DE2752290A1 - ELECTRICAL CABLE AND FAULT LOCATION PROCEDURES - Google Patents

ELECTRICAL CABLE AND FAULT LOCATION PROCEDURES

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DE2752290A1 DE19772752290 DE2752290A DE2752290A1 DE 2752290 A1 DE2752290 A1 DE 2752290A1 DE 19772752290 DE19772752290 DE 19772752290 DE 2752290 A DE2752290 A DE 2752290A DE 2752290 A1 DE2752290 A1 DE 2752290A1
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Abstract

The internal space of a smooth, fluid-tight tube (1) consisting, for example, of aluminium, stainless steel or copper forms a longitudinal channel through which a cooling fluid (2) for example water, is passed. Fitted on the outer envelope surface of the tube (1) is a conductor which consists of copper or aluminium and consists of a plurality of moulded wires (3) which can be arranged one above the other in a plurality of layers. A cylindrical, fluid-tight enclosure tube (4) is provided on the outer moulded wires (3). Electrical insulation (5), an electrical screen (6), a spacer (7), a metal sheath (8) and corrosion protection and an outer sheath (9) then follow, over the enclosure tube (4), concentrically, as further structure elements of the cable. At least one signal line (10), which passes over the entire length of the cable, is arranged in the binding of the moulded wires (3). This signal line (10) has a continuously constructed sheath consisting of a material whose electrical conductivity varies as a function of the moisture content. <IMAGE>

Description

Die ERFINDUNG betrifft ein innengekühltes Hoch-The INVENTION relates to an internally cooled high-

spannungsenergiekabel mit einem innerhalb des aus mehreren Formdrähten bestehenden Leiters angeordneten flüssigkeitsdichten Rohr, das von einer Kühlflüssigkeit, z.B. Wasser durchsetzt wird und ein um den Leiter vorgesehenes flüssigkeitsdichtes Umschließungsrohr sowie ein Verfahren zur Bestimmung des Fehlerortes.voltage power cable with an inside of made up of several shaped wires existing conductor arranged liquid-tight tube, which is from a cooling liquid, e.g. water is penetrated and a liquid-tight one provided around the conductor Enclosure pipe and a method for determining the location of the fault.

Aus der DT-OS 23 39 102 ist ein wassergekühltes Hochspannungsenergiekabel bekannt, bei dem das Kühlmittel durch ein innerhalb des Leiters angeordnetes Rohr geführt wird. Auf diesem Rohr ist der aus mehreren Einzeldrähten bestehende Leiter angebracht, der von einem weiteren flüssigkeitsdichten Aluminiumrohr umgeben ist. Das durch eine undichte Stelle im Rohr austretende Kühlmittel gelangt durch den Leiter längs des Kabels in seine Endverschlüsse.DT-OS 23 39 102 describes a water-cooled high-voltage power cable known, in which the coolant through a tube arranged inside the conductor to be led. The conductor, which consists of several individual wires, is on this tube attached, which is surrounded by another liquid-tight aluminum tube. The coolant escaping through a leak in the pipe passes through the Head along the cable into its terminations.

Bei dieser bekannten Ausführung wird zwar ein unrittelbares Eindringen des Xühlmittels in die Isolierung vermieden, jedoch eine Aussage darüber, an welchem Ort der ggf. mehrere Kilometer langen Anlage sich die schadhafte Stelle befindet, wird nicht gegeben. Weiterhin ist die bekannte Ausführung nachteilhaft, weil bei längeren, aus mehreren Teilabschnitten zusammengesetzten Kabelstrecken, die Kühlflüssigkeit auf ihrem Wege zum Endverschluß auch die einzelnen Verbindungsmuffen passieren muß. Dies erfordert einen zusätzlichen Aufwand.In this known embodiment, penetration cannot be ruled out of the coolant in the insulation is avoided, but a statement as to which The damaged area is located in the system, which may be several kilometers long, is not given. Furthermore, the known design is disadvantageous because at longer cable sections composed of several sections, the cooling liquid the individual connecting sleeves must also pass on their way to the end closure. This requires an additional effort.

