DE4225979A1 - Detection of wind-induced motion of high voltage suspended overhead current-carrying cable - measuring three=dimensional suspension point acceleration forces using capacitor dielectric displacement, and transmitting as reference signal to remote location for analysis - Google Patents

Detection of wind-induced motion of high voltage suspended overhead current-carrying cable - measuring three=dimensional suspension point acceleration forces using capacitor dielectric displacement, and transmitting as reference signal to remote location for analysis

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Abstract

Cable (30) motion can be detected by measuring the three-dimensional acceleration forces acting at its suspension points (32). The resulting measurement values are coupled into the cable as a reference signal and are coupled out and evaluated at a remote location. The motion dependent position variations can be measured by detecting the capacitance change as a result of the displacement of the dielectric of a three-dimensional capacitor arrangement. The resulting measurement values are combined and the resulting signal is frequency modulated. USE/ADVANTAGE - Method is easily applied using simple arrangement to enable accurate determination of time and magnitude of cable movements.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung von Be­ wegungen eines an einer Seilaufhängung befestigten strom­ führenden Leiterseils einer Hochspannungsfreileitung und zur Erzeugung und Übermittlung von Referenzsignalen im Falle von Bewegungen sowie eine Einrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens.The invention relates to a method for detecting Be movements of a stream attached to a cable suspension leading conductor rope of a high voltage overhead line and for the generation and transmission of reference signals in Case of movements as well as a facility for execution procedure.

Hochspannungsfreileitungen unterliegen bekanntlich mechani­ schen Beanspruchungen durch windinduzierte Schwingungen quer und längs zur Längsachse der üblicherweise an Isolato­ ren bzw. Isolatorketten befestigten Leiterseile. Hierbei sind insbesondere die als Galopping oder Seiltanzen be­ zeichneten Seillängsschwingungen problematisch, da ihr Auf­ treten infolge ihrer Abhängigkeit von bestimmten geomorpho­ logischen Voraussetzungen sowie witterungsbedingten Be­ triebsverhältnissen nicht exakt vorher bestimmbar ist, gleichwohl aber zu beträchtlichen Schäden oder zumindest aber Betriebsstörungen führen kann. As is known, high-voltage overhead lines are subject to mechani stresses caused by wind-induced vibrations transverse and longitudinal to the longitudinal axis of the usually on Isolato or insulator chains attached conductor cables. Here are especially be as galloping or tightrope walking drew longitudinal vibrations problematic because their Auf occur due to their dependence on certain geomorpho logical requirements and weather-related conditions drive conditions cannot be determined exactly beforehand, nevertheless to considerable damage or at least but can cause malfunctions.  

Es ist daher seit langem ein Bedürfnis der Freileitungsher­ steller und -betreiber, weiteren Aufschluß über die Entste­ hensbedingungen für das Auftreten solcher Seilschwingungen, insbesondere des Seiltanzens, zu erlangen, um aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse Vorbeugemaßnahmen ergreifen zu kön­ nen. Da derartige Vorbeugemaßnahmen kostenträchtig sind, ist es aus wirtschaftlichen Gründen nicht vertretbar, jeden Aufhängepunkt von Leiterseilen für Hochspannungsfreileitun­ gen mittels vorbeugender Maßnahmen gegen unerwünschte Seil­ schwingungen abzusichern.It has therefore long been a need for overhead line operators operator and operator, further information about the development conditions for the occurrence of such rope vibrations, especially of tightrope walking, to achieve due to the to be able to take preventive measures nen. Since such preventive measures are costly, for economic reasons it is not justifiable to everyone Suspension point of conductor cables for high-voltage overhead lines preventive measures against unwanted rope to protect vibrations.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein leicht durchzuführendes Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine einfach aufgebaute Ein­ richtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, um so den Zeitpunkt des Auftretens von Schwingungen als auch deren Größe möglichst genau zu bestimmen und auszuwerten.Based on this state of the art, it is therefore a task of the invention, an easy to perform method of type mentioned above and a simply constructed one direction to implement this procedure to so the time of occurrence of vibrations as well to determine and evaluate their size as precisely as possible.

