DE2250336B2 - Verfahren zum Feststellen der Länge einer Ader eines Kabels direkt im Längenmaß durch elektrische Brückenmessung, wenn Aderdurchmesser und Adertemperatur bekannt sind - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, durch elektrische Brückenmessung die Länge einer Ader eLaes Kabels direkt in Längenmaß festzustellen. Dabei

ίο wird eine an Länge, Durchmesser und Leitermaterial gleiche Hilfsader verwendet und der Durchmesser und die Temperatur der beiden Adern als bekannt vorausgesetzt. Bei der Messung wird außerdem ein Kompensator benutzt, der, um zwei veränderbare

Widerstände zu bilden, mit einem festen und zwei variablen Kontaktanschlüssen versehen ist. Der erste veränderbare Widerstand liegt zwischen dem festen und dem ersten variablen Anschluß und der zweite veränderbare Widerstand zwischen dem festen und dem zweiten variablen Kontaktanschluß. Man verwendet auch einen zwischen dem festen und dem ersten variablen Anschluß eingeschalteten indikator mit einer mit dem einen Pol an den zweiten variablen Anschluß angeschlossenen Spannungsquelle.

In vielen Fällen, unter anderem bei der Messung von dem Abstand zu einem Isolationsfehler einer Ader, benötigt man eine Angabe der Gesamtlänge der betreffenden fehlerhaften Ader. Die Erfindung ist dazu bestimmt, die Aderlänge in solchen Fällen festzustellen.

wenn eine Angabe der Gesamtlänge nicht vorhanden ist und nur der Durchmesser, die Temperatur und das Leitermaterial der Ader bekannt sind. Hin anderes Brückenverfahren, das diese Länge direkt im Längenmaß liefert, ist nicht bekannt

Die Aufgabe nach der Erfindung wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Schritte gelöst.

Eine Ausführungsform, die die charakteristischen Merkmale der Erfindung zeigt, wird an Hand der Zeichnurg beschrieben, wobei schematisch eine verwendete Brückenschaitunggezeigt wird.

Die Ader, deren Länge L bestimmt werden soll. ist mit L₁ bezeichnet. Eine bei dem Verfahren verwendete Hilfsader L₂ ist aus demselben Leitermaterial und hat eine Länge, einen Durchmesser und eine Temperatur wie die Ader L₁. Außerdem wird ein Kompensator oder eine Widerstandsanordnung benutzt, der. um zwei veränderbare Widerstände R_n, und Rj, zu bilden, nach außen hin einen festen Kontakt-

anschluß und /wei variable Anschlüsse hat. Der erste veränderbare Widerstand R_m liegt zwischen dem festen Anschluß und dem ersten variablen Anschluß und der zweite veränderbare Widerstand R_n zwischen dem festen und dem zweiten variablen Anschluß. Parallel zum Widerstand R_m ist ein Indikator / eingeschaltet, und zwischen dem zweiten variablen Anschluß und einem Anschlußpunkt D für die Ader L₁ gibt es eine Gleichspannungsqueile V. Zwischen dem Punkt D und dem festen Anschluß gibt es einen veränderbaren Widerstand R_d, auf dessen Skala der bekannte Aderdurchmesser von L₁ eingestellt wird. Parallel zum Widerstand R_p ist ein veränderbarer Widerstand R₁ angeschlossen, auf dessen Skala man die ebenfalls bekannte Temperatur der Ader L₁ einstellt.

Bei der Messung werden die entfernten Enden der Ader L₁ und L₂ zu einer Schleife verbunden. Das nahe Ende der Ader L₁ wird an den Anschlußpunkt D gelegt und das nahe Ende der Hilfsader L₂ über einen

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Anschlußpunkt H mit dem ersten variablen Kontakt- schaltung abgestimmt. Das gibt die Gleichung anschluß verbunden. Der Widerstand R_ä wird mit

Hilfe seiner in Aderdurchmesserwerten geeichten ^Rm ~ ^R _P _ "" ^{+ R}^

Skala auf den Wert R_p, ■ R_d

_R __ Q_ woraus folgt

eingestellt, wobei d der Durchmesser von L₁ ist. ^R"' ^=zRp ^{+ R}p>'~

q ist eine so gewählte Konstante, daß R_d bei jedem

Wert von d den Widerstand einer gewählten Länge L'_p io Dabei sind R_L1 und R_L2 die Widerstände der

eines Drahtes von demselben Durchmesser d und Ader L₁ bzw. L₂. Falls man die Relation

derselben Resistivität ρ₀ wie die Ader L₁ und L, hat,

und zwar bei einer Temperatur i₀, die so gewählt ist, _R _ # _Ί _4°oU+^co\^t wJ . L·.

daß sie niedriger als jede bei den Adern in der " * ^{L2 π} ^"

Praxis vorkommende Temperatur ist. Das ergibt ^!5 ausnutzt, erhält man

^m = Rp

Der zweite veränderbare Widerstand R „ist mit einer *> k ■ L'_p 8qq[1 +C₀Jt- ^p)] . L

