DE2553789A1 - Verfahren und anordnung zum feststellen und lokalisieren von schadhaften stellen in einer isolierten leitung - Google Patents

Verfahren und anordnung zum feststellen und lokalisieren von schadhaften stellen in einer isolierten leitung

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DE2553789A1 DE19752553789 DE2553789A DE2553789A1 DE 2553789 A1 DE2553789 A1 DE 2553789A1 DE 19752553789 DE19752553789 DE 19752553789 DE 2553789 A DE2553789 A DE 2553789A DE 2553789 A1 DE2553789 A1 DE 2553789A1
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Description

  • Verfahren und Anordnung zum Feststellen und Lokalisie-
  • ren von schadhaften Stellen in einer isolierten Leitung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen und Lokalisieren von schadhaften Stellen in einer isolierten Leitung, z.B. in einer von einem heißen Fluid durchströmten Rohrleitung oder in einer Stromleitung.
  • Es ist eine Anzahl von Verfahren bekannt, mit deren Hilfe sich schadhafte Stellen wie Undichtigkeiten oder Leckstelien in Rohrleitungen, die zur Übertragung eines Fluids dienen, nachweisen lassen. Neben den am häufigsten angewandten Verfahren, die eine Druck- und Mengenmessung zur Leckerfassung benutzen, sind solche Verfahren in Gebrauch, bei denen die zeitlichen Änderungen des Druckverlaufs in der Rohrleitung zwischen mindestens zwei Meßstellen ermittelt werden und der Druckabfall in Strömungsrichtung als Meßgröße herangezogen wird (Offenlegungsschrift 1 920 398) oder bei denen in der durch Absperrventile in Leitungsabschnitte unterteilten Rohrleitung ständig die Druckdifferenz zwischen einem Referenzdruck und dem Ist-Druck in der Rohrleitung mit einem vorgegebenem Schwellenwert für die Druckdifferenz verglichen wird (Offenlegungsschrift 25 00 262). Weitere Verfahren zum Auffinden von Lecks in Rohren bedienen sich stehender Ultraschallwellen, die mit einem Detektor erfaßt werden (Offenlegungsschrift 2 242 932), oder der von einem Leck verursachten Schallwellen, die von jeweils zwei Detektoren empfangen und ausgewertet werden (Auslegeschrift 2 220 539). Zur Überprüfung von Behältern, die ein heißes Fluid enthalten und von einer befeuchtbaren Umkleidung aus Isoliermaterial umgeben sind, ist Ferner ein Verfahren bekannt, bei dem abschnittsweise die von dem Behälter abgestrahlte infrarote Strahlung gemessen wird (Offenlegungsschrift 2 356 597). Speziell als Leckanzeiger für Alkalimetall dient eine Einrichtung, die im wesentlichen einen durch Natrium benetzbaren Isolationsmantel umfaßt, der mit elektrisch leitenden Schichten in Berührung steht. Bei Austritt von Natriwn werden diese Schichten kurzgeschlossen, was durch ein entsprechendes Gerät angezeigt wird (Offenlegungsschrift 2 249 097).
  • Diese bekannten Verfahren sind entweder nur für spezielle Zwecke anwendbar, oder sie sind nicht geeignet, um auch kleine Lecks schnell zu erkennen. Außerdem sind nur wenige der bekannten Verfahren in der Lage, genaue Informationen über die Lage von schadhaften Stellen in Rohrleitungen zu liefern. Auf vielen Gebieten der Technik, z.B. im Kernreaktorbau, ist es jedoch erforderlich, daß schadhafte Stellen in Leitungssystemen möglichst schnell festgestellt und geortet werden, damit umgehend an der richtigen Stelle Gegenmaßnahmen ergil ten werden können.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Feststellen und Lokalisieren von schadhaften Stellen in einer isolierten Leitung zu schaffen, das eine schnelle Erkennung auch kleiner Schadstellen und eine sichere und direkte Anzeige der Lage der schadhaften Stelle ermöglicht.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die gesamte Länge der Leitung mit Hilfe mindestens eines wendelförmig um die Leitung gelegten HF-Koaxkabels, das gleichzeitig als Sensorstrang ausgebildet ist und in seinein Innern ein Schmelzmetall enthält, und einer Elektronikeinrichtung in kurzen Zeitabständen nach der Laufzeitmethode mit Impulsen kontrolliert wird und daß eine Störungsmeldung von der Elektronikeinrichtung abgegeben wird, wenn im Falle des Schadhaftwerdens der Leitung infolge des in dem Koaxkabel einsetzenden Schmelzvorgangs das Koaxkabel durchgetrennt oder kurzgeschlossen wird.
