DE584385C

DE584385C - Method for the determination of weak points in electrical transmission lines

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Publication number: DE584385C
Application number: DER83155D
Authority: DE
Original assignee: E H DR ING WALTER ROGOWSKI DR; HANS BOEKELS DR ING; JOSEPH ROEHRIG DR ING
Current assignee: E H DR ING WALTER ROGOWSKI DR; HANS BOEKELS DR ING; JOSEPH ROEHRIG DR ING
Priority date: 1931-10-28
Filing date: 1931-10-28
Publication date: 1933-09-19

Description

Verfahren zur Bestimmung isolationsschwacher Stellen in elektrischen übertragungsleitungen Die Bestimmung des Ortes von Fehlerstellen an Kabeln und Freileitungen ist. ein technisch wichtiges Problem.Procedure for determining weak points in electrical insulation transmission lines The determination of the location of faults on cables and overhead lines is. a technically important problem.

Es ist hierbei sehr oft erforderlich, solche Fehlerstellen zu bestimmen, die nur bei Überspannungen und unter Umständen auch bei Betriebsspannungen sich dadurch bemerkbar machen, daß zwischen zwei Leitern oder auch zwischen einem Leiter und Erde Lichtbögen entstehen, die nach Wegschalten der Spannung verschwinden. Fehlerstellen dieser Art treten beispielsweise bei Freileitungen häufig dadurch auf, daß Isolatoren rissig oder sonst auf irgendeine Weise schadhaft werden.It is very often necessary to determine such flaws, which only occur in the event of overvoltages and, under certain circumstances, also in the event of operating voltages make it noticeable that between two conductors or between one conductor and earth arcs occur, which disappear when the voltage is switched off. Flaws This type often occurs in overhead lines, for example, in that insulators cracked or otherwise damaged in any way.

Es sind bereits Verfahren bekanntgeworden, die es gestatten, solche Fehlerstellen zu bestimmen. Zunächst hat man versucht, die isolationsschwachen Stellen durch hohe Gleichspannungen oder Wechselspannungen auszubrennen, also die betreffenden Leitungsteile so hohen Spannungen auszusetzen, daß sich an den schwachen Stellen Lichtbögen bilden, die bei Freileitungen sichtbar sind und bei Kabeln die betreffende Fehlerstelle so weit verbrennen, daß sich zwischen den beiden Leitern oder zwischen einem Leiter und dem geerdeten Kabelmantel eine Brücke bildet.- Bei Kabeln ist in diesem Falle die örtliche Lage der ausgebrannten Fehlerstelle durch verschiedene Meßmethoden bestimmbar, während es bei Freileitungen, wo die Fehlerstelle kaum derart stark ausgebrannt werden kann, daß sich eine dauernde galvanische Verbindung zwischen den beiden Leitern oder einem Leiter und der Erde bildet, erforderlich ist, die betreffende Stelle durch optische oder auch akustische Hilfsmethoden ausfindig zu machen. In der bisherigen Praxis pflegt man die Leitungen abzugehen und die einzelnen Isolatoren zu beobachten, ein Verfahren, das bei längeren Leitungen sehr umständlich und zeitraubend ist.There are already methods known that allow such To determine flaws. At first one tried to isolate the weak points to burn out by high DC voltages or AC voltages, i.e. the relevant ones To expose line parts to such high voltages that the weak points Form arcs that are visible in overhead lines and the relevant in cables Burn the fault so far that there is between the two conductors or between forms a bridge between a conductor and the earthed cable sheath - In the case of cables, in In this case, the local position of the burned-out fault location by different Measurement methods can be determined, while it is with overhead lines, where the point of failure is hardly such can be heavily burned out that there is a permanent galvanic connection between the two conductors, or one conductor and the earth, is required which location in question using optical or acoustic auxiliary methods do. In previous practice, you usually go off the lines and the individual Observe isolators, a process that is very cumbersome with longer cables and is time consuming.

