DE2528511C3 - Verfahren zum Ankoppeln eines Senders einer Kabelsucheinrichtung an das zu suchende, unter Spannung stehende Kabel und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ankoppeln eines Senders einer Kabelsucheinrichtung zum Auffinden des Verlaufs eines Kabels an das zu suchende, unter Spannung stehende Kabel, bei dem dem zu suchenden Kabel am verbraucherseitigen Ende ein tonfrequenter Strom entnommen wird, und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Planung und Ausführung von elektrischen Anlagen, insbesondere von Kabelanlagen, entsteht oft das Bedürfnis, den genauen Verlauf und die Verlegetiefe eines im Erdboden oder in Mauerwerk verlegten Kabels festzustellen. Für diesen Zweck gibt es eine Reihe von handelsüblichen Kabelsuchgeräten, die auf elektrische oder magnetische Felder des zu suchenden, unter Spannung stehenden Kabels ansprechen.

Leistungsfähigere Kabelsuchgeräte, die auch dann verwendet werden können, wenn ein bestimmtes Kabel in einer Trasse oder einem Kanal mit mehreren Kabeln gesucht oder wenn eine punktgenaue Fehlerortung durchgeführt werden soll, bestehen aus einem Tonfrequenzsender, mit dem in dem zu suchenden Kabel ein tonfrequenter Strom bestimmter Frequenz erzeugt wird. Die Suche erfolgt dann mit einem auf diese Frequenz abgestimmten Suchempfänger. Die Leistungsfähigkeit solcher Suchgeräte kann nur dann voll ausgenutzt werden, wenn sowohl Anfang als auch Ende des zu suchenden Kabels zugänglich sind und das Kabel von sonstigen Spannungsquellen freigeschaltet werden kann. Für die Suche von Kabeln, die nicht freigeschaltet werden können, sind sehr leistungsfähige und damit umfangreiche Tonfrequenzsender und entsprechend umfangreiche Ankoppeieinheiten erforderlich.

Es ist eine Einrichtung zur Erzeugung eines

ίο tonfrequenten Strome« zum Auffinden von unter Spannung stehenden Kabeln bekannt, bei der über ein geeignetes Schaltelement, z. B. einen Zweirichtungs-Thyristor, in jeder Halbperiode der Betriebswechselspannung ein Schwingkreis mit geringer Dämpfung angestoßen wird, dessen Schwingfrequenz der gewünschten Tonfrequenz entspricht, so daß der auf der Zuleitung fließende Strom dieser Frequenz folgt (DT-OS 20 37 865).

Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß sie nur an Wechselspannung führenden Kabeln verwendet werden kann. Darüber hinaus ist sie nur für Wechselspannung einer bestimmten Größenordnung ausgelegt. Zur Verwendung mit den heute üblichen selektiven und meist sehr schmalbandigen Suchempfängern werden besondere Vorkehrungen nötig, um die Frequenzkonstanz des verwendeten Schwingkreises unter den oft schwierigen Bedingungen der Kabelsuche ai gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine möglichst einfache und raumsparende Einrichtung zu schaffen, mit dem ein vorhandener, für den genannten Zweck relativ leistungsschwacher Kabelsuchsender an ein zu suchendes, spannungsführendes Kabel so angekoppelt werden kann, daß in dem zu suchenden Kabel ein kräftiger Tonfrequenzstrom genau definierter Frequenzen erzeugt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein von einem tonfrequenten sinusförmigen Sendersignal periodisch an- und abgeschalteter ohmscher Stromverbraucher an das verbraucherseitige Ende des Kabels angeschaltet wird.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß handelsübliche Kabelsuchgeräte mit fest aufeinander abgestimmten Sendern und Empfängern benutzt werden können, wobei die volle Leistungsfähigkeit moderner Kabelsuchgeräte erhalten bleibt. Darüber hinaus ist das Verfahren weitgehend unabhängig von der Stromart und der Spannung in dem zu suchenden Kabel. Bei entsprechender Bemessung des Belastungswiderstandes kann die Spannung des zu suchenden Kabels zwischen 5 und 500 Volt liegen. Diese Spannungen können Gleichspannungen oder Wechselspannungen bis etwa 500 Hertz sein.

In einer Ausgestaltung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Einrichtung besteht der Stromverbraucher aus einem Widerstand, der in Reihe mit einem Leistungstransistor geschaltet ist, dessen Eingang über eine Impulsformerstufe und einen Trenntransformator aus dem Sender gesteuert ist.

Die Potentialtrennung zwischen Kabelsuchsender und dem zu suchenden Kabel stellt eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme dar. Sie hat den weiteren Vorteil, daß die Spannungsversorgung des Kabelsuchsenders wahlweise von dem zu suchenden Kabel, aber auch von einem beliebigen anderen Netzanschluß erfolgen kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Widerstand zur Anpassung an die an dem zu suchenden

Kabel liegende Spannung derart in mehreren Stufen schaltbar, daß die dem Kabel entnommene Leistung in der Größenordnung von einhunoert Watt liegt. Die mit dieser Ausgestaltung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß die volle Leistungsfähigkeit des Kabelsuchgerätes relativ unabhängig von der Spannung des zu suchenden Kabels ausgenutzt werden kann.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung bestehen darin, daß sie über eine Gleichrichterbrücke an das Kabel angeschaltet ist und daß die Impulsforriicrstufe aus zwei gegensinnig in Reihe geschalteten Zenerdioden und einem Vorwiderstand gebildet ist

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist der Leistungstransistor zur Vermeidung des Überschwingens mit einer frequenzabhängigen Gegenkopplung aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators geschaltet. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, daß das zu suchende Kabel unabhängig von seinen Eigenschaften und den Eigenschaften der an ihm liegenden Verbraucher mit definierten Niederfrequenz-Impulsen belastet wird und das Auftreten von kurzzeitigen Spannungsspitzen, die zu Überschlagen führen könnten, weitestgehend verhindert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargesullt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.2—6 Spannungs- bzw. Strom-Diagramme an verschiedenen Stellen im Blockschaltbild,

F i g. 7 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Ankopplungs-Einrichtung.