Erfindungsgemäß ist die Lösung der Aufgabe gekennzeichnet durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 4.According to the invention, the solution to the problem is characterized by the features of claims 1 and 4.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist danach vorgese­ hen, daß die Lageveränderungen des Leiterseils infolge von dessen durch äußere Kräfte, z. B. Wind, verursachte Bewegun­ gen mittels dreidimensionaler Erfassung der auftretenden Beschleunigungskräfte im Aufhängepunkt bestimmt werden und daß die hierbei erhaltenen Kenngrößen als Referenzsignal in das Leiterseil eingekoppelt werden, welches Signal an einem hiervon entfernt befindlichen Auswerteort zur Auswertung ausgekoppelt und weiterverarbeitet wird.The procedure according to the invention is then followed hen that the changes in position of the conductor rope due to whose by external forces, e.g. B. wind caused movement conditions by means of three-dimensional detection of the occurring Acceleration forces are determined at the suspension point and that the parameters obtained here as a reference signal in the conductor rope are coupled, which signal on a evaluation location located away from this for evaluation is coupled out and further processed.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dabei ferner vorgesehen sein, daß die Erfassung der bewegungsabhängigen Lageveränderungen des Leiterseils mittels Auswertung der infolge bewegungsbedingter Verschiebung des Dielektrikums hervorgerufene Kapazitätsänderung einer dreidimensional wirksamen Kondensatoranordnung erfolgt, daß die hieraus ge­ wonnenen Kenngrößen miteinander in Beziehung gesetzt werden und daß das resultierende Signal frequenzmoduliert wird.In a further embodiment of the invention, it can furthermore be provided that the detection of the movement-dependent Changes in position of the conductor rope by evaluating the due to movement-related shift of the dielectric induced change in capacity of a three-dimensional  effective capacitor arrangement is that the resulting ge obtained parameters are related to each other and that the resulting signal is frequency modulated.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Kenngrößen in einer Meßschaltung miteinander verglichen werden. Die zur Speisung der Meßschaltung sowie zur Modulation und Übertragung des resultierenden Signals erforderliche Energie wird aus dem Leiterseil ausgekoppelt.Another expedient embodiment of the invention provides before that the parameters in a measuring circuit with each other be compared. The for feeding the measuring circuit as well for modulation and transmission of the resulting signal required energy is extracted from the conductor cable.

Die gemäß der Erfindung vorgesehene Einrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens an einem mittels einer isolierenden Seilaufhängung befestigten stromführenden Leiterseil einer Hochspannungsfreileitung ist erfindungsgemäß durch einen Sensor gekennzeichnet, der im Aufhängepunkt des Seils an der Seilaufhängung angeordnet ist und über eine Speise- und Signalleitung mit einem am Leiterseil angeordneten Koppel­ element verbunden ist zur Energie- und Signalübertragung.The device provided according to the invention for through implementation of the method on an isolating Cable suspension attached to a live conductor cable High-voltage power line is according to the invention by a Sensor marked in the suspension point of the rope the rope suspension is arranged and a dining and Signal line with a coupling arranged on the conductor cable element is connected for energy and signal transmission.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Sensor als dreidimensional wirksame Anordnung von Kondensatoren vorgesehen, deren Dielektrikum aus Luft sowie aus von Luft verschiedenem Material gebildet ist und deren Kapazität sich infolge bewegungsbedingter Abstandsänderung der La­ dungsträger bzw. Verschiebung des von Luft verschiedenen Dielektrikums ändert. Die Anordnung der unterschiedliches Potential aufweisenden Ladungsträger ist demgemäß so vorge­ sehen, daß der bereits bei geringfügigen Auslenkungen des Sensors, die infolge der Bewegung des Leiterseiles über dessen Aufhängung quasi verzögerungsfrei auf den Sensor übertragen werden, in welchem die hieraus resultierenden Auslenkungen der Ladungsträger entweder zu einer Abstands­ änderung oder aber einer sonstigen Änderung ihres Dielek­ trikums führen, wodurch sich bekannterweise die Kapazität ändert, die wiederum als Maß für die vollzogene Auslenkung zugrundegelegt wird. The sensor is an advantageous development of the invention as a three-dimensionally effective arrangement of capacitors provided the dielectric of air and air different material is formed and their capacity changes due to movement-related changes in the distance between the La Manure carrier or shift of the different from air Dielectric changes. The arrangement of the different Charge carriers with potential is accordingly pre-selected see that the already with slight deflections of the Sensor caused by the movement of the conductor rope its suspension on the sensor almost without delay are transferred in which the resulting Deflections of the charge carriers either to a distance change or another change of your Dielek tricum, which is known to increase capacity Changes, which in turn as a measure of the deflection is taken as a basis.  