Der ERFINDUNG liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Kabel der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Ausführung nicht aufweist, sondern ebenfalls einfach hergestellt werden kann und bei dem außerdem der Ort einer aufgetretenen Störung in bequemer und einfacher Weise sicher feststellbar ist.The invention is based on the task of providing a cable of the initially to create the type mentioned, which does not have the disadvantages of the known design, but also can be easily produced and in which also the location of a The fault that has occurred can be reliably determined in a convenient and simple manner.

Diese Aufgabe wird durch die ERFINDUNG dadurch gelöst, daß im Verband der Formdrähte über die ganze Länge des Kabels geführte Meldeleitungen angeordnet sind, und diese Meldeleitungen einen durchgehend ausgebildeten Mantel aus einem Material aufweisen, dessen elektrische Leitfähigkeit sich in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt ändert.This object is achieved by the invention that in the association the shaped wires arranged over the entire length of the cable routed reporting lines are, and these reporting lines a continuously trained jacket from one Have material, the electrical conductivity of which depends on the moisture content changes.

Der Mantel der Meldeleitungen besteht nach der ERFINDUNG aus einem Material, das im trockenen Zustand nur geringe elektrische Leitfähigkeit aufweist, während im feuchten Zustand sein Isolationswiderstand stark abnimmt; als Isoliermaterial kann Papier oder ein feuchtigkeitsdurchlässiger Kunststoff verwendet werden.According to the invention, the jacket of the message lines consists of one Material that has only low electrical conductivity when dry, while its insulation resistance decreases sharply when it is wet; as an insulating material paper or a moisture-permeable plastic can be used.

Nach weiteren erfindungsgemäßen Merkmalen kann als Melde leitung ein durchgehend isolierter Draht dienen oder aber vorgesehen sein, daß die Meldeleitungen von mehreren durchgehend isolierten Drähten gebildet werden, die paarweise zu separaten Systemen zusammengefaßt sind und jeweils in enge Berührungskontakt stehen.According to further features of the invention can be used as a reporting line Continuously insulated wire are used or it can be provided that the message lines are formed by several continuously insulated wires, which are separated in pairs Systems are combined and are each in close physical contact.

Zur ERFINDUNG gehört auch ein Verfahren zur Fehlerortung, wonach die Ermittlung der Widerstandswerte der Systeme der Meldeleitungen durch zeitlich nacheinander ausgeführte mehrere Strom- und Spannungsmessungen sowie Quotientenbildung dieser Werte erfolgt, und aus dem Maß der bei den nacheinander vorgenommenen Ermittlungen sich ergebenden Abweichungen der Ort des Fehlers ermittelt wird.The INVENTION also includes a method for fault location, after which the Determination of the resistance values of the systems of the message lines by one after the other executed several current and voltage measurements as well as the formation of quotients of these Values takes place, and from the extent of the determinations carried out one after the other the location of the fault is determined based on the deviations.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der ERFINDUNG werden anhand der zugehörigen Zeichnung in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.Further advantageous details of the invention are based on associated drawing explained in the following description.

In der Zeichnung, die ein Kabel im Querschnitt zeigt, ist mit 1 ein flüssigkeitsdichtes Rohr bezeichnet.In the drawing, which shows a cable in cross section, 1 is a called liquid-tight pipe.

Dieses glatte Rohr 1 besteht aus Aluminium, Edelstahl, Kupfer oder einem anderen geeigneten Werkstoff.This smooth tube 1 is made of aluminum, stainless steel, copper or another suitable material.

Der Innenraum des Rohres 1 bildet einen Längskanal, durch den eine Kühlflüssigkeit 2, z.B. Wasser geleitet wird. Auf der äußeren Mantelfläche des Rohres 1 ist ein Leiter aufgebracht. Der aus Kupfer oder Aluminium hergestellte Leiter besteht aus mehreren Formdrähten 3.The interior of the tube 1 forms a longitudinal channel through which a Coolant 2, e.g. water, is conducted. On the outer surface of the pipe 1 a conductor is applied. The conductor made of copper or aluminum consists of several shaped wires 3.

Die in mehreren Lagen übereinander angeordneten Formdrähte 3 können rundes, rechteckiges, trapez-, tonnen-, D-förmiges Profil oder eine sonst geeignete Form aufweisen.The shaped wires 3 arranged one above the other in several layers can round, rectangular, trapezoidal, barrel, D-shaped profile or any other suitable one Have shape.

