DE419776C - Verfahren zur Ermittlung von Isolationsfehlern, vorzugsweise an Bahnleitungen - Google Patents

Description

Zur Bestimmung des Fehlerortes bei Isolationsmängeln von Leitungen hat man verschiedene Verfahren angewendet, bei denen die wechselnde Länge des zwischen Stromquelle und Fehlerort liegenden Leitungsstückes durch die zugehörige Änderung der elektrischen Eigenschaften des Stückes, wie Widerstand, Induktivität, Kapazität bestimmt wurde. Diese Fehlerortsbestimmung hat den Nachteil, daß ίο sie nur bei unverzweigten Strecken gut verwendbar ist. Es wird sonst erforderlich, die Leitungen in einzelne Teilstrecken aufzulösen und mit dem Meßgerät verschiedene Punkte der Leitungsanlage aufzusuchen. Es kann dann nach Berechnung des Ortes die Anweisung für die Reparaturarbeiten gegeben werden. Dabei kann mit jeder Messung nur eine Fehlerstelle festgestellt werden. Ein Teil dieser Fehlerortsbestimmungien ist überhaupt nur für Feststellung von Fehlerstellen sehr geringen Widerstandes, z. B. Kurzschlüssen, brauchbar.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der Fehlerortsbestimmung, das sich dem genannten gegenüber dadurch auszeichnet, daß es keine Rechnung erforderlich macht und gestattet, in schneller Folge sämtliche Isolationsmängel sowohl festzustellen als auch zu markieren. Das Verfahren ist in erster Linie für elektrische Bahnen bestimmt. Es besteht in einer Prüfung jedes einzelnen Isolatdrs, wobei deren Reihe aber beim Abfahren der Leitung geprüft wird.

Für die Prüfung eines einzelnen Isolators, der einer Besichtigung aus der Nähe nicht zugänglich ist, wie die Isolatoren an den Aufhängungen der Fahrleitung von elektrischen j Bahnen, hat man schon eine Einrichtung ver- I wendet, bei der im Falle mangelhafter Isolation an der Fehlerstelle durch Anlegen der Prüfspannung ein Funkenübergang entstand, ! dessen Vorhandensein durch Wellenempfänger, wie sie in der drahtlosen Telegraphie gebräuchlich sind, zur Anzeige gebracht wurde.

Gemäß der Erfindung wird das Auftreten eines Fehlerstromes durch ein wesentlich einfacheres Mittel festgestellt, nämlich mit Hilfe einer Induktionsspule. Es ist dabei gleichgültig, von welcher Art der Fehlerstrom ist, ob er eine Funkenentladung bildet oder ob er ein kontinuierlich fließender, etwa durch einen Kurzschluß oder einen Nebenschluß erzeugter oder in einer Glimmentladung bestehender Strom ist. Die Induktionsspule wird an dem die Strecke abfahrenden Prüfwagen ' in solcher Stellung angebracht, daß das Maximum der Induktion erfolgt, wenn die Spule beim Vorbeifahren an der Fehlerstelle dem den schadhaften Isolator tragenden Mast gerade gegenübersteht. Es kann an die Induktionsspule zur subjektiven Beobachtung ein Telephon oder zur objektiven irgendein geeignetes Wechselstrommeßgerät gelegt werden.

Da die Empfindlichkeit solcher Wechselstromgeräte, die man auf dem Prüfwagen mitführen kann, vielfach zur Anzeige des induzierten Stromes nicht ausreicht, so wird erforderlichenfalls ein Verstärker in bekannter Weise zwischen Induktionsspule und Anzeigegerät angeordnet. Ein hoher Grad von Empfindlichkeit, wie er mittels des Verstärkers erreicht werden kann, bietet auch noch den besonderen Vorteil, daß auch sehr schwache Fehlerströme, also erst in der Entwicklung begriffene Isolationsmängel zur Anzeige gelangen können.

Statt des Anzeigegerätes oder neoen diesem wird zweckmäßig noch ein Relais verwendet, mittels dessen, sobald der Fehlerstrom auftritt, eine Marke in der Nähe des betreffenden Mastes, beispielsweise durch Auswerfen einer kleinen Menge Kalk, erzeugt wird.

Die Abb. 1 zeigt beispielsweise eine Einrichtung zur Ausübung des neuen Verfahrens in schematischer Darstellung. 1 ist der abgetrennte, zu prüfende Teil der Leitung. Bei 2 befindet sich ein fehlerhafter Isolator, der durch das Zeichen einer Funkenstrecke 3 zwischen dem Punkt 2 und der Erde 4 angedeutet ist. Auf einem die Strecke abfahrenden Wagen 5, der mit Fahrkontakt 6 versehen ist, befindet sich eine Wechselstromquelle, beispielsweise eine Benzindynamo 7, ein Prüftransformator 8 und ein Strombegrenzungswiderstand 9. Von den Sekundärklemmen des Transformators liegt die eine, 10, an Erde, während die andere, 11, mit dem Fahrkontakt 6 leitend verbunden ist. Die Induktionsspule 12 ist mit ihrer Windungsfläche senkrecht zur Zeichenebene angeordnet. An die Spule ist ein Verstärker 13 angeschlossen, der auf ein Relais 14 arbeitet, durch das eine Signal- oder eine Markierungsvorrichtung der angedeuteten Art in Tätigkeit gesetzt wird. In Abb. 2 ist die Einrichtung in Ansicht von oben dargestellt. Die Induktionsspule 12 liegt in einer Ebene senkrecht zum Fahrdraht 1, also parallel einer Halbschleife, die gebildet wird von dem Tragdraht 14 mit dem

