DE543483C - Einrichtung zur dauernden UEberwachung der Isolation von Schwachstromkabeln mit an einer Stromquelle liegendem durchgehenden breiten homogenen Metallband - Google Patents

Description

• Einrichtung zur dauernden Überwachung der Isolation von Schwachstromkabeln mit an einer Stromquelle liegendem durchgehenden breiten homogenen Metallband Kabelanlagen stellen hochwertige und sehr wichtige Gebilde dar, deren Schutz gegen Beschädigung bzw. Außerbetriebssetzung erliebliche Aufwendungen und mannigfache Maßnahmen bedingt. Bei Starkstromkabeln sind verschiedene Verfahren bekannt, um aus den veränderten Betriebsströmen auf einen Fehler schließen zu können. Bei Schwachstromkabeln mit wesentlich anderen Betriebsbedingungen und mit wechselnden Betriebsarten ist der Einbau der an den Hochspannungskabeln üblichen Mittel nicht möglich. Schwachstromkabel, insbesondere die großen Fernkabel, müssen, um ihre Betriebsfähigkeit dauernd zu erhalten, häufiger gemessen werden, um Fehler, wenn sie sich bemerkbar machen, schnellstens beseitigen zu können. Dies geschah in der Weise, daß nach bestimmten Meßplänen der Zustand der Kabel nachgeprüft und bei Abweichungen die Fehlerursache durch mühsames Messen usw. ermittelt wurde.
• Erfindungsgemäß wird eine dauernde, äußerst billige und automatisch sofort wirksame Ankündigung der Fehler in Schwachstromkabeln dadurch erreicht, daß man zwischen Kabelseele und Kabelmantel ein Metallband legt, das nach der Kabelseele zu wasserabweisend und nach der dem Kabelmantel zu gelegenen Seite wasseranziehend durchgebildet ist. Tritt nunmehr Feuchtigkeit durch undichte Stellen des Kabelmantels ein, so wird das wasseraufnehmende Papier begierig das Wasser ansaugen und einen sicheren Kontakt zwischen Bleimantel und dem Metallband herstellen. Die Ausbildung dieses Übergangskontaktes wird dazu benutzt, um Meßeinrichtungen, die zweckmäßig auf den Überwachungsstellen stehen, einzuschalten und durch Alarmglocken usw. auf den Fehler aufmerksam zu machen. Die Zusammenschaltung mehrerer solcher Metallbänder in den verschiedenen Kabelsträngen einer Kabelanlage ermöglicht es, möglichst viele Kabel an eine gemeinsame Kontrollanlage anzuschalten. In jedem Kabel sind aber nicht nur die glatten Kabelenden störungsanfällig, sondern auch die Kästen für die Pupinspulen, deren Zuführungen und alle übrigen Stellen, an denen besondere Einrichtungen eingebaut werden. An solchen Stellen wird das in offenen Schlägen aufgebrachte Metallband nicht nur um die Kabeladern gelegt, sondern das Band selbst oder Abzweigungen davon um die aus dem Kabel wegführenden Adern usw. bis zu den tiefsten Stellen der Anlage, z. B. bis zu den Pupinspulenkästen, geführt, so daß sich das zu den tiefgelegenen Stellen abfließende Wasser seinen Weg an diesen Pilotbändern vorbei suchen muß und dabei den Kontakt zwischen Bleimantel und Metalband herstellt und auf den Fehler aufmerksam macht schon in dem Augenblick, wenn er einen schädlichen Einfluß auf den Betrieb noch nicht ausgeübt hat. Die erfindungsgemäße Durchführung wird an den Abb. i bis d. genauer erkennbar.
• Die erfindungsgemäße Neuerung umkleidet die Schwachstromkabel mit einer in offenen Schlägen um die Kabelseele herumgelegten 1Ietallfolie oder mit metallisiertem Papier, (las auf die mit Isolation versehene Kabelseele aufgebracht ist und gegen den Bleiinantel ebenfalls isoliert wird.
• -Nachdem das Kabel a in Abb. i in der Fabrik bis auf die Bewicklung mit Nesselband und Kabelwickelpapier fertiggestellt ist, erhält es, auf eine der Papierlagen schraubenförmig gewickelt, ein Band d aus dünner Metallfolie oder metallisiertem Papier, dessen dem Kabel zugekehrte Seite kräftig mit nichthygroskopischen Stoffen, wie Öl oder Lack, getränkt oder bestrichen wird. Das Metallband usw. d läßt sich auch auf einen getränkten Papierstreifen aufkleben, dessen Kanten überstehen und beim Aufwickeln überlappen, während das Metallband selbst nicht überlappen-darf. Auf dieses Metallband folgt eine weitere Bewicklung e aus Papier, welches Feuchtigkeit leicht aufnimmt. Die nächste Lage oder die nächsten Lagen Papier bestehen aus dem gebräuchlichen nichthygroskopischen Kabelpapier. Der Querschnitt eines. solchen Kabels ist in Abb. i dargestellt. Darin bedeuten a die Kabelseele (viele Adernpaare), b eine Lage Nesselband, c eine Lage Papierband, d eine Lage metallisiertes Band oder Metallfolie, e eine Lage hygroskopisches Papier, f weitere Lagen Kabelwickelpapier, g den Bleimantel.