_p „ g₀

im Längenmaß, z. B. Meter, geeichten Skala versehen. ^x r [1+Mf-I₀)] (R_Li + K₁₂) · η d²

und auf dieser Skala wird die oben gewählte Länge L'_p "'

eingestellt. Wenn k eine Proportionalitätskonstanie R_dd² q-π __ΊΙ (J^_j_ _T\

der Skala ist, bekommt man ^x g ' O₀-AL ~ \ 2 )'

R_p = k · Lp. Da der veränderbare Widerstand R_n eine in der

Längen größe L_n, geeichte Skala mit der Proportionali-

Dann wird auf einer in Temperatur (⁰C) geeichten tätskonstante 2k hat, d. h. Skala der veränderliche Widerstand R, die Temperatur f der Ader L₁ und L₂ eingestellt, so daß man 30 R_m = 2/c · L_n,,

_R _ k- L₁, k_{ann an} der Skala die Länge ' CUI)

I₀)

L _ ^p 1 L

bekommt. Dabei ist k derselbe Proportionalityts- 35 ^m 2

faktor wie bei R_p und c₀ der auf die niedrigste Tem- direkt abgelesen werden.

peratur t₀ bezogene Temperaturkoeffizient der Re- Für den gesuchten Längen wert erhält man den

sistivität Q₀. Ausdruck

Die beiden parallelen Widerstände R_p und R₁ _ L^

bilden zusammen den Widerstand 40 L-L_n, — ^ ,

R _t-. ^Rp^R> ~ ^k'^L'p _ und wenn L'_pgeeignet gewählt ist, z. B. L_p = 2000 m,

^p' R₁, + R, 1 + C₀U-1₀) _wi_rcj die Berechnung besonders einfach:

Mit dem Widerstand R_n, wird dann die Brücken- 45 ^- — L_m ~ l^tö (m).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Feststellen der Länge L einer Ader eines Kabels direkt im -Längenmaß durch elektrische Brückenmessung unter Ausnutzung einer Hüfsader dieses Kabels, die an Länge, Durchmesser d und Leitermaterial mit der Ader übereinstimmt, wobei Durchmesser und Temperatur der beiden Adern bekannt und einander gieich sind, mit einem Kompensator, der zur Bildung von zwei veränderbaren Widerständen mit taidm festen Anschluß und zwei variablen Anschlüssen versehen ist, wobei der erste veränderbare Widerstand zwischen dem festen und dem ersten variablen Anschluß liegt, und der zweite veränderbare Widerstand zwischen dem fester, und dem zweiten variablen Anschluß liegt, und mit einem Indikator, der zwischen dem festen und dem ersten variablen Anschluß eingeschaltet ist, sowie mit einer Gleichspannungsquelle, die zwischen dem zweiten variablen Kontaktanschluß und einem Anschlußpunkt für die zu untersuchende Ader angeschlossen ist. dadurch gekennzeichnet, daß die zu untersuchende Ader (L,) und die Hüfsader (L₂) an ihren entfernten Lnden miteinander verbunden werden und daß an ihren näcnstliegenden Enden die Hüfsader an den ersten variablen Kontaktanschluß und die zu untersuchende Ader (L₁> an den Anschlußpunkt (D) gelegt werden, wobei der Anschlußpunkt (D) über einen weiteren Widerstand (R₁,), der entsprechena R₄ ~- \ d² abhängig von dem bekannten Durchmesser d gewählt wird, mit dem festen Anschluß verbunden ist, daß dann der zweite veränderbare Widerstand (RJ auf einen Wert, der einer entsprechend R₁, ~ Lp geeignet gewählten Aderlänge Lj₁ proportional ist. eingestellt wird, worauf ein mit dem zweiten veränderbaren Widerstand (RJ paralleler Widerstand (R,) abhängig von der bekannten Temperatur f und einer niedrigsten Temperatur t„ entsprechend R, ~ LJt - t₀) gewählt wird, und daß danach die erhaltene Brücke mit dem ersten veränderbaren Widerstand [R_n) abgestimmt wird, wobei der einregulierte Wert dieses Widerstandes entsprechend R_n, ^ L - L'_p/2 in einem Ausdruck für die Aderlänge (L) enthalten ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Widerstand (R_d) auf einen Wert eingestellt wird, der gleich dem Widerstand ist, den eine Ader mit demselben Durchmesser als die beiden Adern (L₁ und L₂) und mit einer Länge entsprechend der erwähnten gewählten Aderlänge bei einer in diesem Zusammenhang niedrigst vorkommenden Temperatur (t₀) hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite veränderbare Widerstand (R,,) auf einen Wert eingestellt wird, der gleich einem Proportionalitätsfaktor (k) einer in der Länge (LJ geeichten Skala des Widerstandes multipliziert mit der gewählten Länge ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der parallele Widerstand (R₁) auf einen Wert eingestellt wird, der gleich dem Proportionalitätsfaktor (fc) multipliziert mit der gewählten Länge und geteilt durch den auf der niedrigst vorkommenden Temperatur (t₀) bezogenen Temperaturkoeffizienten der Resistivität der beiden Adern (L₁ und L₂) multipliziert mit der Differenz zwischen der Temperatur der Ader und der niedrigst vorkommenden Temperatur.