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Publication number: DE299916C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

In Doppel- oder anderen Mehrfachleitungen, sowie in Einfach- oder Mehrfachleitungen mit leitender Umhüllung, z. B. in den sogenannten Rohrdrähten, war das Auffinden von Fehlern bisher nicht genügend bequem. Durch das nachstehend beschriebene Verfahren, bzw. durch die Vorrichtungen dafür, ist eine für den Gebrauch hinreichend einfache Lösung der genannten Aufgabe gefunden.

ίο Das Wesen des Verfahrens beruht darin, daß man an verschiedenen Stellen einer der mit dem Isolationsfehler oder Stromschluß behafteten Leitungen (oder des leitenden Mantels) einen Nebenschluß nacheinander (oder bei Ver-Wendung mehrerer Nebenschlüsse auch gleichzeitig) anlegt und alsdann durch Messen (auch Abhorchen mit dem Fernhörer) diejenige Stelle ermittelt, in welcher in dem vom Nebenschluß eingegrenzten Teil der Leitung bzw. Leitungen oder des leitenden Mantels, oder aber in dem Nebenschluß selbst die Stromstärke oder auch der Spannungsabfall sich ändert (einen Sprung macht).

In Fig. ι seien α und b zwei Leitungen, darunter beispielsweise b der Metallmantel eines Rohrdrahtes. Gerade bei diesen Rohrdrähten hat das Auffinden von Fehlern bisher Schwierigkeiten gemacht, besonders wenn sie schon verlegt sind. Als ein willkommenes Mittel zum Auffinden des Fehlers erschien für diese Rohrdrähte ein Stromwandler, insbesondere in der unter dem Namen »Dietze-Anleger« bekannten zangenförmigen Ausbildung. Hierbei wird bekanntlich die primäre Wicklung durch den nicht unterbrochenen, von dem Wandlereisen umklammerten Leitungsstrang ersetzt.

Falls man nun die beiden Leitungen α und b nicht voneinander trennen kann oder will, so lassen sich nur beide Leitungsstränge zugleich umfassen. Die Folge davon ist, daß in der Stellung I oberhalb des Fehlers / durch das Wandlereisen die Stromstärkensumme i—i = o fließt, während (bei abgeschaltetem Stromverbraucher) in der Stellung II unterhalb des Fehlers weder hin noch her ein Strom fließt, so daß auch hier die Summe der Stromstärken Null ist. Wandert man also mit dem Anleger von I nach II, so wird der Fernhörer h (oder ein Amperemeter) an der Fehlerstelle f nicht die geringste Änderung erkennen lassen.

Ein ebenfalls negatives Ergebnis zeigt sich, wenn man nach Fig. 2 die eine Leitung a. oben, die andere b unten an die Stromquelle anschließt. Hier ist bei I die das Wandlereisen durchsetzende Stromsumme i und bei II ebenfalls i. Der Fernhörer h wird zwar tönen, oder das Amperemeter wird einen gewissen Wert anzeigen, aber beim Wandern des An- ■ legers von I nach II wird beim Fehler f weder der Ton noch die Amperemeteranzeige eine Änderung erfahren.

Selbst bei Benutzung einer Hilfsleitung, wie an einem einfachen Beispiel in Fig. 3 gezeigt, bringt das Wandern über die Fehlerstelle f im allgemeinen keine Änderung der Stromsumme oberhalb und unterhalb des Fehlers f hervor. Ein solcher Unterschied der Stromsumme tritt vielmehr nur beim Wandern über den Punkt -p

auf, an welchem die Hilfsleitung abzweigt. In dem Beispiel nach Fig. 3 fließt bei I durch das Wandlereisen I₁ + H — H = H> bei II H -⁵T H — {h + ^2) = ο und bei III ο—ο = ο. Zwischen I und II ist also ein mit dem Fernhörer oder Amperemeter erkennbarer Unterschied, nicht aber, wie erforderlich, zwischen II und III. Auch wenn man den Punkt f nach J)₁ verschieben wollte, würde sich das gleiche Ergebnis zeigen.

Dagegen führt es zum Ziel, sobald man, wie Fig. 4 zeigt, einen mit dem Anleger wandernden Nebenschluß η benutzt, welcher um den wirksamen magnetischen Kreis des Anlegers außen herum führt. Dann fließt in der Stellung I, also oberhalb des Fehlers, durch das Wandlereisen die Stromsumme *'i + *2 — h — h> ^al°^ei ^m Stellung II, also unterhalb des Fehlers, 0 — 0 = 0. Beim Wandem des Anlegers mit dem Nebenschluß erfährt also die Stromsumme an der Stelle f eine Änderung von ^₂ ^aui °> welche mit dem Fernhörer h oder dem Amperemeter um so deutlicher erkennbar sein wird, je größer der Leitwert des Nebenschlusses η ist.