In dem Blockschaltbild Fig. 1 ist der handelsübliche Kabelsuchsender mit 1 bezeichnet. Die Ausgangsleistung handelsüblicher Kabelsuchsender liegt in der Größenordnung von 0,5—4 Watt. Die Ausgangsspannung des Kabelsuchsenders 1 liegt über den Trenntransformator 2 am Eingang der Impulsformerstufe 3. Die am Ausgang der Impulsformerstufe 3 liegenden Impulse werden der Basis des Leistungstransistors 4 zugeführt und steuern diesen im Takt der Frequenz des Kabelsuchsenders 1. In diesem Takt wird der Belastungswiderstand 5 an die am Ausgang der Gleichrichterbrücke 6 liegende gleichgerichtete, aber ungeglättete Netzspannung gelegt. Die Gleichrichterbrücke 6 liefert die für den Betrieb des Transistors 4 nötige Gleichspannung aus dem zu suchenden, unter Spannung stehenden Kabel 7. An einem Gleichspannung führenden Kabel 7 dient die Gleichrichterbrücke 6 als Schutz

S gegen Verpolung. Der das zu suchende Kabel 7 versorgende Generator ist mit 8 bezeichnet.

In F i g. 2 ist als Beispiel der zeitliche Verlauf einer Wechselspannung Lh mit einer Frequenz von 50 Hz mit positiven und negativen Werten von 300 V gezeichnet,

ω wie sie in Kabeln mit der häufig verwendeten Netzspannung von 220V eff. auftritt. In Fig.3 ist darunter im gleichen Zeitmaßstab der zeitliche Verlauf einer Wechselspannung mit einer Frequenz von 400 Hz und positiven und negativen Spitzenwerten von 5,5 V gezeichnet, wie sie etwa der Ausgangsspannung eines Kabelsuchsenders entspricht. Darunter ist in Fig.4, wiederum im gleichen Maßstab, der zeitliche Verlauf der Spannung am Ausgang der Impulsformerstufe 3 dargestellt. In Fig. 5 ist der zeitliche Verlauf des Stromes dargestellt, wie er unter der Wirkung der Spannung U₁ hinter dem Gleichrichter 6 durch den Belastungswiderstand 5 und gesteuert vom Leistungstransistor 4 fließt Darunter ist in Fig.6 der zeitliche Verlauf des Stromes /7 dargestellt der im Kabel 7 fließt.

In F i g. 7 ist die Schaltung der erfindungsgemäßen Ankoppelungseinrichtung gezeigt Die über den durch durchbrochene Linien getrennten Baugruppen stehenden Ziffern entsprechen den Ziffern der Fig. 1. Der Kabelsuchsender 1 speist über den Trenntransformator 2 die Impulsformerstufe 3. Diese besteht aus dem Widerstand R\ und beiden Zener-Dioden D\ und Ch- Die am Ausgang der Impulsformerstufe 3 entstehenden Impulse liegen an der Basis des Leistungstransistors 7i. Er ist mit einem frequenzabhängigen Gegenkopplungsglied, bestehend aus einer Reihenschaltung aus dem Widerstand R2 und dem Kondensator Ci, beschaltet. Diese Gegenkopplung verhindert eventuell mögliches Überschwingen und dadurch mögliche kurzzeitige Spannungspitzen. Der umschaltbare Belastungswiderstand 5 ist durch den Widerstand R3 dargestellt. Die Gleichrichterbrücke 6 besteht aus der Gleichrichteranordnung Lh und der Sicherung Si. Die zwei Eingänge der Gleichrichteranordnung D3 werden mit zwei Adern des spannungsführenden Kabels 7 verbunden, die Schirmwicklung des Trenntransformators 2 wird mit einem Schutzleiter oder einer getrennten Schutzerde verbunden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Ankopplung eines Senders einer Kabelsucheinrichtung zum Auffinden des Verlaufs eines unter Spannung stehenden Kabels, bei dem "dem zu suchenden Kabel am verbraucherseitigen Ende ein tonfrequenter Strom entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einem tonfrequenten sinusförmigen Sendersignal periodisch an- und abgeschalteter ohmscher Stromverbraucher an das verbraucherseitige Ende des Kabels angeschaltet wird.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromverbraucher aus einem Widerstand (5) besteht, der in Reihe mit einem Leistungstransistor (4) geschaltet ist, dessen Eingang über eine Impulsformerstufe (3) und einen Trenntransformator (2) aus dem Sender gesteuert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (5) zur Anpassung an die an dem zu suchenden Kabel liegende Spannung derart in mehrere Stufen schaltbar ist, daß die dem Kabel entnommene Leistung in der Größenordnung von einhundert Watt liegt.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie über eine Gleichrichterbrükke (6) an das Kabel angeschaltet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsformerstufe (3) aus zwei gegensinnig in Reihe geschalteten Zenerdioden (D\ und Eh) und einem Vorwiderstand (7?i) gebildet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungstransistor (4) zur Vermeidung des Überschwingens mit einer frequenzabhängigen Gegenkopplung aus einer Reihenschaltung eines Widerscandes (Ri) und eines Kondensators (Q) beschaltet ist.