  • Tritt an irgendeiner Stelle der Leitung plötzlich eine stark überhöhte Temperatur auf - z.B. infolge eines Dampfaustritts aus einer Rohrleitung oder eines Kabelbrandes in einer Stromleitung - , so beginnt das in dem Koaxkabel vorhandene Schmelzmetall zu schmelzen, wodurch das Koaxkabel entweder durch trennt oder kurzgeschlossen wird. Dies führt zu einer Verkürzung des Kabels, und der Prüfimpuls wird früher reflektiert.
  • Die Kabelverkürzung wird innerhalb einer Zeitdauer t 2 msec von der Elektronikeinrichtung registriert und gemeldet. Zusätzlich zu der schnellen Erkennung des Schadens liefert das erfindungsgemäße Verfahren noch den Ort der schadhafte ten Stelle mit einer Genauigkeit vontl m, so daß Entscheidungen über die erforderlichen Gegenmaßnahmen wesentlich erleichtert werden.
  • Die Ausgangsimpulse der Elektronikeinrichtung werden vorteilhafterweise an eine Anzeigeeinheit gegeben, in der sie mit einem fest eingestellten Sollwert verglichen werden, der der Gesamtlänge des Koaxkabels entspricht. Bei Abweichungen vom Sollwert spricht eine Alarmeinrichtung an.
  • Es ist auch möglich, die Ausgangsimpulse in einen Prozeßrechner einzulesen und an diesen eine Alarmeinriclltung anzuschließen.
  • Es ist zweckmäßig, die Anzeigeeineit mit der graphischen Darstellung des Laufplans der zu kontrollierenden Leitung zu verbinden und die schadhafte Stelle in diesem Laufplan direkt mit Leuchtdioden anzuzeigen. Es ist aber auch möglich, die Ausgangssignale der Elektronikeillrichtung auf einem Bildschirm graphisch darzustellen.
  • Mit besonderem Vorteil läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Rohrbrucherkennung im Wasser-Dampf-Kreislauf von Kraftwerken, insbesondere Kernkraftwerken, anwenden.
  • Aus sicherheitstechnischen Gründen kommt es gerade auf diesem Gebiet der Technik auf ein sehr schnelles Erfassen und sicheres Orten von Bruchstellen im Rohrleitungssystem an. Auch Leitungen mit sehr großen Querschnitten lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren fortlaufend überprüfen, wobei selbst kleine Lecks sicher lokalisiert werden können. Fehlauslösungen der Alarmeinrichtung sind so gut wie ausgeschlossen.
  • Eine weitere vorteilhafte Amfendullgsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens erschließt sich bei der Uberwachung von stromführenden Kabeln auf Kabelbrände. Bei Auftreten eines Kabelbrandes wird das zusammen mit dem Stromkabel verlegte Koaxkabel zerstljrt, wodurch von der Elektronikeinriclltttng eine entsprechende Meldung abgegeben wird.
  • Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zweckmäßigerweise so aufgebaut, daß sie mindesens ein aus einem voneinander isolierten Innenleiter und Außenleiter bestehendes HF-Koaxkabel sowie eine an das Koaxkabel angeschlossene Elektronikeinrichtung umfaßt Diese besteht im wesentlichen aus einem Pulser, einem Diskriminator, einem "Oder"- und einem "Und"-Modul sowie aus einem TDC (Timejto Digital Converter). Sie arbeitet mit einer maximalen Folgefrequenz von 10 KHz und ist mit einer Anzeigeeinheit verbunden. Das Koaxkabel ist gleichzeitig als Sensorstrang ausgebildet, und zwischen seinem Innen- und Außenleiter ist auf dessen ganzer Länge ein Schmelzmetall eingelagert.