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß zusätzlich eine Kapazitäts-Meßbrücke vorhanden ist, welche zur Bestimmung einer Referenzgröße für die Auslen­ kung des Leiterseils im Aufhängepunkt dient. Davon ausge­ hend, daß die im Sensor integrierte Meßbrücke, an welcher sämtliche zur Bewegungserfassung vorgesehenen Kondensatoren angeschlossen sind, für die Vorlage des Sensors entspre­ chend dem bewegungsfreien Aufhängepunkt des Leiterseils ab­ geglichen ist. Sobald wenigstens einer der Luftkondensato­ ren des Sensors aus seiner Ruhelage auslenkt, führt dies zur Verstimmung der Meßbrücke und zur Erzeugung eines Aus­ gleichsstromes, der als Referenzgröße für das Ausmaß der Auslenkung dient. Gleichzeitig wird auch der jeweilige Zeitverlauf erfaßt, so daß es möglich ist, auftretende Schwingungen auch hinsichtlich ihrer Frequenz zu bestimmen. Im Hinblick auf die vorgesehene Verwendung dieser Erfas­ sungseinrichtung, nämlich insbesondere zur Erfassung von Schwingungen von Leiterseilen, ist dies insoweit von Vor­ teil, als die als Seiltanzen bezeichneten Längsschwingungen des Leiterseils mit niedriger Frequenz ablaufen, während z. B. Transversalschwingungen der Leiterseile geringere Am­ plituden und höhere Frequenz haben.A preferred embodiment of the invention provides that there is also a capacitance measuring bridge, which are used to determine a reference variable for the deflections the rope in the suspension point. From that hend that the measuring bridge integrated in the sensor, at which all capacitors intended for motion detection connected, correspond to the presentation of the sensor depending on the motion-free suspension point of the conductor rope is equal. As soon as at least one of the air condensates deflects the sensor out of its rest position, this leads to detune the measuring bridge and to generate an off direct current, which serves as a reference variable for the extent of the Deflection serves. At the same time, the respective Time history is captured so that it is possible to occur To determine vibrations with regard to their frequency. With regard to the intended use of this information solution device, namely in particular for the detection of Vibrations of conductor ropes, this is so far from ago part, as the longitudinal vibrations called rope dancing of the conductor rope run at a low frequency, while e.g. B. transverse vibrations of the conductor ropes lower Am have plitudes and higher frequencies.

Besonders vorteilhaft ist die Einrichtung, wenn im Hinblick auf die gewünschte Fernübertragung der so ermittelten Kenn­ größen für die Seilbewegungen ein Modulationsglied der Ka­ pazitätsmeßbrücke nachgeschaltet ist, in welchem die von der Meßbrücke verarbeiteten Bewegungskenngrößen frequenzmo­ duliert werden.The device is particularly advantageous if in view to the desired remote transmission of the ident a modulation element of the Ka for the rope movements pacitätsmeßbrücke is connected downstream, in which the of the measuring bridge processed motion parameters freqmo be dulated.

In weiterer Verbesserung der Erfindung kann dabei vorgese­ hen sein, daß der meßbrückenseitige Eingang des Modulati­ onsgliedes die ankommenden Signale nach ihrer Größe, Art oder Frequenz differenziert, so daß auf diese Weise bei der späteren Auswertung die Möglichkeit gegeben ist, die aufge­ zeichneten Bewegungsabläufe des Leiterseils auch hinsicht­ lich der aufgetretenen Bewegungsart nachzuvollziehen.In a further improvement of the invention, it can be preselected hen be that the measuring bridge side input of the modulati onsliedes the incoming signals according to their size, Art or frequency differentiated, so that in this way later evaluation is given the opportunity to  also drew attention to the movements of the conductor rope tracing the type of movement that occurred.

Die Ankopplung des Sensors an das zugeordnete Leiterseil erfolgt induktiv mittels einer Doppelspule, welche einer­ seits die Zufuhr der benötigten Energie aus dem Netz si­ cherstellt und andererseits zur Einkopplung der zu übertra­ genden Signale dient.The coupling of the sensor to the assigned conductor cable takes place inductively by means of a double coil, which one the supply of the required energy from the grid created and on the other hand for coupling the transmission signals.