• Das metallisierte Band, schraubenförmig um die Kabelseele gewickelt, liegt einerseits an einer hochempfindlichen Alarmeinrichtung bekannter Art, z. B. Spiegelgalvanometer, Verstärkerröhre usw., und ist am anderen Ende isoliert.
• Die erfindungsgemäße Wahl eines hygroskopischen Papiers zwischen Kabelpapier und Metallfolie hat den Zweck, eindringende Feuchtigkeit zu binden und hierdurch schneller als bei den sonst üblichen nichthygroskopischen Papieren eine nur geringohmige Verbindung zwischen Bleimantel und den darunterliegenden Teilen auszubilden.
• Der Zweck dieses Kabelaufbaues ist, jegliche Feuchtigkeit, mag sie durch den verletzten Bleimantel, durch undichte Muffen oder sonstwo herkommen, zunächst von dem hygroskopischen Papier e in Abb. i ansaugen zu lassen, um sie nahezu momentan zu dem Metallband weiterzuleiten. Da es sich in den weitaus meisten Fällen im Anfangsstadium - eines Kabelfehlers um nur geringe Feuchtigkeitsmengen handelt, welche durch kleine undichte Stellen des Bleimantels oder der Muffen in Form einiger Tropfen eindringt, die aber zum Kontakt zwischen Bleimantel und Metallfolie schon ausreichen, vermag die in offenen Schlägen aufgebrachte Metallage eine Zeitlang einen Teil der Feuchtigkeitsmenge von der Kabelseele abzuhalten. Diese Wirkung des Metallbandes wird erhöht, wenn es auf der dem Innern des Kabels zugewendeten Seite getränkt ist. Das Metallband selbst wird aber sehr schnell von der Feuchtigkeit berührt und die Alarmvorrichtung ausgelöst. Schon geringe Isolationsschwankungen des Bandes gegenüber dem Bleimantel betätigen also die Alarmvorrichtung bereits zu einer Zeit, zu der der Kabelfehler (die Feuchtigkeit) erst bis an das Metallband vorgedrungen ist, also die Kabeladern selbst noch nicht erreicht hat.
• Das Band läuft schraubenförmig um das Kabel herum, jedoch so, daß es nirgends überlappt; es bleibt daher in seiner ganzen Länge homogen; der Widerstand des Bandes bleibt gleichmäßig, so daß das Band wie eine Kabelader zu Fehlerortsmessungen verwendet werden kann.
• Durch Lötstellen hindurch wird das Band ähnlich wie eine Kabelader gespleißt und in den Kabelaufführungspunkten, den Endverschlüssen und Linienverzweigern an Klemmen oder Lötösen gelegt, woselbst es gegen Berührung verdeckt wird, weil @ sonst bei der Überwachungsstelle die Alarmvorrichtung in Tätigkeit tritt.
• In Spleißstellen wird das von beiden Seiten kommende Metallband verbunden. Auf die Länge einer Lötstelle von etwa 45 cm darf nicht mehr Metallband entfallen als auf die gleiche Länge Kabel, da andernfalls das Verhältnis des Gesamtwiderstandes zur Gesamtlänge gestört werden würde. Da die Spleißstellen in den umfangreichen Kondensator-und Pupinspulenmuffen einen Durchmesser haben, der das Vielfache des Kabels beträgt, müssen die spiralförmigen Windungen des Metallbandes d, um die vorgeschriebene Länge einzuhalten, weiter auseinandergelegt werden als innerhalb des glatten Kabels (vgl. Abb. 2). Der größere Zwischenraum wird in den Spleißstellen durch aufgewickeltes hygroskopisches Papier ausgefüllt. Selbstverständlich kommt der Metallbandschutz der Fernkabellötstellen außerhalb der Gummibandbewicklung (Anthigronband), also zwischen diese und die Muffenwandung, zu liegen. Die bereits als die störungsanfälligsten Teile der ganzen Kabelanlage bezeichneten Muffentiefen sollen durch die Überwachungsanlage erfindungsgemäß in folgender Weise erfaßt werden: Abb. 2 zeigt eine bereits mit Nesselband, Anthigronband und Metallband bewickelte Fernkabellötstelle. Die tiefste und oft verhängnisvollste Stelle der Muffe ist der Länge nach mit einem abgezweigten Metallband ausgestattet, «-elches bei q ansetzt, bei r die tiefste Stelle der Muffe durchläuft und bei p endigt. In derselben Weise wird das Band durch die Kondensatormuffe,wenn erforderlich, in mehreren Abzweigungen, hindurchgeführt, so daß der Teil r immer als Abzweig des Bandes, gewissermaßen als Saugarm, den tiefsten Teil der Muffe u. dgl. bedeckt. Um den direkten Kontakt zwischen Saugarm und innerer Muffenwand zu verhindern, ist der Metallstreifen zunächst mit saugfähigem Papier und alsdann mit gewöhnlichem Kabelwickelpapier umgeben. Denselben Zweck erfüllt der Teil q-r-p in Abb. 3 im Hals der Pupinspulenkästen. Hier ist das Band unmittelbar über dem Hartgummizählbrett einmal im Kreise rund um die gummierten Adern herumgeschlungen, so daß von der Muffe her eindringende Feuchtigkeit sich alsbald dem Bande mitteilen muß und nicht unbemerkt in das Innere des Pupinspulenkastens eindringen kann. Bei den Montagearbeiten wird das Band durch Messungen in derselben Weise fortlaufend kontrolliert wie jede Kabelader.
