DE1616384C3 - Verfahren zur Nachortung von intermittierenden Fehlern an vorzugsweise unterirdisch verlegten Kabeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nachortung von intermittierenden Fehlern, vorzugsweise an unterirdisch verlegten Kabeln, bei dem aus den Erdfeldern, die mit den beim Zünden des Fehlers entstehenden Wanderwellen verbunden sind, mit einer Sonde ein Signal ausgekoppelt wird.

Besonders bei Hochspannungskabeln kommen häufig nur zeitweise auftretende Fehler vor. Solche Fehler sind mit den üblichen, mit relativ niedrigen Prüfspannnngen arbeitenden Meßverfahren nicht zu erfassen. Man ist daher gezwungen, mit erhöhten Prüfspannungen den Fehler in Erscheinung treten zu lassen. Eine Vorortung des Fehlers geschieht dann üblicherweise so, daß die Laufzeit der an der Fehlerstelle entstehenden Wanderwelle bis zum Kabelende ausgemessen wird. Meist reicht jedoch die erzielte Meßgenauigkeit nicht aus, so daß eine Fehlernachortung erforderlich ist.

Solche Nachortung ist bekannt und erfolgt meist dadurch, daß das an der Fehlerstelle entstehende Überschlagsgeräusch mit einem Bodenschallmikrofon abgehorcht wird. Dazu kann das stoßweise Zünden des Fehlers nach zwei Methoden vorgenommen werden.

Nach der ersten Methode wird das Kabel über einen hochohmigen Widerstand soweit aufgeladen, bis die Zündspannung des Fehlers erreicht ist. Diese Art erlaubt bei relativ geringem Aufwand eine gute Vorortung, bringt aber für die Nachortung einige Nachteile. Die im Lichtbogen an der Fehlerstelle freiwerdende Energie ist bekanntlich umso kleiner, je kleiner die erreichte Spannung und je kürzer das aufgeladene Kabel ist. Da sich eine kleinere Energie in einem entsprechend schwachen Schallgeräusch äußert, geht man bei zu kleiner Zündspannung, zu kurzer Kabellänge oder einem zu hoch liegenden Schallstörpegel zu einer anderen Methode über, bei der ein großer Stoßkondensator auf das defekte Kabel entladen wird. Liegt der fehlerhafte Streckenabschnitt in einem stark schallverseuchten Gebiet (z. B. verkehrsreiche Straße), so wird auch hierbei die Schallnachortung sehr erschwert oder gar unmöglich gemacht. Ein weiterer Nachteil der Schallnachortung besteht darin, daß sie bei ungenauer Vorortung langwierig ist, da die Kabeltrasse punktweise abgehorcht werden muß. (Stark zunehmende Schalldämpfung des Bodens für Frequenzen über etwa 10 Hz.)

Ein anderes bekanntes Verfahren nutzt zur Fehlernachortung die entgegengesetzte Richtung der Magnetfelder der beiderseits des Fehlerortes fortlaufenden Wanderwellen aus (DT-AS 12 31 808). Diese Nachortungsmethode ist aber nur dann anwendbar, wenn sich das Kabel genügend aufladen läßt.

Ein weiteres bekanntes Verfahren (DT-AS 11 81 320) benutzt zum Einorten des Fehlers Impulse, die auf das Kabel gegeben werden.' Über dem Erdboden werden diese Impulse ausgekoppelt und deren Laufzeit von der Auskoppelstelle zum Fehlerort und zurück zur Bestimmung der Fehlerentfernung herangezogen. Die wesentlichsten Nachteile bestehen in der Festlegung der Einsatzpunkte für die Zeitmessung, da das aufgenommene Signal im allgemeinen nicht die Form aufweist, die für eine einfache Zeitmessung notwendig ist (Einfluß von Muffen, Kabelstücken unterschiedlichen Wellenwiderstandes usw.). Weiterhin ist beim Ansprechen des Fehlers mit Zündverzug zu rechnen, der bis zu Größenordnungen von μβεΰ beträgt, so daß dieses Verfahren für die Nachortung von intermittierenden Fehlern praktisch ausscheidet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zu schaffen, das eine schnelle und unkritische Nachortung von intermittierenden Fehlern gestattet. Ausgehend von einem Verfahren zur Nachortung von intermittierenden Fehlern an vorzugsweise unterirdisch verlegten Kabeln, bei dem aus den Erdfeldern, die mit den beim Zünden des Fehlers entstehenden Wanderwellen verbunden sind, mit einer Sonde ein Signal ausgekoppelt wird, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dieses Signal in seine Frequenzanteile zerlegt wird und daß das in Richtung des Fehlers vorhandene Ansteigen der Anteile höherer Frequenzen (höchste Frequenzanteile am Fehlerort) zur Fehlerortbestimmung herangezogen wird. Zu diesem Zweck wird also über der Kabeltrasse die von den an der Überschlagstelle entstehenden Wanderwellen herrührende elektrische oder magnetische Feldänderung in bekannter Weise mit einer Sonde aufgenommen. Das so gewonnene Signal wird einer Frequenzanalyse unterzogen, die in einfachster Weise so aussehen kann, daß die Amplituden des Signals in mindestens zwei sich nicht oder nur wenig überlappenden Frequenzbereichen miteinander verglichen werden. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Tiefpasses und eines abstimmbaren Bandpasses geschehen, wobei die Amplitude am Ausgang des Tiefpasses (Anteil niedriger Frequenzen) als Referenz für die Amplitude am Ausgang des Bandpasses (Anteil der höheren Frequenzen) benutzt wird.

Dabei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß die einzelnen Frequenzanteile der am Fehlerort entstehenden Stoßwellen eine mit ihrer Frequenz steigende Amplitudendämpfung auf dem Wege vom Feh-Ierort zum Empfangsort erfahren, d. h. je kleiner die Fehlerentfernung wird, desto mehr tritt der Anteil hoher Frequenzen gegenüber dem der relativ niedrigen Frequenzen hervor. Das heißt der Fehlerort liegt dort, wo die relativ höchsten Frequenzanteile noch empfangen werden. Dadurch, daß die Frequenzanteile in Relation zueinander gesetzt werden, werden Störgrößen, wie z. B. unterschiedliche Verlegungstiefe des Kabels, schwankende Bodenleitfähigkeit usw. weitgehend unterdrückt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Nachortung von intermittierenden Fehlern an vorzugsweise unterirdisch verlegten Kabeln, bei dem aus den Erdfeldern, die mit den beim Zünden des Fehlers entstehenden Wanderwellen verbunden sind, mit einer Sonde ein Signal ausgekoppelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Signal in seine Frequenzanteile zerlegt wird und daß das in Richtung des Fehlers vorhandene Ansteigen der Anteile höherer Frequenzen (höchste Frequenzanteile am Fehlerort) zur Fehlerortbestimmung herangezogen wird.