  • Es ist zweckmäßig, das Schrnelzmetall in Form von mehreren Strängen zwischen dem Innen- und dem Außenleiter des Koaxkabels anzuordnen. Das Schmelzmetall kann aber auch in Form eines Mantels aus schmelzbarer Metallfolie vorliegen, der zwischen den beiden Leitern vorgesehen ist.
  • Die Wahl des Schmelzmetalls hängt von der Temperatur ab, die normalerweise am Montageort des Koaxkabels herrscht.
  • Eine wichtige Rolle bei der Materialauswahl spielt auch noch die bei Eintritt eines Schadens, z. B. eines Rohrbruchs, am Ort des Schadens auftretende Temperatur. Für die Leckerfassung in lleißwasser oder Dampf führenden Rohrleitungen können z. B. Zinnlegierungen verwendet werden, die bis zu Schmelzpunkten von 1300 herab erhältlich sind.
  • Die Isolierschicht zwischen Innenleiter und Außenleiter des Koaxkabels ist vorteilhafterweise als Wendel ausgebildet, da sie in dieser Form den Durchfluß von geschmolzenem Metall zum Innenleiter nicht behindert und somit einen Kurzschluß ermöglicht. Die Wendel dient gleichzeitig als Abstandshalter zwischen Innen- und Außenleiter des Koaxkabels. Der Innenleiter selbst kann ebenfalls aus schmelzbarem Metall hergestellt sein.
  • Es erscheint zweckmäßig, das Koaxkabel aus einer Anzahl von Teilstiicken zusammenzusetzen und seinen Durchmesser so auszulegen, daß sich an den Enden der Teilstücke genormte Steckverbindungen anbringen lassen. Die Teilstücke können etwa eine Länge von 10 m aufweisen, um ein leichtes Auswechseln des betroffenen Kabelstücks nach einem Schmelzvorgang zu ermöglichen.
  • Zwischen der zu kontrollierenden Leitung und dem wendelförmig um diese herumgelegten Koaxkabel ist vorteilhafterweise eine Glaswolle-Isolierung vorgesehen, und das Ganze ist von einem Blechmantel umschlossen. Beim Auftreten eines kleinen Lecks in einer Heißwasser oder Dampf führenden Rohrleitung wirkt die Glaswolle-Isolierung wie ein Schwamm, der das austretende Fluid nach außen zu dem Koaxkabel weiterleitet. Die Wärme staut sich innerhalb des Blechmantels und bringt das Schmelzmetall in dem Koaxkabel und eventuell auch den Innenleiter zum Schmelzen. Bei großen Rohrreißern kann davon ausgegangen werden, daß das austretende Fluid die Glaswolle-Isolierung und den Blechmantel zerstört. Durch die hohe kinetische Energie des ausströmenden Dampfstrahls ist mit einer sofortigen Zerstörung des Koaxkabels zu rechnen, wodurch über die Elektronikeinrichtung Alarm ausgelöst wird. Das Gleiche tritt ein, wen in einem stromführenden Kabel ein Brand entsteht.
  • Die Verlegung des Koaxkabels unter einem Blechmantel bringt den sueiteren Vorteil mit sich, daß die nachträgliche Montage eines Koaxkabels sowie das Auswechseln eines Kabelstücks nach einem Schmelzvorgang erleichtert wird.