Auf den äußeren Formdrähten 3 ist ein zylindrisches Umschließungsrohr 4 vorgesehen. Dieses etwa 3 bis 5 mm dicke Umschließungsrohr 4 besteht aus Aluminium oder Kupfer. Über dem Umschließungsrohr 4 folgen dann konzentrisch als weitere Aufbauelemente des Kabels eine elektrische Isolierung 5 mit Leiterglättung 5a, eine elektrische Abschirmung 6, Abstandhalter 7, ein Metallmantel 8 sowie ein Korrosionsschutz und Außenmantel 9. Diese weiteren Aufbauelemente können den einzelnen Kabeltypen entsprechend aufgebaut sein.On the outer form wires 3 is a cylindrical surrounding tube 4 provided. This approximately 3 to 5 mm thick surrounding tube 4 is made of aluminum or copper. Over the surrounding tube 4 then follow concentrically as further structural elements of the cable one electrical insulation 5 with conductor smoothing 5a, an electrical shield 6, spacers 7, a metal jacket 8 and corrosion protection and outer sheath 9. These additional structural elements can correspond to the individual cable types be constructed accordingly.

In dem aus Formdrähten 3 bestehenden Verband sind Meldeleitungen 10 eingebracht. Diese über die ganze Länge des Kabels mitgeführten Meldeleitungen 10 haben einen durchgehenden Mantel aus einem Material, das geringe elektrische Leitfähigkeit aufweist im trockenen Zustand, während im feuchten Zustand sein Isolationswiderstand stark abnimmt. Als Isoliermaterial für die Meldeleitungen 10 kann geeignetes Papier oder feuchtigkeitsdurchlässiger Kunststoff verwendet werden.In the association consisting of shaped wires 3 there are signaling lines 10 brought in. These signaling lines 10, which are carried along the entire length of the cable have a continuous jacket made of a material that has low electrical conductivity exhibits its insulation resistance when dry, while when wet decreases sharply. Suitable paper can be used as the insulating material for the message lines 10 or moisture-permeable plastic can be used.

Die im Verband der Formdrähte 3 eingelegten Meldeleitungen 10 können aus einem einzelnen isolierten Draht oder aber aus mehreren isolierten Drähten bestehen, die dann jeweils zu einem separaten System von Meldeleitungen 10 zusammengefaßt sind. Die-jeweils zu einem separaten System von Meldeleitungen 10 zusammengefaßten isolierten Drähte haben engen Berührungskontakt, vorzugsweise sind sie miteinander verdrillt.The message lines 10 inserted in the association of the shaped wires 3 can consist of a single insulated wire or several insulated wires, which are then combined into a separate system of message lines 10 are. The - each combined into a separate system of message lines 10 insulated wires have close touch contact, preferably they are with each other twisted.

Wird mehr als ein separates System von Meldeleitungen 10 vorgesehen, so werden diese selbständigen Systeme von Meldeleitungen 10 im Verband der Formdrähte 3 gleichmäßig verteilt angeordnet. Bei zwei separaten Systemen wird an diametral gegenüberliegenden zwei Stellen innerhalb des Verbandes der Formdrähte 3 jeweils ein System von Meldeleitungen 10 eingebracht, während bei drei separaten Systemen die einzelnen Systeme von Meldeleitungen iO räumlich um jeweils 1200 versetzt im Verband der Formdrähte 3 angeordnet sind. Bei vier separaten Systemen haben diese einen räumlichen Abstand von jeweils 900 gegeneinander. Werden mehr als vier separate Systeme von Meldeleitungen 10 vorgesehen, so werden die einzelnen Systeme im räumlichen Abstand von jeweils 3600 zueinander angeordnet, wobei "n" die n Anzahl der Systeme der Meldeleitungen 10 ist.If more than one separate system of reporting lines 10 is provided, so are these independent systems of message lines 10 in the association of shaped wires 3 evenly distributed. In the case of two separate systems, diametrically opposite one another two places within the association of shaped wires 3 each have a system of reporting lines 10 introduced, while with three separate systems the individual systems of reporting lines OK are arranged spatially offset by 1200 in each case in the association of the shaped wires 3. In the case of four separate systems, they are each 900 spaced apart against each other. If more than four separate systems of message lines 10 are provided, so the individual systems are at a spatial distance of 3600 to each other arranged, where “n” is the n number of systems of the message lines 10.

