DE2362572C3

DE2362572C3 - Schaltungsanordnung zur Ortung von Fehlerstellen an einem Kabel

Info

Publication number: DE2362572C3
Application number: DE19732362572
Authority: DE
Inventors: Hans 7000 Stuttgart Henneberg
Original assignee: HANS HENNEBERG APPARATEBAU 7000 STUTTGART
Current assignee: HANS HENNEBERG APPARATEBAU 7000 STUTTGART
Priority date: 1973-12-17
Filing date: 1973-12-17
Publication date: 1978-07-20
Also published as: DE2362572A1; DE2362572B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Ortung von Fehlerstellen an einem Kabel mit einem Gerät zur Laufzeitmessung zwischen dem am Kabelanfang beobachteten Einlaufe;·, der Stirnflanke eines in die fehlerhafte Ktbelader eingespeisten Hochspannungsstoßes und dem Eintr· ffen der Stirnflanke eines vor einem Überschlag an der Fehlerstelle verursachten Impulses am Kabelanfang, mit Mitteln zur Anhebung der hochfrequenten Anteile des Impulses und mit Ankopplung des Laufzeitmeßgerätes über Koppelglieder.

Es ist beispielsweise aus der Siemens-Druckschrift MS 1/6103, »Geräte zum Orten von Kabelfehlern«, vom Juni 1971, bekannt, Kabelfehler nach dem Impuls-Reflexionsprinzip zu orten. Dazu wird in den Kabelanfang ein Hochfrequenzimpuls eingespeist und die Laufzeit dieses Impulses bis zu seiner Rückkehr von der eine Reflexion des Impulses bewirkenden niederohmigen Fehlerstelle gemessen. Aus der bekannten Ausbreitungsgeschwindigkeit des eingespeisten Impulses auf dem Kabel und der gemessenen Laufzeit kann die Entfernung der Fehlerstelle berechnet werden. An hochohmigen Kabelfehlern wird ein Hochfrequenzimpuls nur wenig reflektiert, so daß hier die Reflexionsmethode mit Hochfrequenzimpulsen versagt. Aus der eingangs erwähnten Siemens-Druckschrift ist es jedoch bekannt, bei hochohmigen Fehlerstellen in das Kabel einen Hochspannungsstoß einzuspeisen, der an der Fehlerstelle einen Überschlag bewirkt. Der Überschlagimpuls kehrt an den Kabelanfang zurück. Durch eine Laufzeitmessung von der Eingabe des Hochspannungsstoßes bis zur Rückkehr des Übersehlagimpulses kann also auch hier auf die Entfernung der Fehlerstelle vom Kabelanfang geschlossen werden.

Es ist bekannt, daß sich die Stirnflanken von Hochspannungsimpulsen in Kabelleitungen nach längerer Laufzeit abflachen, so daß eine exakte Laufzeitmessung und damit eine genaue Bestimmung des Fehleror- tes bei größerem Abstand der Fehlerstelle vom Kabelanfang immer schwieriger wird.

Aus der Siemens-Druckschrift Wv 5157 »REFLEK-TOM AT« ist es bekannt, bei einer Einrichtung nach dem > Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Anhebung der hohen Frequenzen eines in einem Oszillogramm wiedergegebenen reflektierten Impulse einen Entzerrer zu verwenden. Über den Aufbau des Entzerrers ist der Druckschrift nichts Näheres zu entnehmen. Auf dem

in Grundschaltbild der bekannten Einrichtung liegt jedoch im Signalweg vom Entzerrer zum Y-Verstärker des Oszilloskops ein Tiefpaß.

Der DE-AS 10 13 360, deren Gegenstand ein Verfahren zur Fehlerortbestimmung an elektrischen

ι ί Leitungen mit hochspannungsfesten Fehlern betrifft, ist aus der Figur ein Laufzeitmeßgerät zu entnehmen, das an den Verbindungspunkt einer ÄC-Kombination angeschlossen ist, über die das Einspeisende einer zu prüfenden Kabelader mit einem Impuls beaufschlagt

.'ti wird. An keiner Stelle der Beschreibung ist die ÄC-Kombination als Hochpaß bezeichnet Der Kondensator wird als hochspannungsfest spezifiziert, woraus auf seinen Zweck zu schließen ist, nämiich die Ausgänge einer Gleichspannungsquelle Q und eines Impulsgenera-

-'"> tors /galvanisch voneinander zu trennen.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die obenerwähnte Abflachung der Stirnflanken von Hochspanrungsimpulsen, die nach längerer Laufzeit in Kabelleitungen eintritt, zu beheben. Bei einer eingangs

ίο beschriebenen Schaltungsanordnung wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Koppelglieder Hochp&ßcharakter haben und daß die fehlerhafte Ader über eine Funkenstrecke mit einer an einem Hochspannungserzeuger angeschlossenen gesun-

)*> den Ader des Kabels verbindbar ist Damit wird die Stirnflanke des an den Anfang des Kabels zurückkehrenden Überschlagimpulses einerseits durch die Koppelgüeder mit Hochpaßcharakter versteuert Andererseits weist schon der den reflektierten Impuls

-to auslösende Hochspannungsstoß eine besonders günstige Wellenform, nämlich eine steile Stirmbnke und einen flach verlaufenden Rücken auf, weil der Hochspannungsstoß nicht aus einem gewöhnlichen Ladekondensator entnommen wird, sondern aus einer vorher mit

r> Hochspannung aufgeladenen Kabelstrecke. Die längs des Kabels verteilte Kapazität und Induktivität bewirkt diese günstige Wellenform des Hochspannungsstoßes.