  • Mit Hilfe der geschilderten Anordnung wird die zu kontrollieren Leitung kontinuierlich nach der Laufzeitmethode auf Schäden überprüft. Der Pulser, der Teil der Elektronikeinrichtung ist, gibt in beliebig vorwählbaren Zeitabständen oder auf ein Signal von außen einen Impuls auf das Koaxkabel und auf den "Start"-Eingang des TDC. Der reflektierte Impuls geht über den Diskriminator auf den "Stop"-Eingang des TDC, in dem die Zeit zwischen "Start- und "Stop"-Signal digitalisiert wird. Im Speicher des TDC erscheint eine Zahl, die über eine zuvor eingestellte Eichung die Länge des Koaxkabels inMeternanzeigt. Bei einem Schmelzen des Koaxkabels wird der Prüfimpuls früher reflektiert, so daß eine kleinere Zahl in dem TDC registriert wird.
  • Treten derartige Abweichungen des TDC-Inhalts vom Sollwert (d.h. der ungestörten Kabellänge) auf, so wird durch die Anzeigeeinheit, in der Soll- und Istwert verglichen werden, Alarm ausgelöst. Dies kann mit Hilfe der bereits erwähnten Methoden (Anzeige mit Leuchtdioden im Rohrlaufplan oder graphische Darstellung auf einem Bildschirm) vor sich gehen.
  • Um den gesamten azimutalen Bereich der zu kontrollierenden Leitung zu erfassen, sind auf der Leitung drei Koaxkabel verlegt, und die Wendeln der Kabel weisen eine Steigung auf, die dem zweifachen Außendurchmesser der Glaswolle-Isolierung entspricht. Diese Maßnahme bringt gleichzeitig eine große Sicherheit gegen Fehlanzeigen mit sich, die noch durch eine 2- von -3- Forderung für die drei pro Leitung verlegten Koaxkabel verstärkt werden kann; d.h. das Auftreten von Fehlern in den Koaxkabeln kann nicht zu einer Fehlanzeige führen.
  • Eine Absicherheit gegen Fehlanzeige durch den elektronischen Teil der Anordnung läßt sich einmal durch die Forderungj erreichen, daß eine angezeigte Abweichung vom Sollwert bei 10 aufeinanderfolgenden Prüfvorgsingen auftreten muß (1 Störungen durch HF-Impuls-Einstreuung während des sehr kurzen PrLifurlgsvorganges gänzlich auszuschließen), und zum anderen durch die Maßnahme, für jedes Koaxkabel zwei Elektronikeinrichtungen vorzusehen. Meldet die Anzeigeeinheit eine Abweichung vom Sollwert, so wird über Koax-Reedrelais jedes Koaxkabel automatisch an die zweite Elektronikeinrichtung angeschlossen. Erst wenn auch diese nach 10-maligem Prüfvorgang für zwei oder mehr als zwei Koaxkabel eine Abweichung vom Sollwert meldet, wird Alarm ausgelöst.
  • Durch die erwähnten Maßnahmen besitzt die Anordnung gemäß der Erfindung eine besondere Eignung, um zum Schutz von Anlagenkomponenten, beispielsweise eines Hochtemperaturreaktors, eingesetzt zu werden, denn sie verfügt über eine fast absolute Sicherheit gegen Fehlanzeigen und über eine Redundanz des gesamten Systems. Außerdem können sämtliche Komponenten des Elektronikteils ausgetauscht werden, ohne daß die Funktion der Anordnung unterbrochen werden muß In Anwendungsfällen des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei denen es sich um die Kontrolle von schwer zugänglichen Rohren handelt, die zudem nicht ständig überwacht werden müssen, kann es von Vorteil sein, die Elektronikeinrichtung als kleine tragbare Einheit aufzubauen, die nur aus Pulser, Diskriminator, TDC und Anzeigeeinrichtung besteht. Sie wird nur von Zeit zu Zeit an die mit den Rohren verlegten Koaxt kabel angeschlossen.