Die Meldeleitungen 10 werden bei der Montage der erforderlichen Kabelverbindungsstellen mit den entsprechenden Meldeleitungen 10 in der jeweils benachbarten Kabellänge galvanisch durchverbunden.The message lines 10 are required during assembly of the cable connection points with the corresponding message lines 10 in the respective adjacent cable length galvanically connected.

Auf diese Weise entstehen Systeme von Meldeleitungen 10, die jeweils vom Anfang bis zum Ende des verlegten Kabels reichen. Die Anfänge und Enden der Systeme werden getrennt aus dem Kabel aus den Endverschlüssen herausgeführt.In this way, systems of message lines 10, each extend from the beginning to the end of the laid cable. The beginnings and ends of the Systems are led out separately from the cable through the terminations.

Zur Ermittlung der Widerstandswerte der Meldeleitungen 10 werden in den separaten Systemen in gewissen Zeitabständen mehrere Strom- und Spannungsmessungen ausgeführt, und durch Quotlentenbildung die Widerstandswerte ermittelt. Bei den in zeitlichen Abständen durchgeführten Ermittlungen sich ergebende Abweichungen der Widerstandswerte in einem und/oder mehreren Systemen der Meldeleitungen 10 zeigen an, daß in den Verband der Formdrähte 3 zwischenzeitlich Kühlflüssigkeit 2, z.B.To determine the resistance values of the signal lines 10, in the separate systems several current and voltage measurements at certain time intervals and the resistance values are determined by forming quotas. Both Determinations carried out at intervals of time resulting deviations the resistance values in one and / or more reporting line systems 10 indicate that in the meantime cooling liquid in the association of the shaped wires 3 2, e.g.

Wasser eingedrungen und im zugehörigen Bereich der Isolationswiderstand der Meldeleitungen 10 zusammengebrochen ist. Die Ortung dieser Fehlerstelle innerhalb des verlegten Kabels erfolgt z.B. nach dem bekannten Widerstandsschleifenmeßverfahren.Water penetrated and the insulation resistance in the associated area the reporting lines 10 has collapsed. Locating this point of failure within of the laid cable is carried out, for example, according to the known resistance loop measurement method.

Hierbei werden die Widerstände in üblicher Weise von beiden Seiten bis zur Fehlerstelle ermittelt und aus diesen Werten der Fehlerort berechnet.Here, the resistors are in the usual way from both sides determined up to the point of failure and from these values the point of failure is calculated.

Bei einem Kabel mit Kunststoffisolierung, z.B.In the case of a cable with plastic insulation, e.g.

Polyäthylen oder vernetztem Polyäthylen kann das Umschließungsrohr 4 entfallen. Anstelle der Abstandshalter 7 und des Metallmantels 8 wird vorzugsweise ein Schirm aus Kupferdrähten oder Kupferbändern eingesetzt.Polyethylene or cross-linked polyethylene can be used for the containment pipe 4 are not applicable. Instead of the spacers 7 and the metal jacket 8, it is preferred a shield made of copper wires or copper tapes is used.

Claims (10)

