dargttttllt. Be itigtnt
flg· 1 dme Schaltbild tin·· Mteegerfttee mit eiaer ¥htattton#aohtn Brtteteneohaltmgi
Jig. 2 eise Selte&eaeioBt tin·· ait der fcidaufte suee—engebeateBt tee Meeeferllt soiBehaeadeB Oe-Bltaeeei
fif. 3 eis Behalt bild, in de» eise «eitere »fUthkeit dee StroamBeehltteeee dee Meeefertttetf dargeAellt iet.
Bei dtr in Mg. 1 dargeetellttB AuefUhruageform dtr Erfindung wird dtr Abgltiohwtrt tiaer Vheatetontf eohtn Brttokt ale Mate für di· Ltitfähiglceiteänderung des Prüf drahte» verwendet, Dtr Prüf draht Io ist in dta eoht&atiaoh dargtetellttn Stroaltittr •ingtbttttt, waa bei deeatn Htrettllung erfolgt. Bar Prüf draht besteht aus danatlbtn Werkstoff wie dtr Leiter dta Kabale» eo daea di··· btidtn dtneelbtn Auadehnungekotfficienttn aufweiten
009823/0A98 &Ars_ Ä .. BAD ORIGINAL" 6 "
ItSf
slab ««oh Mae taeraoelektvlsoaen BfMkM aaeblldea kOsaea. Oi 41· Mevraag auf der imhw beruht, 4*#e iev rvtif~ ivaht aai imp μ ttbeneioaende Leiter sieb auf derselben Temperatur befladen, ·ο Mi·· ii· elektrleelie Ieollenog ewieeaen d*a Prüf draht mi im Leiter «im«a VtraettWrpMC #rlmttb«B. Ist dl· 1»%·11·ο11·ηββ alt Ol ffftrlaktf so mi 41· Mfixobtieoltana* la dl···* öl aalttelleh ··!&· lev Imolfrrag kttmcB Itmetetoffoi«r lftUBtfollfttrab· T«w«aiOBC flnim. SMf WOfivaht 1·% MWOk-■!••!«•vw·!·· la i«v lehm· d·· L*l**v· f 1 aafMviMt· Iv 1·« «ia«i IM· 4·· «υ «fcwwnliMi!·» &iM)]*lMmUM·· al« 4mi i·· Β·Μ>1· lnvtt««tfalo«««at Hai im? aa 4·· 4«a H···- *§*1·&ΛΑ IM· 4·· latolafeMbaltt··· Aa aai«r«n Ind· I»Mft1*oa*ltt·· idvi i»r fvttftvaat «Wv «la« aleh« iav- #••♦•11%· if Urvwmrt. Ww fvlftimat t· «ad dl· MesUltoaf f 1 - la Torlleeed·» lall «la· i«v I*Wl*d·» »ild«a la 3·γ1· ·1β·η Ava 4·ν VhMtatoat'aeliMi Bvflok· 12· Dl· aafovmi drei Ava· 4·ν Brttok· w«rd«n dureh koastaat· Wider-■tlai· 13t U wü 19 aowl· ·1β·β Yld«vstaad 16 mit rereohltbaivm mttelabsvlff 12 gebildet, der sua linetellen der Brtiok· auf den lullpuxüct dient. In einer Brttokendiagonftle let ein KHllaapereaeter 18 angeordnet, in der anderen Brttokendlagonale «wischen den Kleaaen 19 und 2o ein OleioliatvoB-Toltaeter. Die duroh die geetrlolielte Linie 21. eoheaatieeb dargestellte aieioh-
«tr >aqu«Ue ,uafaeet eine Veoaeeletroaiiiell· 22 und einen öleioh-
009823/0491 5AO OFTtGlNAL
A ίο 519
26· Juni 1967
rlcater 29. Mo is Kf. 1 dargeettlltt VeonoelotroattteUe wir* enroll tints fraaaf creator gebildetv defeoen PrlBirwindung fturofc den otroaftDiroaden Loiter 11 4·· label· gebildet wird. SetanUttanfielüaBg 24 Ao* frenoforaatoro lot ait Ata Aue» f ow Aor Woolwolotvoaiiiollo 22 T*rbtmd«iif dio laroroolt· alt 4oa ftloiossiontor 23 Torouadoa oilid· 41o Oloiohriohtor 29 kurn OiB fiospolnofgloiolirlebtcr bekannt·* Bauart worAon«
Vb dta Kltaaan 19 tuft 2o dor tfatatttont*aofctn Brückt koastaatta aitlobatroB suaoft]hr«n, wird dta Oltiohrlohttr 23 tin nieht darfootolltor 8p»iwnmgoroglw ttkazmttr Bauart naohettohaltst.