  • Ist eine Erhöhung der Ansprechzeit der erfindungsgemäßen Anordnung um wenige Sekunden zulässig, so läßt sich auch in Acdungsfällen, die eine laufende Überwachung der zu kontrollierenden Leitungen erfordern, der elektronische Aufwand bedeutend reduzieren. Gemäß der Erfindung sind dann für eine größere Anzahl von Koaxkabeln nur zwei Elektronikeinrichtungen erforderlich, und die einzelnen Koaxkabol werden nacheinander im 0,5 - sec - Takt mittels eines Koax-Multiplexers auf die eine Elektronikeinrichtung geschaltet. Wird für eines der Kabel eine Störmeldung abgegeben, so wird dieses Kabel zur Kontrolle mit der zweiten Elektronikeinrichtung verbünden. Diese reduzierte Anordnung bietet den Vorteil einer noch geringeren Fehleranfälligkeit, da die aktiven elektronichen Komponenten wesentlich verringert sind.
  • Es sei noch darauf angewiesen, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Überwachung einer größeren Anzahl von Meßstellen (Druck, Temperatur, Feuchte usw.) anwenden läßt, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes einen Schließkontakt betätigen. Schleift man über diese Meßstellen ein HF-Koaxkabel, in das über T-Stücke die Schließkontakte eingefügt sid, so lassen sich mittels der Laufzeitmethode mit Impulsen mit nur einem Koaxkabel sämtliche Meßstellen überwachen.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 das Teilstück eines HF-Koaxkabels, Fig. 2 einen Querschnitt durch dieses Kabel, Fig. 3 die Anbringung des HF-Koaxkabels an der zu kontrollierenden Leitung, Fig. 4 einen Querschnitt durch HF-Koaxkabel und Leitung, Fig. 5 ein Prinzip-Schaltbild der Elektronikeinheit zur Überwachung des H1?-Koaxkabels.
  • Bei dem dargestellten Beispiel handelt es sich um ein Rohrbrucherkennungssystem für den Wasser-Dampf-Kreislauf eines Hochtemperaturreaktors.
  • Das gleichzeitig als Sensorstrang ausgebildete HF-Koaxkabel 1 besteht - wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich -aus einem Innenleiter 2, einem Außenleiter 3 und einer wendelförmig aufgebauten Isolierung 4, die gleichzeitig als Abstandshalter zwischen Innen- und Außenleiter dient.
  • Zwischen dem Innenleiter 2 und dem Außenleiter 3 sind vier Stränge aus Schmelzmetall 5 angeordnet, und das gesamte Koaxkabel ist von einer Außenisolierung 6 umgeben. Als Schmelzmetall findet eine Zinnlegierung Verwendung. Der Innenleiter 3 ist ebenfalls aus Schmelzmetall hergestellt.
  • Der Außendurchmesser des Koaxkabels beträgt 12 mm, und seine maximale Länge liegt bei 300 m. Es verfügt über eine Ansprechzeit im Sekundenbereich, die abhängig ist von dem Durchmesser des zu kontrollierenden Rohrs an der Bruchstelle, von der Temperatur des austretenden Fluids und von der Größe des Lecks. Die Pulslaufzeit pro m beträgt h nsec bei einer Schwankung von 0,3 %. Das Koaxkabel besitzt eine Impedanz von 50 so und eine Dämpfung pro 100 inbei 1 GHz von 30 .
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen die Anbringung des Koaxlcabels auf dem zu kontrollierenden Rohr 7, das Teil des Wasser-Dampf-Kreislaufs eines Hochtemperreaktors ist und von heißem Dampf 8 durchströmt wird. Um das Rohr 7 ist zunächst eine Lage von Glaswolle-Isolierung 9 gelegt, die bei Auftreten eines kleinen Lecks wie ein Schwamm den entweichenden Dampf in sich einsaugt. Auf der Glaswolle-Isolierung 9 ist das Sensorkabel 1 wendelförmig aufgebracht, und dieser gesamte Aufbau ist von einem Blechmantel 10 umschlossen.
  • Innerhalb des Blechmantels 10 staut sich die Wärme, so daß bei Auftreten eines Lecks der Schmelzvorgang in dem Koaxkabel 1 beschleunigt wird. Wie in der Fig. 4 angedeutet, sind drei Koaxkabel (la, lb, lc) um das Rohr 7 verlegt, um den gesamten azimutalen Bereich des Rohres 7 zu erfassen.