Der mit dem Anleger wandernde Nebenschluß führt auch für den in Fig. 5 dargestellten Fall zum Ziel, bei welchem die beiden Leitungen mit ihren entgegengesetzten Enden an die Stromquelle angeschlossen sind. Hier fließt bei Stellung I, also oberhalb des Fehlers, die Summe I₁ + i₂ und bei Stellung II, also unterhalb des Fehlers, der Strom I₁ durch den Anleger. Der Unterschied ist also i_x -j- H — H — H' ^wi^{e m} dem Fall nach Fig. 4.

Auch die Schaltung nach Fig. 6 läßt den

Fehlerort ermitteln. Hierbei hat aber der Leiter zwischen den Punkten ^₁ und -p₂ keinen Einfluß auf die Fehlerauffindung; denn der Fall nach Fig. 6 stellt sich als eine Übereinanderlagerung der beiden Fälle nach Fig. 3 ' und 4 dar, wobei der Anteil des Falles nach Fig. 3 an der Fehlerauffindung natürlich gleich Null ist. Man kann also den Leiter zwischen Punkt P₁ und -p₂ fortlassen und kommt so ohne weiteres zu dem Fall nach Fig. 3.

Es sind noch eine Reihe ähnlicher Schaltungen wie Fig. 6 möglich, die man aber alle durch Fortlassung von für die Fehlerauffindung unwirksamen Abzweigungen auf die Fälle nach Fig. 3 bzw. 4 in gleichartiger Weise zurückführen kann, wie dies oben bei der Schaltung nach Fig. 6 geschehen ist.

Bei Verwendung des Stromwandlers bzw. des Anlegers muß natürlich als Stromquelle. Wechselstrom oder wenigstens in seiner Stärke schwankender oder stoßweise auftretender Gleichstrom benutzt werden. Bei diesen Stromarten ist der Stromwandler, besonders in der Form als Dietze-Anleger, ein so bequemes Werkzeug, daß man nach einem anderen Strommeßgerät für den vorliegenden Zweck nicht zu suchen braucht. Handelt es sich aber um konstanten Gleichstrom, so ist die Verwendung eines anderen Strommeßgerätes zusammen mit dem bereits erwähnten Abgreifnebenschluß geboten.

Fig. 7 zeigt nun eine Schaltung, bei welcher als Strommesser beispielsweise ein Drehspulamperemeter dient, dessen ohnehin bereits vorhandener Meßneberischluß mit Abgreifpunkten versehen ist, um gleichzeitig als Abgreifnebenschluß zu dienen. Das Meßgerät zeigt den Strom im Nebenschluß an, und dieser Nebenschluß führt einen Teil des Stromes, der in dem Leiter b fließt. Da nun oberhalb des Fehlers, also in Stellung I, in dem Leiter δ der Strom i und unterhalb des Fehlers, also in Stellung II, der Strom 0 fließt, so ist man also in der Lage, durch Wandern von I nach II den Fehler zu finden.

Auch wenn man, wie Fig. 8 zeigt, beide Leitungen mit entgegengesetzten Enden an die Stromquelle schaltet, ist der vorbeschriebene Nebenschluß mit Amperemeter zur Auffindung des Fehlers verwendbar. In diesem Falle zeigt in Stellung I das Amperemeter keinen Strom, in Stellung II einen Teil des Stromes i an.

Ist nun das Amperemeter ein Wechselstrommeßgerät, z. B. ein Hitzdrahtinstrument, das bekanntlich ebenfalls mit einem Meßnebenschluß verwendet werden kann, so kann die Stromquelle natürlich auch Wechselstrom sein.

Nun kann man noch einen Schritt weitergehen, indem man die Wicklung irgendeines Strommessers oder sogar die Wicklung eines Fernhörers selbst als Nebenschluß verwendet, wie Fig. 9 und 10 zeigen. Ist der Leitwert dieser Wicklung groß genug, um überhaupt einen merkbaren Strom von dem Strom des Leiters b abzuzweigen, so genügt diese Vereinfachung ebenfalls zur Ermittelung des Fehlers. Um aber auch Amperemeter und Fernhörer von größerem Widerstand zu benutzen, kann man, wie Fig. 11 und 12 zeigen, den Nebenschluß als Primärwicklung eines Stromwandlers ausbilden, an dessen Sekundärwicklung das Amperemeter oder der Fernhörer angeschlossen ist. Diese Anordnung nach Fig. 11 und 12 unterscheidet sich von der Anordnung nach Fig. 4 und 5 dadurch, daß bei Fig. 11 und 12 das Stromwandlereisen den Nebenschluß umgreift, während es bei Fig. 4 und 5 beide Leitungen umgreift. Auffälligerweise wird aber in den entsprechenden Stellungen nach Fig. 4 und 11 bzw. nach Fig. 5 und 12 die· gleiche Stromstärke gemessen.