ELEKTRISCHES KABEL UND FEHLERORTUNGSVERFAHREN PATENTANSPRUCHE O Innengekuhltes Hochspannungsenergiekabel mit einem innerhalb des aus mehreren Formdrähten bestehenden Leiters angeordneten flUssigkeitsdichten Rohr, das von einer Kühlflüssigkeit, z.B. Wasser durchsetzt wird und ein um den Leiter vorgesehenes flüssigkeitsdichtes Umschließungsrohr, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß im Verband der Formdrähte (3) über die ganze Länge des Kabels geführte Meldeleitungen (10) angeordnet sind, und diese Meldeleitungen (10) einen durchgehend ausgebildeten Mantel aus einem Material aufweisen, dessen elektrische Leitfähigkeit sich in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt ändert. ELECTRICAL CABLE AND FAULT LOCATION PROCEDURE PATENT CLAIMS O Internally cooled High voltage power cable with one inside of the multi-shaped wire Conductor arranged liquid-tight Pipe that is carried by a coolant, e.g. water is penetrated and a liquid-tight one provided around the conductor Enclosure pipe, d a d u r c h e -k e n n n z e i c h n e t that in the association of Form wires (3) arranged over the entire length of the cable routed reporting lines (10) are, and these reporting lines (10) have a continuously formed jacket from a Have material, the electrical conductivity of which depends on the moisture content changes. 2. Innengekühltes Hochspannungsenergiekabel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Material des Mantels der Meldeleitungen (10) iIn trockenen Zustand nur geringe elektrische Leitfähigkeit aufweist, während im feuchten Zustand sein Isolationswiderstand stark abnimmt.2. Internally cooled high voltage power cable according to claim 1, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the material of the jacket of the message lines (10) iIn the dry state has only low electrical conductivity, while its insulation resistance decreases sharply when it is wet. 3. Innengekühltes Hochspannungsenergiekabel nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Meldeleitungen (10) mit Papier isoliert sind.3. Internally cooled high-voltage power cable according to claim 1 and 2, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the message lines (10) with paper are isolated. 4. Innengekühltes Hochspannungsenergiekabel nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Meldeleitungen (10) mit einem feuchtigkeitsdurchlässigem Kunststoff isoliert sind.4. Internally cooled high-voltage power cable according to claim 1 and 2, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the message lines (10) with a moisture-permeable plastic are insulated. 5. Innengekühltes Hochspannungsenergiekabel nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Meldeleitungen (10) ein durchgehend isolierter Draht vorgesehen ist.5. Internally cooled high-voltage power cable according to claim 1, 2, 3 or 4, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that as message lines (10) a continuously insulated wire is provided. 6. Innengekühltes Hochspannungsenergiekabel nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Meldeleitungen (10) von mehreren durchgehend isolierten Drähten gebildet werden, die paarweise zusammengefaßt sind.6. Internally cooled high-voltage power cable according to claim 1, 2, 3 or 4, that the message lines (10) from several continuously insulated wires are formed, which are combined in pairs are. 7. Innengekühltes Hochspannungsenergiekabel nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die paarweise zu jeweils einem System zusammengefaßten Meldeleitungen (10) in engem Berührungskontakt stehen.7. Internally cooled high-voltage power cable according to claim 1, 2, 3, 4 or 6, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t, that the pairwise to each a system combined message lines (10) are in close physical contact. 8. Innengekühltes Hochspannungsenergiekabel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Verband der Formdrähte (3) ein oder mehrere separate Systeme von Meldeleitungen (10) angeordnet sind.8. Internally cooled high voltage power cable according to one or more of the preceding claims, d a u r c h e k e n n n z e i c h n e t that in the association of the shaped wires (3) one or more separate systems of reporting lines (10) are arranged are. 9. Innengekühltes Hochspannungsenergiekabel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a dur c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die separaten Systeme der Meldeleitungen (10) 3600 im Verband mit einem räumlichen Abstand von n im Verband der Formdrähte (3) angeordnet sind, wobei "n" die Anzahl der Systeme der Meldeleitungen (10) ist.9. Internally cooled high voltage power cable according to one or more of the preceding claims that the separate systems of the reporting lines (10) 3600 in association with a spatial Distance of n in the association of the forming wires (3) are arranged, where "n" is the number of the systems of the reporting lines (10). 10. Verfahren zur Bestimmung des Fehlerortes bei einem Kabel nach den Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ermittlung der Widerstandswerte der Systeme der Meldeleitungen (10) durch zeitlich nacheinander ausgeführte mehrere Strom- und Spannungsmessungen sowie Quotientenbildung dieser Werte erfolgt, und aus dem Maß der bei den nacheinander vorgenommenen Ermittlungen sich ergebenden Abweichungen der Ort des Fehlers ermittelt wird.10. Procedure for determining the location of the fault in a cable according to claims 1 to 9, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the determination of the resistance values of the systems of the message lines (10) through one after the other executed several current and voltage measurements as well as the formation of quotients of these Values takes place, and from the extent of the determinations carried out one after the other the location of the fault is determined based on the deviations.
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