  • Die Figur 5 gibt das Schaltbild der Elektronikeinrichtung 11 wieder, die zusammen mit dem HF-Koaxkabel 1 und einer Anzeigeeinheit die erfindungsgemäße Anordnung bildet. Die Elektronikeinrichtung 11 besteht im wesentlichen aus einem Pulser 12, einem Inverter 13, zwei Diskriminatoren 14, einem "Oder"-Modul 15 und einem "Und"-Modul 16 sowie aus einem TDC 17 (Time to Digital Converter). An die Elektronikeinrichtung 11 ist eine Anzeigeeinheit 18 angeschlossen, die wiederum mit einem Gerät 19 verbunden ist, in dem der Rohrlaufplan graphisch dargestellt ist. Die Anzeigeeinheit 18 kann auch durch einen Prozeßrechner 20 ersetzt sein, wie in der Figur 5 durch gestrichelte Darstellung angedeutet.
  • An den Prozeßrechner 20 schließt sich eine Alarmeinrichtung 21 an.
  • Die gesamten Komponenten der Elektronikeinrichtung 11, die für ein Überwachungssystem von beispielsweise acht Koaxkabeln benötigt werden, lassen sich in einem Rahmen mit den Abmessungen 45 x 28 x 60 cm unterbringen. Für die Anzeigeeinheit wird noch einmal das gleiche Volumen benötigt.
  • Die Anordnung arbeitet mit einer Genauigkeit der Ortserkennung von +1 m, und der gesamte Registriervorgang beim Auffinden eines Lecks oder Rohrbruchs nimmt weniger als oder höchstens 2 msec in AnsPruch.
  • Die Überprüfung des Koaxkabels 1 geschieht in folgender Weise: In bestimmten Zeitabständen wird von dem Pulser 12 über einen "Fan-Out" 24 ein Puls auf das Koaxkabel 1 und auf den "Start"- Eingang des TDC 17 gegeben. Mit 100 nsec Verzögerung wird mit einem Gate-Puls 22 das Gate am Und "Und"-Modul geöffnet, so daß der "Stop"- Eingang des TDC 17 erst auf den reflektierten Puls des Koaxkabels 1 ansprechen kann. Damit das TDC 17 sowohl bei Kurzschluß in dem Koaxkabel 1 als auch bei offenem Kabelende reagiert, wird der reflektierte Puls gesplittert, und der eine Teilimpuls wird über den Inverter 13 und der andere mit normaler Polarität auf je einen der beiden Diskriminatoren 14 gegeben. Deren Ausgangssignale gehen über den "Oder"- Modul 15 und den Und "Und"-Modul16 auf den "Stop"-Eingang des TDC 17. Daraufhin beginnt in dem TDC 17 der Konversionsvorgang, wobei die Zeit zwischen "Start"-und "Stop"-Signal digitalisiert wird. Im Speicher des TDC 17 (der z.B. 512 Kanäle umfaßt) erscheint eine Zahl, die über eine zuvor eingestellte Eichung die Länge des Koaxkabels 1 in Metern anzeigt. Nach der Konversion im TDC 17 gibt der Pulser 12 einen Prüfpuls 23 heraus, der in der Anzeigeeinheit 18 den Speicherinhalt des TDC 17 mit einem fest eingestellten Sollwert vergleicht, der der ungestörten Länge des Koaxkabels 1 entspricht.
  • Tritt in dem überwachten Rohr 7 ein Rohrbruch ein, so führt die Erwärmung des Koaxkabels 1 zunächst zum Schmelzen der Stränge 5 aus Schmelzmetall, und das flüssige Metall stellt eine leitende Verbindung zwischen dem Innenleiter 2 und dem Außenleiter 3 her. Es kommt zu einem Kurzschluß, und der Prüfpuls wird früher reflektiert, so daß die in dem Speicher des TDC 17 erscheinende Zahl kleiner ist als die bei ungestörter Kabellänge. Bei weiterer Erwärmung des Koaxkabels 1 schmilzt der Innenleiter 2, und das Kabel wird unterbrochen.