Zweckmäßigerweise ist der Sensor starr mit einer Tragklemme verbunden, welche üblicherweise zur Verbindung des Leiter­ seiles mit der jeweiligen Seilaufhängung Verwendung findet. Aufgrund der starren Verbindung erfolgt die Übertragung der jeweiligen Seilbewegung quasi verzögerungsfrei auf dem Sen­ sor.The sensor is expediently rigid with a support clamp connected, which is usually used to connect the conductor ropes with the respective rope suspension is used. Due to the rigid connection, the transmission of the each rope movement almost without delay on the Sen sor.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Sensor witterungsgeschützt in einem versiegelten Behältnis untergebracht oder darin eingegossen ist, wobei der zur Bestimmung der zu erfassenden Auslenkun­ gen erforderliche Spielraum der Kondensatoren und ihres Di­ elektrikums gewährleistet ist. Das Behältnis weist hierbei Quaderform auf, wobei es allerdings vorteilhaft sein kann, zur Vermeidung der Coronabildung, d. h. Feldstärkeerhöhung an den Ecken und Kanten, eine Form mit Abrundungen zu wäh­ len, z. B. Eiform. Gleichzeitig wird hierdurch auch eine strömungsgünstige Form erhalten, die den durch das den Sen­ sor aufnehmende Behältnis verursachten Luftwiderstand so gering wie möglich hält, so daß vom Behältnis ausgehende Störungen vernachlässigbar sind.According to a preferred embodiment of the invention provided that the sensor is protected from the weather in a sealed container or poured into it is, with which to determine the deflection to be detected required space for the capacitors and their di electrical is guaranteed. The container points here Cuboid shape, although it may be advantageous to avoid corona formation, d. H. Field strength increase at the corners and edges, a shape with rounded corners len, e.g. B. Egg shape. At the same time, this also makes one receive a streamlined shape that the by the Sen sor receiving container caused air resistance keeps it as low as possible, so that it starts from the container Disruptions are negligible.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegen­ stand der Unteransprüche.These and other advantageous configurations are opposed stood the subclaims.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spieles der Erfindung sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen, besondere Vorteile der Erfindung näher er­ läutert und beschrieben werden.Based on an exemplary embodiment shown in the drawing game of the invention, the invention should be advantageous  Refinements, special advantages of the invention he closer are explained and described.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Kondensator im Ruhezustand, Fig. 1 shows a capacitor in the rest state,

Fig. 2 einen Kondensator gemäß Fig. 1 temporär be­ wegt, Fig. 2 is a capacitor shown in FIG. 1 temporarily be moved,

Fig. 3 eine dreidimensionale Anordnung von Kondensa­ toren entsprechend Fig. 1, Fig. 3 is a three dimensional array of Kondensa factors corresponding to FIG. 1,

Fig. 4 ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Ein­ richtung, Fig. 4 is a circuit diagram of the direction A according to the invention,

Fig. 5 ein Prinzipschaltbild der vorgesehenen Kapa­ zitäts-Meßbrücke, Fig. 5 is a schematic diagram of the proposed Capa zitäts-measuring bridge,

Fig. 6 die Befestigung des Sensors an der Tragklemme eines Leiterseils, Fig. 6, the fixing of the sensor on the support terminal of a stranded conductor,

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der im Aus­ schnitt A in Fig. 6 gezeigten Anordnung. Fig. 7 is an enlarged view of the section shown in section A in Fig. 6.

In Fig. 1 ist schematisch ein Kondensator 10 mit zwei La­ dungsträgern 12, 14 gezeigt, dessen dazwischen liegender Zwischenraum 16 in drei gleiche Abschnitte a1, a2, a3 un­ terteilt ist. Während die beiden den jeweiligen Ladungsträ­ gern 12, 14 zugewandten Abschnitte a1, a3 dielektrisch gleichartig sind, d. h. gleiche Dielektrizitätskonstanten aufweisen, befindet sich im mittleren Abschnitt a2 ein an­ dersartiges Dielektrikum mit einer unterschiedlichen Di­ elektrizitätskonstanten. Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung gilt für den Ruhezustand des Kondensators 10.In Fig. 1, a capacitor 10 is schematically shown with two La gung 12 , 14 , the intermediate space 16 is divided into three equal sections a 1 , a 2 , a 3 un. While the two sections a 1 , a 3 facing the respective charge carriers 12 , 14 are dielectrically identical, ie have the same dielectric constants, in the middle section a 2 there is another dielectric with a different dielectric constant. The arrangement shown in FIG. 1 applies to the idle state of the capacitor 10 .