schadhaften Isolator 3 zwischen dem Aufhängepunkt 2 der Fahrleitung und dem Mast ι 5, dann durch den Mast selbst und das Stück der Strombahn zwischen Mast und Schienen. Der vom Prüfstrom durchflossene Stromkreis besteht aus dieser einen Schleifenhälfte und einer zweiten Hälfte, die gebildet wird durch die Fahrleitung zwischen dem Punkt 2 und dem Fahrkontakt 6, durch die Leitung 16 vom Fahrkontakt 6 über die Sekundärwicklung des Transformators 8 zur Schiene und durch ; die Schienenlänge zwischen 17 und der dem ' Mast 15 gegenüberliegenden Stelle 4. (Die Verteilung des Fehlerstromes zwischen Mast und Schienen über die gesamte Schienenlänge ⁽ braucht für unsere Betrachtungen nicht be- ' rücksichtigt zu werden. Der größte Teil des ' Stromes geht in der Nähe der Fehlerstelle über.) Die Spule 12 ist nun so angeordnet, daß der ihr nächstliegende Teil des Fehlerstromkreises, bestehend aus der Leitung 16 ; und dem angrenzenden Stück der Fahrlei- : tung ι und der Schienen, keine induzierende Wirkung auf sie ausübt. Beispielsweise ist dies der Fall, wenn, wie Abb. 3 in einem Einzelteil des Grundrisses schematisch darstellt, die Spule 12 symmetrisch zu der Leitung 16 liegt. Eine Kraftlinie ist gestrichelt bei 17 eingezeichnet. Die Wirkung von der HaIbschleife am Mast wird dann um so geringer sein, je größer die Entfernung zwischen dieser Halbschleife und der Spule 12 ist. Sobald die Spule 12 die Halbschleife passiert, erreicht die Induktionswirkung ein Maximum.

Versuche haben ergeben, daß sich schon ohne Zusatzapparate, z. B. mit einer einfachen Induktionsspule und angeschlossenem Telephon, ein sehr scharfes Maximum in der Nähe des Mastes erreichen läßt, derart, daß z. B.

erst in einer Entfernung vom Aufhängepunkt 2, die etwa der Masthöhe und der Schleifenhöhe entsprach, die Induktionswirkung ziemlich plötzlich und stark ansteigend einsetzte.

Man kann die Wirkung der gesamten Fehlerstromschleife zwischen der Leitung 16 und dem Mast 15 auf die Induktionsspule 12 auch in der Weise erklären, daß bei größerer Entfernung des Prüfwagens von der Fehlerstelle das Kraftlinienbündel der Fehlerstromschleife senkrecht zur Fahrtrichtung, also parallel zur Windungsfläche der Induktionsspule steht, bei der Bewegung des Wagens dann seine Richtung ändert und beim Passieren des Mastes parallel zur Fahrtrichtung, also senkrecht zu der Windungsfläche der Induktionsspule steht, so daß seine Wirkung ein Maximum wird. Es ist übrigens, wie der Versuch lehrt, nicht durchaus erforderlich, daß die Induktionsspule gegen die Leitung symmetrisch angeordnet wird, sondern die Spule kann auch beispielsweise in der in Abb. 2 punktiert gezeichneten Stellung 12' angeordnet sein. Eine seitliche Lage der Spule ist vorteilhafter, wenn die Masten alle an einer Seite angeordnet sind. Die maximale Induktionswirkung ist dabei eine größere.

Der Gedanke, den Fehlerstrom an seiner induktiven Wirkung zu erkennen, läßt sich unter Umständen auch in anderer Weise als der beschriebenen benutzen. Es kann beispielsweise die Apparatur zur Erzeugung der Prüfspannung fest an einem Ende der zu prüfenden Leitungsstrecke angeordnet sein, wenn die Induktionsspule mit der Windungsfläche quer zur Fahrtrichtung steht, so daß sie von dem in Fahrdraht und Schienen fließenden Fehlerstrom nicht beeinflußt wird, sondern erst dann induziert wird, wenn sie in die Nähe der Halbschleife des Fehlerstromes zwisehen Fahrdraht, Schienen und Mast gerät.

Claims (4)

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zur Ermittlung von Isolationsfehlern, vorzugsweise an Bahnleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fehlerstrom mittels einer Prüfspannung erzeugt und mittels seiner induktiven Wirkung an der Fehlerstelle zur Anzeige gebracht wird.

2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß der Prüfspannung an der zu untersuchenden Leitung entlang geführt und eine gleichzeitig mitbewegte Induktionsspule mit angeschlossener Anzeigevorrichtung derartig angeordnet ist, daß sie beim Passieren der Fehlerstelle ein Maximum der Induktion erfährt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Markiervorrichtung, beispielsweise zum Auswerfen von Kalk, die selbsttätig mittels eines Relais durch den Fehlerstrom eingeschaltet wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3 zur Verwendung bei elektrischen Bahnen,· gekennzeichnet durch einen P ruf wagen mit Kontakt am Fahrdraht, der mit einer Apparatur zur Erzeugung der Prüfspannung und einer Induktionsspule mit angeschlossener Anzeigevorrichtung zur subjektiven oder objektiven Anzeige des Fehlerstromes und zweckmäßig auch zum Betriebe des die Markiervorrichtung betätigenden Relais versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.