  • Wie bereits erwähnt, werden Kurzschluß oder Unterbrechung des Kabels von der Elektronikeinrichtung 11 als gleichwertig behandelt. Die Abweichung des TDC-Inhalts vom Sollwert wird in der Anzeigeeinheit 18 registriert, und mit Hilfe des Gerätes 19 wird ein Alarm ausgelöst, wobei die Bruch- oder Leckstelle in dem Rohr 7 direkt mit Leuchtdioden in dem Rohrlaufplan angezeigt wird.
  • Das beschriebene Rohrbrucherkennungssystem wird so ausgelegt, daß eine Fehlanzeige ausgeschlossen ist und daß sämtliche Komponenten der Elektronikeinrichtung 11 während des Betriebes ausgewechselt werden können. Im folgenden werden die einzelnen Punkte skizziert, die eine Sicherheit gegen Fehlanzeige liefern. Einige wesentliche Punkte sind bereits im Vorhergehenden erwähnt worden.
  • 1. Der Prüfvorgang des Koaxkabels entspricht gleichzeitig einer Prüfung sämtlicher Komponenten des Systems.
  • 2. Einstreuungen von 50-Hz-bzw. 100-Hz-Brumm im Koaxkabel werden durch kapazitive Einkoppelung im Diskriminator vollständig unterdrückt.
  • 3. Störungen durch HF-Puls-Einstreuung im Kabel während des 2.5 gisec dauernden Prüfvorganges (Reflexionsdauer eines Pulses bei 300 m Kabellänge) sind unwahrscheinlich. Um auch diesen Fehler auszuschliessen, wird in der Anzeigeeinheit gefordert, daß die Abweichung vom Sollwert bei 10 aufeinander folgenden Prüfvorgängen auftritt. Dies bedeutet nur eine unwesentliche Vergrößerung der Ansprechdauer des Systems, da der gesamte Prüfvorgang nur 100 tLsec dauert.
  • 4. Das Auftreten von Fehlern im Koaxkabel führt durch eine 2 von 3-Forderung bei 3 parallel verlegten Koaxkabeln nicht zur Fehlanzeige.
  • 5. Eine Fehlanzeige durch die Elektronikeinrichtung wird unterdrückt, indem diese zweifach ausgelegt wird, Meldet die Anzeigeeinheit eine Abweichung vom Sollwert, werden über Koax-Reedrelais automatisch die Koaxkabel an die zweite Elektronikeinrichtung angeschlossen. Erst wenn auch diese nach 10-maligem Prüfvorgang 2 zu kurze Koaxkabel" meldet, wird Alarm gegeben.
  • 6. Fehler in der Anzeige, die aus Moduln besteht, die je einem TDC zugeordnet sind, werden mit Hilfe eines Reservemoduls unterdrückt: Nach dem Ansprechen zweier Moduln wird das entsprechende TDC auf den Reservemodul geschaltet, erst wenn auch dieser eine Abweichung des TDC-Speicherinhalts vom Sollwert feststellt, wird Alarm gegeben.

Claims (17)

  1. Patentansprüche 1) Verfahren zum Feststellen und Lokalisieren von schadhaften Stellen in einer isolierten Leitung, z. B. in einer von einem heißen Fluid durchströmten Rohrleitung oder in einer Stromleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Länge der Leitung (7) mit Hilfe mindestens eines wendelförmig um die Leitung (7) gelegten HF-Koaxkabels (1), das gleichzeitig als Sensorstrang ausgebildet ist und in seinem Inneren ein Schmelzmetall (5) enthält, und einer Elektronikeinrichtung (11) in kurzen Zeitabständen nach der Laufzeitmethode mit Impulsen kontrolliert wird und daß eine Störungsmeldung von der Elektronikeinrichtung (11) abgegeben wird, wenn im Falle des Schädhaftwerdens der Leitung (7) infolge des in dem Koaxkabel (1) eisetzenden Schmelzvorgangs das Koaxkabel (1) durchgetrennt oder kurzgeschlossen wird.