Wirkt auf die Kondensatoranordnung 10 infolge einer Auslen­ kung des in den Fig. 6 und 7 dargestellten Sensors 20 eine Beschleunigungskraft ein, so verläßt der mit a2 defi­ nierte mittlere Abschnitt 18 des zwischen den Ladungsträ­ gern 12, 14 befindlichen Zwischenraums 16 seine Ruhelage gemäß Fig. 1 und lenkt, wie in Fig. 2 gezeigt, seitlich aus. Hierdurch verändert sich das für die Kapazität der Kondensatoranordnung 10 maßgebliche Dielektrikum zwischen den Ladungsträgern 12, 14, welche über Zuleitungen 13, 15 elektrisch leitend mit einer hier nicht näher dargestellten Auswerteeinrichtung verbunden sind, in welcher diese Unter­ schiede feststellbar sind.Has an acceleration force on the capacitor arrangement 10 as a result of a deflection of the sensor 20 shown in FIGS . 6 and 7, the middle portion 18 defined with a 2 of the intermediate space 16 located between the charge carriers 12 , 14 leaves its rest position according to FIG . 1 and deflected as shown in Fig. 2, from the side. As a result, the dielectric for the capacitance of the capacitor arrangement 10 changes between the charge carriers 12 , 14 , which are electrically conductively connected via leads 13 , 15 to an evaluation device, not shown here, in which these differences can be determined.

Fig. 3 zeigt eine dreidimensionale Kondensatoranordnung 22 in Draufsicht, wobei die den Ladungsträgern 121, 122, 141, 142 unmittelbar benachbarten Bereiche einen zentral ange­ ordneten Körper 180 mit unterschiedlicher Dielektrizitätskon­ stanten umschließen. Dieser Körper 180 besitzt quadrati­ schen Querschnitt und ist an seinen vier Eckpunkten federnd aufgehängt. Bei der Einwirkung von Beschleunigungskräften infolge der Auslenkung des Sensors 20 verschiebt sich der Körper 180 in den zwischen den Ladungsträgern 121, 122, 141, 142 befindlichen Zwischenraum 160, wodurch sich abhän­ gig von dieser Lageänderung die Kapazität der jeweiligen Einzelkondensatoren 121, 141 bzw. 122, 142 verändert, was wiederum meßtechnisch erfaßbar ist. Fig. 3 shows a three-dimensional capacitor arrangement 22 in plan view, the areas immediately adjacent to the charge carriers 121 , 122 , 141 , 142 enclosing a centrally arranged body 180 with different Dielektrizitätskon constants. This body 180 has a square cross-section and is resiliently suspended at its four corner points. Under the action of acceleration forces as a result of the deflection of the sensor 20 , the body 180 moves into the space 160 between the charge carriers 121 , 122 , 141 , 142 , as a result of which the capacitance of the respective individual capacitors 121 , 141 and 122 depends on this change in position , 142 changed, which in turn can be measured.

In Fig. 4 ist ein Schemaschaltbild der im erfindungsgemä­ ßen Sensor 20 enthaltenen elektronischen Bauteile, wobei die in Fig. 3 gezeigte Kondensatoranordnung 22 ebenfalls als Schaltblock eingezeichnet ist, wie eine hiermit über eine Leitung 23 verbundene Kapazitätsmeßbrücke 24 und ein von diesem über eine Leitung 25 eingespeistes Modulations­ glied 26, das über eine Leitung 27 mit einer Speise- und Signalleitung 21 verbunden ist, welche die Verbindung zwi­ schen dem mit Strichlinien umrissenen Sensor 20 und einem Koppelelement 28 bildet, das an einem Leiterseil 30 ange­ ordnet ist. Das Koppelelement 28 ist hier als einfache Spule gezeigt, welche gleichzeitig zur induktiven Auskopp­ lung der zur Versorgung des Energiebedarfs des Sensors 20 sowie zur Einkopplung der auszuwertenden frequenzmodulier­ ten Signale des Modulationsgliedes 26 dient. Diese Funktion kann auch getrennt erfolgen, indem ein hier nicht näher ge­ zeigtes, als Doppelspule ausgebildetes Koppelelement zum Einsatz gelangt, bei welchem die Speiseleitung 21 getrennt ist von der Signalleitung 27. FIG. 4 is a schematic circuit diagram of the electronic components contained in the sensor 20 according to the invention, the capacitor arrangement 22 shown in FIG. 3 also being shown as a switching block, such as a capacitance measuring bridge 24 connected thereto via a line 23 and one of the latter via a line 25 fed modulation member 26 , which is connected via a line 27 to a feed and signal line 21 , which forms the connection between the outlined sensor 20 and a coupling element 28 , which is arranged on a conductor cable 30 . The coupling element 28 is shown here as a simple coil, which serves at the same time for inductive coupling-out to supply the energy requirement of the sensor 20 and for coupling in the frequency-modulated signals of the modulation element 26 to be evaluated. This function can also be carried out separately by using a coupling element (not shown here) designed as a double coil, in which the feed line 21 is separated from the signal line 27 .