• Die beschriebene Vorrichtung läßt sich in derselben Weise auch für Kabel in den Ortsfernsprechnetzen verwenden, wobei sich die Durchspleißungen des Bandes durch das Fehlen der Kondensatormuffen und Pupinspulen wesentlich einfacher gestaltet. In Linien- und Kabelverzweigern endet das Band, wie schon erwähnt, genau wie eine Kabelader an Sicherungsklemmen oder Lötösen und wird mit Verteilerdraht an die Bänder der abzweigenden Kabel angeschaltet. Dadurch hat man es in der Hand, bei sehr großen Ortsnetzen, wo die einzelnen Linienzüge zwangsläufig ineinanderfließen, die Bänder beliebig zusammenzuschalten und ganze Netze in einzelne Überwachungsbezirke aufzuteilen. Die Bänder aller eingeführten Ortskabel enden beim Amte auf einer gemeinsamen Alarmvorrichtung.
• Erfindungsgemäß läßt sich das Metallband zur Eingrenzung von Fehlern in mehrfach verzweigten Kabeln zur Fehlerortsbestimmung benutzen. Abb. q. stellt die Verzweigungen eines 5oopaarigen Ortskabels dar. Das Metallband verbreitet sich über das ganze Kabel in alle Verästelungen bis zu den Endverzweigern. An dem Punkt 1 ist ein Kabelfehler angenommen.
• Die erste Fehlerortsbemessung erfolgt z. B. vom Amt bis Kabelaufführungspunkt x, dem entferntesten Punkte des Kabels. Als Fehlerader wird das Metallband, als gute Ader irgendeine Sprechader verwendet. Da das Band der ganzen Verzweigung mit Ausnahme der Abzweigung h-i-h gut isoliert ist, geht der Meßstrom der geerdeten Batterie nur bei Z zur Erde. Die erste Fehlermessung gibt daher eindeutig an, daß die Abzweigungh-i-h fehlerhaft ist.
• Die zweite notwendige Fehlerortsmessung vom Amt bis Kabelverzweiger h zeigt den Fehlerort jetzt richtig bei 1. Beide Messungen konnten vom Amt aus vorgenommen werden ohne die sonst üblichen Öffnungen von Lötmuffen.
• An Hand einer guten Netzkarte läßt es sich erreichen, daß Kabelfehler in kürzester Zeit vom Amt aus mit Hilfe des Metallbandes als Fehlerader eingemessen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Einrichtung zur dauernden Überwachung der Isolation von Schwachstromkabeln mit an einer Stromquelle liegendem durchgehenden breiten homogenen Metallband, das entweder in großen Schlägen ohne Überlappung schraubenförmig um die Kabelseele läuft oder als geschlitzter Schlauch auf die Kabelseele aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Band an der dem Kabelinnern zugekehrten Seite mit wasserabweisenden Stoffen, wie C51, Lack oder getränktem Papier, und an der dem Kabelmantel zugekehrten Seite mit hygroskopischem Papier bedeckt ist, und daß dieses Band nicht nur das Kabel und die in den Muffen und Lötstellen untergebrachten Kabelteile umgibt, sondern auch um die tiefliegenden Stellen, z. B. Zuführungen zu den Spulenkästen, herumgeführt oder in Form einer Abzweigung zu den tiefliegenden Stellen hingeführt ist, derart, daß beim Eindringen von Feuchtigkeit das an seinem freien Ende isolierte Metallband über die auf den Überwachungsstellen stehenden Überwachungs-oder Meßinstrumente und Stromquellen einen Stromkreis über den Bleimantel bzw. Erde schließt. a. Anordnung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbänder mehrerer Kabel zwecks gemeinsamer Überwachung eines ganzen Kabelnetzes in an sich bekannter Weise derart zusammengeschaltet sind, daß zwecks Eingrenzung einer Fehlerstelle die einzelnen Metallbänder abgeschaltet und die verbleibenden mit einer gesunden Kabelader verbunden werden können.