Der zusätzlichen Versteilerung der Stirnflanke des Hochspannungsstoßes dient als weitere Maßnahme,

>ii nach der die fehlerhafte Ader über eine Funkenstrecke mit einer an einem Hochspannungserzeuger angeschlossenen gesunden Ader des Kabels verbindbar ist. Der Hochspannungsstoß wird also nicht aus einem gewöhnlichen Ladekondensator entnommen, sondern

V) aus einer vorher mit Hochspannung aufgeladenen Kabelstrecke. Die längs des Kabels verteilte Kapazität und Induktivität hat eine besonderes günstige Wellenform des Hochspannungsstoßes, nämlich steile Stirnflanke und sehr flach verlaufender Rücken zur Folge.

Mi Zweckmäßig wird die Ladehochspannung an der gesunden Ader so gewählt, daß an der Funkenstrecke und an der Fehlerstelle eine schnelle Folge von Überschlägen entsteht, deren Abstände auf einem Oszilloskop als Laufzeitmeßgerät in seinem stehenden

Di Bild beobachtet und ausgewertet werden können.

Die Erfindung wird anhand einer Figur, die das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels darstellt, erläutert.

In der Figur ist mit K ein Kabel bezeichnet, das als zweiadriges Kabel dargestellt ist. Die eine Ader des Kabels ist gesund, die andere Ader hat an der Stelle D einen hochohmigen Schluß mit dem geerdeten Mantel des Kabels, An die gesunde Ader des Kabels ist am Kabelanfang ein Hochspannungsgenerator HG angeschlossen. Gleichfalls liegt am Anfang der gesunden Ader die eine Elektrode einer Funkenstrecke F, mit deren anderer Elektrode der Anfang der fehlerbehafteten Ader verbunden ist Diese Elektrode der Funkenstrecke F ist auf einem Isolationskörper / angeordnet, der mehrere in Serie geschaltete Koppelkondensatoren C enthält Die Koppelkondensatoren sind über einen mehrgliedrigen Hochpaß HP, der aus Längskondensatoren und Querwiderständen aufgebaut ist, mit dem Eingang eines Laufzeitmeßgerätes LZA/ verbunden. Das Laufzeitmeßgerät LZM ist ein Oszilloskop, dessen Zeitablenkspannung vor den einlaufenden Stoßweilen getriggert ist.

Zu Beginn einer Messung wird die gesunde Ader eines Kabels K mit einer aus dem Hochspannungsgenerator HG entnommenen Hochspannung gespeist. Die

·"> Funkenstrecke F wird dabei so eingestellt, daß erst bei einer gewünschten Ladespannung der gesunden Ader ein Überschlag stattfindet. Der über die Funkenstrecke in die kranke Ader eingespeiste Hochspannungsstoß läuft bis zur Federstelle D und ruft dort einen

i" Überschlag nach dem Mantel des Kabels hervor. Der Überschlagimpuls breitet sich von der Fehlerstelle D nach beiden Seiten aus, der an den Kabelanfang zurücklaufende Impuls wird über die Koppelkondensatoren C und den Hochpaß HP genauso an den Eingang

ι"' des Laufzeitmeßgerätes übertragen, wie anfänglich die Stirnflanke des Hochspannungsstoßes. Die Laufzeit zwischen beiden Ereignissen ist ein Maß für die Entfernung der Fehlerstelle D vom Kabelanfang.

Hieizu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Ortung von Fehlerstellen an einem Kabel mit einem Gerät zur Laufzeitmessung zwischen dem am Kabelanfang beobachteten Einlaufen der Stirnflanke eines in die fehlerhafte Kabelader eingespeisten Hochspannungsstoßes und dem Eintreffen der Stirnflanke eines von einem Überschlag an der Fehlerstelle verursachten Impulses am Kabelanfang, mit Mitteln zur Anhebung der hochfrequenten Anteile des Impulses und mit Ankopplung des Laufzeitmeßgerätes über Koppelglieder, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelglieder (C, HP) Hochpaßcharakter haben und daß die fehlerhafte Ader über eine Funkenstrecke (F) mit einer an einem Hochspannungserzeuger (HG) angeschlossenen gesunden Ader des Kabels (K) verbindbar ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß die Ladehochspannung der gesunden Adtr so gewählt ist, daß an der Funkenstrecke (F) und an der Fehlerstelle (D) eine schnelle Folge von Überschlägen entsteht

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Laufzeitmeßgerät (LZM) tm Oszilloskop dient