In Fig. 5 ist das Schaltschema der im Sensor 20 eingesetz­ ten Kapazitätsmeßbrücke 24 wiedergegeben. Diese Kapazitäts­ meßbrücke ist eine Wechselstrombrücke, z. B. entsprechend einer Schering-Brücke oder einer Maxwell-Wien-Brücke. Mit Hilfe dieser Meßschaltung kann diese Verschiebung des Di­ elektrikums in der Kondensatoranordnung 22, welche eine Än­ derung der Kapazität bis zu ca. 11% hervorrufen kann, für die Umsetzung als Bewegungsmelder herangezogen werden.In FIG. 5, the circuit diagram is shown of the inserted releasing th capacitance bridge 24 in the sensor 20. This capacitance measuring bridge is an AC bridge, e.g. B. corresponding to a Schering bridge or a Maxwell-Vienna bridge. With the help of this measuring circuit, this shift of the di electrics in the capacitor arrangement 22 , which can cause a change in the capacitance up to approximately 11%, can be used for the implementation as a motion detector.

Mit Z1, Z2, Z3 sind die Scheinwiderstände der Einzelkonden­ satoren bezeichnet, während mit Z4 ein Kompensationsglied bezeichnet ist, welches zum Abgleich der Brücke dient. Die­ ser Abgleich der Brücke erfolgt für die Ruhelage, so daß im Diagonalzweig entsprechend der Beziehung Z1/Z2 = Z3/Z4 kein Strom fließt. Sobald durch die Bewegung eine Kapazitätsän­ derung erfolgt, ändert sich der Widerstand von Z4 und die Meßbrücke wird verstimmt, so daß ein Ausgleichsstrom IV fließt. Dieser Strom IV gibt Aufschluß über das Ausmaß der Bewegung bzw. Schwingung.Z 1 , Z 2 , Z 3 are the impedances of the individual capacitors, while Z 4 denotes a compensation element, which serves to balance the bridge. The water adjustment of the bridge takes place for the rest position, so that no current flows in the diagonal branch according to the relationship Z 1 / Z 2 = Z 3 / Z 4 . As soon as a change in capacitance occurs due to the movement, the resistance of Z 4 changes and the measuring bridge is detuned, so that a compensating current I V flows. This current I V provides information about the extent of the movement or vibration.

In Fig. 6 ist ein Aufhängepunkt 32 eines Leiterseils 30 gezeigt, der unter Verwendung einer isolierenden Aufhängung 34 und einer Tragklemme 36 gebildet ist. Die so gebildete Anordnung ist am äußeren Ende eines hier nur teilweise dar­ gestellten Tragarmes 38 eines nicht näher gezeigten Trag­ mastes für eine ebenfalls nicht näher dargestellte Hoch­ spannungsfreileitung angelenkt. Senkrecht unterhalb dieser Seilaufhängung 32 ist der Sensor 20 angeordnet, der in ei­ nem Witterungfesten gekapselten Gehäuse oder Behältnis 29 untergebracht ist und mittels einer starren, d. h. biege­ steifen, Verbindung 35, z. B. Stabverbindung, mit der Trag­ klemme 36 verbunden, so daß sich alle Auslenkungen der Sei­ laufhängung auf den Sensor 20 übertragen.In Fig. 6 a point of suspension 32 is shown a conductor cable 30, of using an insulating suspension 34 and a mounting terminal 36 is formed. The arrangement formed in this way is articulated at the outer end of a support arm 38 , which is only partially shown here, of a support mast (not shown in more detail) for a high-voltage overhead power line, also not shown. Perpendicularly below this cable suspension 32 , the sensor 20 is arranged, which is housed in a weatherproof encapsulated housing or container 29 and by means of a rigid, ie rigid, connection 35 , for. B. rod connection, connected to the support clamp 36 , so that all deflections of the running suspension are transmitted to the sensor 20 .