In allen vorbesprochenen Fällen kann man natürlich statt eines wandernden Nebenschlusses auch eine Anzahl Nebenschlüsse über den einen Leiter (5) verteilen, wie Fig. 13 zeigt, und — sei es mit Stromwandler und Amperemeter

(oder Fernhörer) oder sei es mit Amperemeter (oder Fernhörer) allein — die Ströme in den einzelnen Teilstrecken oder in den einzelnen Nebenschlüssen feststellen. In dem Fall nach Fig. 13 wird dann beispielsweise die Stromänderung beim Übergang von Teilstrecke I auf II erkennbar sein. Dieses Verfahren dürfte aber meistens umständlicher und teurer sein als das mit wanderndem Nebenschluß. Der wandernde Nebenschluß bietet überdies den Vorteil, daß man die Fehlerstelle noch schärfer eingrenzen kann.

In Fig. 14 ist eine Vorrichtung dargestellt, welche sehr bequem zum Auffinden von Fehlern nach dem vorliegenden Verfahren ist. Diese Vorrichtung ist nach Fig. 11 oder 12 zu verwenden; sie besteht aus einem kleinen trag-.baren Stromwandler, dessen Primärwicklung den Abgreifnebenschluß darstellt und im allgemeinen nur einen einzigen, das Wandlereisen durchsetzenden Leiterstab α zu besitzen braucht. Die Enden des Primärstabes α oder der Primärwicklung sind zu kräftigen Kontaktschneiden b ausgebildet, die beispielsweise auf den Metallmantel eines Rohrdrahtes aufgesetzt werden können. Die Sekundärwicklung wird zweck-

r, mäßig aus vielen Windungen bestehen. Ihre Enden führen zu Steckhülsen zum Anschluß eines Amperemeters oder eines Fernhörers.

Damit die Schneiden guten Kontakt geben, ist es zweckmäßig, wie Fig. 15 zeigt, den Primärstab aus einzelnen federnden Blechen aufzubauen, deren Mitten gemeinsam im Wandlereisen befestigt sind. Die Enden sind so umgebogen, daß die der äußeren Federn länger sind, so daß jedes Federende einzeln aufliegt, ohne von dem anderen behindert zu werden. Bei einigem Druck erzeugen diese Kontakte eine beiderseits nach außen gerichtete schabende, die Kontaktflächen selbsttätig reinigende Bewegung.

Für die Schaltung nach Fig. 7 oder 8 ist die in Fig. 16 dargestellte Vorrichtung vorgesehen. An den Anschlußbolzen k des gleichzeitig als Abgreifneberischluß dienenden Meßnebenschlusses m sind Abgreiffedern f befestigt. Ferner ist in dem Nebenschluß noch die Steckdose s angebracht, deren Steckhülsen S₁ und s₂ mit den Anschlußklötzen k des Neben-Schlusses verbunden sind.

Für das Verfahren nach Fig. 9 und 10 ist die Vorrichtung nach Fig. 17 gedacht, welche einfach aus einer Steckdose s besteht, deren Stackhülsen S₁ und s₂ mit den Abgreif federn f verbunden sind.

Auch für die Schaltung nach Fig. 4 und 5 läßt sich eine zweckmäßige Vorrichtung nach Fig. 18 herstellen. Diese ist an sich der bekannte Dietze-Anleger mit der durch gestrichelte Linien angedeuteten Federzange. Der Abgreifnebenschluß ist hier außen an der einen Eisenhälfte befestigt. Seine Enden greifen so um diese Eisenhälften herum, daß der in das Innere des Eisens gebrachte Rohrdrahtmantel darauf gedrückt werden kann. Zweckmäßig werden die Greifenden des Nebenschlusses zur besseren Kontaktgebung ebenfalls aus Federblechen zusammengesetzt, was aber in Fig. 18 der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Des weiteren läßt sich auch an der anderen Eisenhälfte ein Greifnebenschluß anbringen, so daß der Rohrdraht zwischen zwei Paaren von Greif federn zu liegen kommt. Dieser zweite Nebenschluß ist in der Fig. 18 ebenfalls der Einfachheit halber fortgelassen.

Statt der Federblechkontakte können auch andere gute Kontakte, wie Bürsten aus Drahtgeflecht oder aus Kohle verwendet werden.