tür Bttglioaot itltgahtedta Ollttunf dtt tob eitiohriohttr auafikoadoB Btroata, aind dltata 911ttr naetofoeohaltot· Ditttr Kltor oootolit9 «lo Ib fi«. 1 darfttttUt atu ttntr XaduktlTitit 29 «ad oiBfr Kapaaltlt 26. Ha· voitoro Filterwirkuaf wird dadaroh tralolt« da·· oia groooor Koadoaofttor 1? mvisohtm doa la Reiht e**ea*ltetOB IrIIfdraht Io «ad dor Eüokltittm« rorfte«aoa itt, «odvroA joglleho la tinta ditttr leiter indukttr oraeuetea VtenoolotrüB· unttrdrttokt «erdea·
Die Oleiohatroaqutllt 21 kann ebeneogut au* eiaer
batterie beeWitn, die aitttlt dta τοη dta la Leiter 1t
BAD ORiGiNAL
OO9823/OA88 Q
·" β ■■
A Io 519
26. Juni 1967
1 - wa
fli««senden Wechselstrom abgezweigten Strome« Aufgeladen wird·
Wi« In Tig. 2 dargestellt ist, let da« in »ig. % «ohematleoh dargestellte Messgerät in eine« Gehäuse 27 angeordnet, da« •in« Verlängerung der Bndauff« 28 de· leiter« 11 bildet* Die··« Gehäuse kann au« Alualniua oder Jedea beliebigen elektriech leitenden Werkstoff bestehen und die Bildung τοη Korona-Entladungen rerhindernde abgerundete lanten 29 und 3o aufweisen. Venn weitere Mittel «ur Verhinderung τοη lorona-Äntladungen vorgesehen eein «ollen« so können hierfür die soheaatisoh angedeuteten Korona-Ringe 31 und 32 dienen · Da« Gehäuse 27 weiet ein Peneter 33 auf« da« sur elektro«tati«ohen Absohirmung Torsugew«ie« au« elektrisch leitfähigea Ola« besteht· Dl« derart ersielte rSllige elektrostatische Absohliming reraeidet die eonst e^isohen dea auf Hoohspannung befindlichen Messgerät 18 und der Brde autretende kapasitire Kopplung« die eine Zeiger-•chwlngung rerursachen würde. Durch ein nicht dargestellte«« aus Dynamoblech bestehendes Oehäuse kann deaweiteren eine magnetische Abaohlraung gegenüber den durch den Leiteretroa erseugten Magnetfeldern erseugt werden. Sarüberhinaue werden die innerhalb des Gerätes vorhandenen Leitungen so angeordnet« dass ir ihnen durch das umgebende Magnetfeld leine Spannung lndusiert •-'irc.