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Elektronikeinrichtung (11) an eine Anzeigeeinheit (18) gegeben werden, in der sie mit einem fest eingestellten Sollwert verglichen werden, der der Gesamtlänge des Koaxkabels (1) entspricht.
  3. 3) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (18) mit der graphisclien Darstellung (19) des Laufplans der zu kontrollicrcnden Leitung (7) verbunden ist und daß die scliadhafte S-telle in diesem Laufplan direkt mit Leuchtdioden angezeigt wird.
  4. 4) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Elektronikeinrichtung (11) auf einem Bildschirm graphisch dargestellt werden.
  5. 5) Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anwendung des Verfahrens zur Rohrbrucherkennung im Wasser-Dampf-Kreislauf von Kraftwerken, insbesondere von Kernkraftwerken.
  6. 6) Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anwendung des Verfahrens zur Ortung von Bränden in stromführencienKabeln.
  7. 7) Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens ein aus einem voneinander isolierten Innenleiter (2) und Außenleiter (3) bestehendes HF-Koaxkabel (1), zwischen denen sich auf der ganzen Kabellänge das Schmelzmetall (5) befindet, und durch eine an das Koaxkabel (1) angeschlossene Elektronikeinrichtung (11), die im wesentlichen einen Pulser (12), einen Diskriminator (14), einen "Oder"- und einen "Und"-Modul (15, 16) und ein TDC (17) (Time to Digital Converter) umfaßt und mit einer Anzeigeeinheit (18) verbunden ist.
  8. 8) Anordnung nach Anspruch7, dadurch gekennzeichnet daß das Schmelzmetall (5) in Form von mehreren Strängen zwischen dem Innen- und dem Außenleiter (2, 3) des Koaxkabels (1) angeordnet ist.
  9. 9) Anordnung nach Anspruch 7, dadllrch gekennzeic}lnet, daß das Schmelzmetall (5) in Form eines Mantels zwischen dem Innen- und dem Außenleiter (2, 3) des Koaxkabels (1) angeordnet ist.
  10. 10) Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzmetall (5) in Abhängigkeit von der normalerweise am Montageort des Koaxkabels (1) herrschenden Temperatur und von der bei Eintritt eines Schadens am Schadensort auftretenden Temperatr ausgewählt ist.
  11. 11) Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (4) zwischen Innenleiter (2) und Außenleiter (3) des Koaxkabels (1) wendelförmig ausgebildet ist und gleichzeitig als Abstandshalter dient.
  12. 12) Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Koaxkabel (1) aus einer Anzahl von Teilstücken zusammengesetzt ist und daß der Durchmesser des Koaxkabels so ausgelegt ist, daß sich an den Enden der Teilstücke genormte Steckvorrichtungen anbringen lassen.
  13. 13) Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zu kontrollierenden Leitung (7) und dem wendelförmig um diese herumgelegten Koaxkabel (1) eine Glaswolle-Isolierung (9) vorgesehen ist und daß die Kabel-Wendel von einen Blechmantel (10) umschlossen ist.
  14. 14) Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder zu kontrollierenden Leitung (7) drei Koaxkabel (la, lb, lc) wendelförmig verlegt sind, deren Steigung dem zweifachen Außendurchmesser der Glaswolle-Isolierung (9) entspricht.
  15. 15) Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 14-, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Koaxkabel (1) zwei Elektronikeinrichtungen (11) vorgesehen sind und daß jedes Kabel (1) über Koax-Reedrelais wahlweise an die eine oder die andere zugehörige Elektronikeinrichtung (11) angeschlossen werden kann.
  16. 16) Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikeinrichtung (11) als tragbare Kontrolleinheit aufgebaut ist.
  17. 17) Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für eine größere Anzahl von Koaxkabeln (1) nur zwei Elektronikeinrichtungen (11) vorgesehen sind und daß die Anordnung mit einem Koax-Multiplexer ausgerüstet ist, mit dem sämtliche Koaxkabel (1) nacheinander zuerst auf die eine und dann auf die andere Elektronikeinrichtung (11) geschaltet werden können.
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