In Fig. 7 ist eine vergrößerte, auszugsweise Darstellung gemäß Ausschnitt A aus Fig. 6 wiedergegeben. Hierin ist insbesondere gut erkennbar gezeigt, daß die mechanische Ver­ bindung des Sensors 20 über den Haltestab 35 nicht auch zur Übertragung der elektrischen Kennwerte bzw. Energieversor­ gung dient. Hierfür dient die bereits erwähnte Speise- und Signalleitung 21, die vom Sensor 20 zu einem Koppelelement 28 geführt ist, welches auf dem Leiterseil 30 angeordnet ist. FIG. 7 shows an enlarged, excerpted representation according to detail A from FIG. 6. It is particularly clearly shown here that the mechanical connection of the sensor 20 via the holding rod 35 does not also serve for the transmission of the electrical characteristic values or energy supply. The feed and signal line 21 mentioned above, which is guided by the sensor 20 to a coupling element 28 , which is arranged on the conductor cable 30 , is used for this purpose.

Claims (14)

1. Verfahren zur Erfassung von Bewegungen eines an einer Seilaufhängung (32) befestigten stromführenden Lei­ terseils (30) einer Hochspannungsfreileitung und zur Erzeu­ gung und Übermittlung von Referenzsignalen von Bewegungen, dadurch gekennzeichnet daß die Lageveränderung des Leiter­ seils (30) infolge von dessen Bewegungen durch dreidimen­ sionale Erfassung der auftretenden Beschleunigungskräfte im Aufhängepunkt (32) bestimmt werden und daß die erhaltenen Kenngrößen als Referenzsignal in das Leiterseil (30) einge­ koppelt werden, welches an einem entfernt befindlichen Aus­ werteort zur Auswertung ausgekoppelt und weiterverarbeitet wird.1. A method for detecting movements of a current-carrying Lei terseils ( 30 ) attached to a cable suspension ( 32 ) of a high-voltage power line and for generating and transmitting reference signals of movements, characterized in that the change in position of the conductor cable ( 30 ) as a result of its movements three-dimensional detection of the acceleration forces occurring at the suspension point ( 32 ) are determined and that the parameters obtained are coupled as a reference signal into the conductor cable ( 30 ), which is decoupled and further processed at a remote evaluation location for evaluation. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der bewegungsabhängigen Lageveränderungen des Leiterseils (30) mittels Auswertung der infolge bewe­ gungsbedingter Verschiebung des Dielektrikums hervorgeru­ fenen Kapazitätsänderung einer dreidimensional wirksamen Kondensatoranordnung (22) erfolgt und daß die hieraus ge­ wonnenen Kenngrößen miteinander in Beziehung gesetzt werden und das resultierende Signal frequenzmoduliert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the detection of the movement-dependent changes in position of the conductor cable ( 30 ) by means of evaluation of the capacitance change resulting from movement-related shifting of the dielectric causes a three-dimensionally effective capacitor arrangement ( 22 ) and that the parameters obtained therefrom are interrelated Relationship are set and the resulting signal is frequency modulated. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zur Speisung der Kondensatoranordnung und ihrer Auswertung sowie zur Modulation und Übertragung des resultierenden Signals erforderliche Energie aus dem Le­ iterseil (30) ausgekoppelt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the energy required for feeding the capacitor arrangement and its evaluation as well as for modulating and transmitting the resulting signal is coupled out of the conductor cable ( 30 ). 4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem mittels einer iso­ lierenden Seilaufhängung (34) befestigten stromführenden Leiterseil (30) einer Hochspannungsfreileitung, gekenn­ zeichnet durch einen Sensor (20), der im Aufhängepunkt (32) des Seils (30) an der Seilaufhängung (34) angeordnet ist und über eine Speise- und Signalleitung (21) mit einem am Leiterseil angeordneten Koppelelement verbunden ist zur En­ ergie- und Signalübertragung.4. A device for carrying out the method according to one of claims 1 to 3, with a means of an iso cable suspension ( 34 ) attached current-carrying conductor cable ( 30 ) of a high-voltage overhead line, marked by a sensor ( 20 ) in the suspension point ( 32 ) of the Rope ( 30 ) is arranged on the rope suspension ( 34 ) and is connected via a feed and signal line ( 21 ) to a coupling element arranged on the conductor rope for energy and signal transmission. 5. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß als Sensor (20) eine dreidimensional wirksame An­ ordnung (22) von Kondensatoren (121, 122, 141, 142) vorgesehen ist, deren Dielektrikum (160) bewegungsveränderlich ist und deren Kapazität infolge bewegungsbedingter Änderung der Dielektrizitätskonstanten ändert.5. Device according to claim 5, characterized in that a three-dimensionally effective arrangement ( 22 ) of capacitors ( 121 , 122 , 141 , 142 ) is provided as the sensor ( 20 ), the dielectric ( 160 ) of which is variable in motion and whose capacitance as a result movement-related change in the dielectric constant changes. 6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzlich eine Kapazitätsmeßbrücke (24) vorgesehen ist, die zur Bestimmung einer Referenzgröße für die Bewegung des Leiterseils (30) im Aufhängepunkt (32) dient.6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that in addition a capacitance measuring bridge ( 24 ) is provided, which is used to determine a reference quantity for the movement of the conductor cable ( 30 ) in the suspension point ( 32 ). 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Meßbrücke (24) für die Ruhelage des Sensors (20) entsprechend dem bewegungsfreien Aufhängepunkt (32) des Leiterseils (30) abgeglichen ist, daß die Meßbrücke (24) sich bei bewegungsabhängiger Kapazitätsänderung wenig­ stens eines der Kondensatoren des Sensors (20) verstimmt, und daß der hieraus resultierende Ausgleichsstrom IV als Referenzgröße für das Ausmaß der Bewegung dient.7. Device according to claim 6, characterized in that the measuring bridge ( 24 ) for the rest position of the sensor ( 20 ) corresponding to the motion-free suspension point ( 32 ) of the conductor cable ( 30 ) is adjusted in that the measuring bridge ( 24 ) with movement-dependent change in capacity at least one of the capacitors of the sensor ( 20 ) is out of tune, and that the resulting compensation current I V serves as a reference variable for the extent of the movement. 8. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Modulati­ onsglied (26) vorgesehen ist, welches die vom Sensor (20) erfaßten und in der Kapazitätsmeßbrücke (24) verarbeiteten Bewegungskenngrößen frequenzmoduliert. 8. Device according to one of the preceding claims 4 to 7, characterized in that in addition a modulation onslied ( 26 ) is provided which frequency-modulates the movement parameters detected by the sensor ( 20 ) and processed in the capacitance measuring bridge ( 24 ). 9. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppelelement (28) am Leiterseil (30) eine Spule vorgesehen ist, welche über die Speise- und Signalleitung (21) mit dem Sensor (20) ver­ bunden ist.9. Device according to one of the preceding claims 4 to 8, characterized in that a coil is provided as coupling element ( 28 ) on the conductor cable ( 30 ), which is connected via the feed and signal line ( 21 ) to the sensor ( 20 ) . 10. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (20) mit dem Aufhängepunkt (32) starr verbunden ist.10. Device according to one of the preceding claims 4 to 9, characterized in that the sensor ( 20 ) with the suspension point ( 32 ) is rigidly connected. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur starren Verbindung des Sensors (20) mit dem Aufhängepunkt (32) ein Haltestab (35) vorgesehen ist, der biegesteif sowohl mit dem Sensor als auch mit einer im Aufhängepunkt (32) am Leiterseil (30) angeordneten Trag­ klemme (36) verbunden ist.11. The device according to claim 10, characterized in that for the rigid connection of the sensor ( 20 ) with the suspension point ( 32 ) a holding rod ( 35 ) is provided, which is rigid both with the sensor and with one in the suspension point ( 32 ) on Conductor rope ( 30 ) arranged support clamp ( 36 ) is connected. 12. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor witterungs­ geschützt in einem Behältnis (29) angeordnet ist.12. Device according to one of the preceding claims 4 to 11, characterized in that the sensor is arranged weather-protected in a container ( 29 ). 13. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (29) quaderförmig ausgebildet ist.13. Device according to one of the preceding claims 4 to 12, characterized in that the container ( 29 ) is cuboid. 14. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (29) ab­ gerundet, vorzugsweise eiförmig ausgebildet ist.14. Device according to one of the preceding claims 4 to 12, characterized in that the container ( 29 ) is rounded off, preferably egg-shaped.
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