OA0 ORIGINAL
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26. Juni 1967
das Messgerät 18 keinerlei durch Weoheelströae oder ladestrtfae hervorgerufenen Satten aussusetsen, kann dieses eine grosee Kapasität 34 parallel geschaltet werden (Üg· 1). Darüberhinaus kann «int nioht dargestellte gross· Induktivität in Reihe ait den Messgerät gesohaltet werden. IUr einen Bögllohat weitgehenden Sohuts des Messgerätes werden für die Kapazität 34 und die Induktivität grosee Zeitkonstanten vorgesehen.
fig· 3 sslgt eine andere Wecheeletromquelle 22a, die eich den Kapasltätenstrom «wischen dem Isolator 28a und den Erdboden «unutee macht. Diese Kapazität swisohen den Isolator 28a und dem Brdboden kann durch den äquivalenten Kondensator 35 dargestellt werden. Wenn die Hochspannung des den Sndisolator 28a aufweisenden Kabels 345 EV beträgt» so muss die Kapasität 35 einen Wert von ungefähr 3oo Picofarad haben« Wenn der Eingang des Gleichrichters 23 «wischen der Hochspannungsleitung 36 und dem Isolierkörper 28a liegt» so flieset durch den Gleichrichter 23 ein für die Durchführung einer Messung ausreichender Strom.
Vaoh den Sinbau des Gerätes wird das Potentiometer so eingestellt, dass das Messgerät 18 im wesentlichen den Wert "Hull" anzeigt, was der Fall ist, wenn die Brücke im Gleichgewicht ist, und swar l)ui einer geeigneten Bezugs temp era tür, die unterhalb derjenigen L:.t;f;t, über der voraussichtlich die Temperatur des Leiters
- 1o -
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BAD ORIGINAL
A Io 519
26. Juni 1*67
/IO
liegt« Jegliohe Steigerung dee Teeperaturmittelwertes des Leiter· ruft dann eine Yergrösserung de· Widerstand·· de· Prüfdrahtee 1o und damit infolge einer Störung de« Brückengieiohgewiohtee einen Aussohlag am Messgerät 18 hervor· Sa· lbea der Störung de· Brttekengleiehgewiohtes kann empirisch In Bezug au dem Temperaturanstieg de· Prttfdrahtes bei jedem bekannten Wert für dem ia leiter flieeeenden Strom geaetst werden. Die tob Mllliaapereaeter 18 angeaeigten Stromerte •ind ein Mass für den Temperaturmittelwert de· Prüf draht es und daslt für den eich im Mittel über die Gesamtlänge dee Xabelatoohnltt·· ergebenden Wert der temperatur de· Leiter·, innerhalb deeeen eioh der Prüf draht befindet·
Die beeohriebene Ausführung eignet eioh besonders sur Montage in einer Kabelträgerkonstruktion hoch über dem Erdboden» da die Anseige dee Messgerätes 18 leioht mittels eines Fernglases vom Boden aus abgelesen werden kann· Bei jeglioher Messung muss der der Wheatstone*eohen Brücke sugeffihrte Oleichstrom bekannt sein· Dieser kann durch den oben erwähnten Spannungsregler gegeben eein oder aus dem im Augenbliok der Messung duroh das Kabel fliessenden Wechselstrom bestimmt werden» sofern der Vmrechnungefaktor bekannt ist. Susätslioh au der visuellen Überwachung kann die Temperatur fern-überwaoht werden, indem das BrUokensignal» das ist der durch das Mllliamptremeter 18 fliessende Strom einem Modulator eingegeben wird» so dass das Brüokensignal ein Trägereignal moduliert» das für
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•ine Telefonleitung oder «in ander·· übertragungsmittel empfangen werden kann· Si· modulierten Trägereignale können Hoohfrequens», Iiederfrequena~ oder Liohtfrequene-8ignale ■•in·
Aufgrund der Kenntnis d·· Vemperaturmittelvertes au jedem ge-1·%·η·η Seitpunkt eowl· aufgrund der theraieehen Oegtbezüititen der ·1η*·1η·η Teilabechnlttt des überwachten Katelabsöhnitt·· kann dl· S«ap«ratur an jade« beliebifen Punkt dl···· labelabeolmltte· alt grosser OenaUkSnit ermittelt «erden.