Das beschriebene Verfahren und die angegebenen Vorrichtungen können auch zur angenäherten Bestimmung der Stromstärke in Leitern verwendet werden. Hierbei muß allerdings der zur Verwendung gelangende Nebenschluß so guten Lei twert einschließlich dem Übergangsleitwert besitzen, daß der eigentliche Leitwert der ursprünglichen Leitung vernachlässigt werden kann. Wenn beispielsweise der Leitwert des Nebenschlusses mindestens zehnmal so groß ist als der des überbrückten Leiterstückes, so kann man den durch den Nebenschluß fließenden Strom auf etwa 90 Prozent des gesamten Stromes schätzen. Derartige Anhaltspunkte sind in manchen Fällen durchaus hinreichend, namentlich wenn es sich nur darum handelt, die Größenordnung der Ströme herauszufinden und etwaige Rückschlüsse auf die Zustände des Leitungsnetzes zu ziehen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Auf finden von Isolationsfehlern und Kurzschlüssen in nebeneinander liegenden Leitungen oder in Leitungen mit leitender Umhüllung, dadurch gekennzeichnet, daß man an verschiedenen Stellen einer der mit dem Isolationsfehler oder Schluß behafteten Leitungen oder des leitenden Mantels einen Nebenschluß nacheinander (oder bei Verwendung mehrerer Nebenschlüsse auch gleichzeitig) anlegt und durch Messen oder Abhorchen mit dem Fernhörer diejenige Stelle ermittelt, woselbst sich die Stromstärke oder auch der Spannungsabfall ändert, sei es nun in dem vom Nebenschluß eingegrenzten Teil der Leitung (bzw. der Leitungen oder des leitenden Mantels) oder aber in dem Nebenschluß selbst.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der . Nebenschluß gleichzeitig als Meßnebenschluß eines Strom-

messers oder Fernhörers ausgebildet ist (Fig. 7 und 8).

3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenschluß unmittelbar die Wicklung eines Strommessers oder Fernhörers darstellt (Fig. 9 und 10).

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenschluß die Primärwicklung eines Stromwandlers darstellt, an dessen Sekundärwicklung ein Amperemeter oder Fernhörer angeschlossen ist (Fig. 11 und 12).

5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenschluß außer halb des magnetischen Kraftflusses eines Stromwandlers geführt ist, während innerhalb dieses magnetischen Kraftflusses des Stromwandlers die zu untersuchende Leitung bzw. Leitungen hindurchgeführt werden (Fig. 4 bis 6).

6. Vorrichtung ziir Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Meßnebenschluß eines Strommessers oder eines Telephons Abgreifkontakte befestigt sind, so daß dieser Meßnebenschluß gleichzeitig als Abgreifnebenschluß dient, während die Meßklemmen des Nebenschlusses zweckmäßig zu den Steckhülsen einer an dem Nebenschluß befestigten Steckdose geführt werden (Fig. 16).

7. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Abgreifkontakte unmittelbar an die Wicklungsenden eines Strommessers oder Fernhörers oder mittelbar unter Zwischenschaltung einer Steckdose angeschlossen sind (Fig. 17), so daß der Strommesser oder Fernhörer ohne weiteres als Abgreifnebenschluß verwendet werden kann.

8. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch das Innere des Eisenkörpers eines Stromwandlers geführter Nebenschluß an diesem Eisenkörper befestigt ist und außen zur Seite gebogen und zu Abgreifkontäkten ausgebildet wird (Fig. 14 und 15).

9. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem (zweckmäßig als Dietze-Anleger ausgebildeten) Stromwandler außen ein Nebenschluß befestigt ist, dessen als Abgreifkontakte ausgebildete Enden so zur Seite gebogen sind, daß diese Kontakte an einen durch das Innere des Wandlereisens durchgeführten Leiter (Mantel eines Rohrdrahtes) angelegt werden können.

10. Ausführung der Vorrichtungen nach Anspruch 6 bis g, dadurch gekennzeichnet, daß die als Abgreifkontakte dienenden Enden des Nebenschlusses aus federnden Metallblechen aufgebaut sind, deren Längen so bemessen sind, daß die äußeren Federn beim Aufdrücken der Kontakte von den inneren nicht berührt oder behindert werden (Fig. 15, 16 und 17).

11. Ausführung des Verfahrens bzw. der Vorrichtungen nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck einer angenäherten Messung des Gesamtstromes der Leitwert des Nebenschlusses (einschließlich des Übergangsleitwertes) erheblich größer — etwa zehnmal so groß — ausgeführt wird als der Leitwert des überbrückten Leiterstückes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.