Bei dem in flg. 1 dargt st eilten Schaltbild, welohem ein· KabellHng· Ton ungtflUir 9oo Meter und als PrUfdaht «in Kupferdrmht der Xennsanl 18 sugrundeliegt» beträgt der Reihenwideretand de· Prüf draht·· und dee Leiter« 11 bei 25° O etwa 18 Oha. In die··« Beispiel veieen die Brückenwideretönde 13t 14 und 15 •inen Widerstand τοη 18« 15 und 15 0ha auf. Da« Stroaeeeegerit 18 ist in diesem lall rorteilhafterweiee «in Milliaap4reeeter mit einem Skalenbereich τοη 5o ma.
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BAD ORIGINAL

Claims (8)

▲ 1o 519 - 26. Juni .967 Patentansprüche
1. Gerät vor Meseung dee Teaperaturmittelwertea de· elektrischen Leiter· eines bestimmten labelabechnittes unter Verwendung ron la Kabel angeordneten tenperaturabhängigen Leitern und der Beetlawmg der Leitfähigkeit dieser Leiter dienenden Messgeräten, dadurch gekenn· »•lehnet , daes der temperaturabhängige Leiter (1o) eich la Inneren dee Kabele, in wärmeleitender Verbindung alt des Leiter (11) dee Kabele, jedoch elektrisch gegenüber dieses isoliert, über die gesamte Lunge dee betreffenden Kabelabachnittee erstreckt.
2· Gerät naoh Anspruch 1, dadurch gekenn* seiohnet , dass das Messgerät (16) sur Beetiaaung der Leitfähigkeit derart angeordnet ist, dass die Anselge dee gesessenen Leitwertes auaserhalb dee Kabele erfolgt·
3« Gerät naoh den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (18) über der leiter (11) an eine Gleichstromquelle (21) angeschlossen
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A 1o 519
26. Juni 1967»
- na
ist.
4· Gerät naoh Anspruch 3# dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstromquelle eine Einrichtung nm Abgreifen von Wechselstrom τοη d en stromführenden Leiter (11) sowie eine Einrichtung (23) aufweist ι die diesen Wechselstrom gleiohriohtet.
5. Gerät naoh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, daduroh gekennzeichnet, dass die sum Betrieb des Messgerätes dienende Spannung Ton einem Transformator abgenommen wird, dessen Prinäsrioklung duroh den stromführenden Leiter (11) des Kabels gebildet wird·
6. Gerät naoh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» daduroh gekennzeichnet, dass Spannungaregier vorgesehen sind« die den zur Messung der Leitfähigkeit des Leiters dienenden Strom auf einem im wesentlichen konstaten Wert erhalten.
7. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6« daduroh gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung eine Wheatstone'sche Brücke umfasst*
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BAD OfWSINAL u
A 1o 51$ - J* -
26, Junl 1967
- wa
deren einer An duroh den Prüf draht (Ιο) gebildet wird·
8. öerät naoh Anspruch 7, da duroh gekennzeichnet , da·· einer der Ame der Wheat stone "sohen ,BrUoke duroh den in Reihe mit des Prüf draht (1o) rerbundenen leiter 11 des labels gebildet wird.
9· Gerät naoh eines oder Mehreren der Ansprüche 1 bis 8» daduroh gekennseiohnet, dass das !fessgerät (18) in eines Gehäuse angeordnet 1st» das alt der Isolator-Endmuffe susammengebaut ist.
1o. Gerät naoh Anspruch 9» daduroh gekennseiehnet v dass das das Messgerät aufnehmende Oehättse elektrostatisch und gegenüber äusseren Magnetfeldern abgeschirmt ist.
11; Gerät nach den Ansprüchen 9 und 1o» daduroh gekennseiohnst « dass das Gehäuse (27) ein Fenster (33) aufweist« duroh welches die Anselge des Gerätes (<8) abgelesen werden kann.
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DE1967A0056110 1966-09-20 1967-06-28 Vorrichtung zur messung der temperatur eines kabels Granted DE1615615B2 (de)

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