Weiterhin ist vorgeschlagen worden, durch eine Stoßspannungsquelle einen Spannungsstoß auf die Leitung zu schicken, der dann an der Fehlerstelle wanderwellenartige Reflexionen erzeugt. Unter Benutzung eines Kathodenoszillographen ist es hierbei möglich, an irgendeiner Stelle des Netzes die an der Fehlerstelle reflektierte Welle und die Schaltwelle oder eine an einer anderen Übergangs-. stelle bekannter Entfernung reflektierte Welle in Abhängigkeit von der Zeit aufzunehmen und aus der Laufzeit der Wellen die Lage der Fehlerstelle zu ermitteln.. Eine Benutzung dieses Verfahrens zur Bestimmung solcher isolationsschwacher Stellen, die etwa durch rissige Isolatoren entstehen, kann besonders bei langen Leitungen zu Fehlmessungen führen. Es ist zwar grundsätzlich, wenn auch mit einem verhältnismäßig hohen Aufwand, möglich, einen Spannungsstoß solcher Höhe auf die Leitung zu schicken, daß die Stellen minderer Isolation überschlagen. Dieser Stoß wird aber, und darin liegt der Nachteil der Anwendung des Verfahrens für den vorgenannten Zweck, in seiner Frontsteilheit und Spannungshöhe durch die Leitung selbst um so mehr verringert, je weiter er über dieselbe gelaufen ist. Es werden also nicht alle Stellen der Leitungen gleich hoch beansprucht, und ein Stoß, der am Anfang der Leitung, also in der Nähe der Schaltstelle, fast einen Überschlag gesunder Leitungselemente herbeiführt, reicht am Ende derselben nicht mehr aus, um bereits bedeutend geschwächte Stellen zum Überschlag zu bringen.It has also been proposed to use a surge voltage source to send a voltage surge to the line, which then wandering wave-like at the point of failure Generates reflections. It is here using a cathode oscilloscope possible, at any point in the network, the wave reflected at the point of failure and the selector shaft or one on another transition. place known distance Record the reflected wave as a function of time and from the transit time of the shafts to determine the position of the fault location. One use of this method to determine such weak insulation points, for example caused by cracked insulators can lead to incorrect measurements, especially with long cables. It is true in principle, albeit with a relatively high level of effort, it is possible to have one Voltage surge of such magnitude to send on the line that the Overturn places with poor insulation. But this shock will, and it lies in it the disadvantage of using the method for the aforementioned purpose in its The steepness of the front and the voltage level are all the more reduced by the line itself, the further he has run over it. So there will not be all parts of the lines equally high stressed, and a shock that occurs at the beginning of the line, i.e. close to it the switching point, almost causing a rollover of healthy line elements, is enough at the end of the same no longer sufficient to rollover already significantly weakened areas bring to.

Schließlich ist ein Verfahren bekanntgeworden, die Leitung mit Gleichspannung so hoch aufzuladen, daß sich an der isolationsschwächsten Stelle ein Überschlag bildet. Die Frequenz der hierdurch ausgelösten Wanderwellenschwingung wird dann mit den Mitteln der drahtlosen Telegraphie ausgemessen und aus der Frequenz die Lage des Fehlerortes bestimmt. In vielen Fällen wird- dabei infolge der hohen.Dämpfungskoeffizienten derLeitung, insbesondere dann, wenn der Überschlag zwischen einer Phase und dem Erdteil erfolgt, sich keine mit den bisher bekannten Mitteln der Hochfrequenztechnik ausmeßbare Schwingung ergeben.Finally, a method has become known, the line with direct voltage to be charged so high that there is a flashover at the weakest point of insulation forms. The frequency of the traveling wave oscillation triggered by this then becomes measured with the means of wireless telegraphy and from the frequency the Determines the location of the fault location. In many cases this is due to the high damping coefficient of the line, especially when the flashover between a phase and the Continent takes place, none with the previously known means of high frequency technology result in measurable vibration.

Die Erfindung besteht darin, zunächst in bekannter Weise die zu prüfende Leitung mit Gleichstromspannung oder Wechselspannung niedriger Frequenz so langsam aufzuladen, daß, wenn von den Spannungsabfällen infolge von Sprühverlusten und Ableitverlusten abgesehen wird, die Spannung und damit die Beanspruchung der einzelnen Isolationsteile an allen Stellen der Leitung gleich hoch ist. Gleichzeitig ist erfindungsgemäß ein Oszillograph an die Leitung angeschlossen, der bei einem etwa eintretenden Überschlag sofort den von der Fehlerstelle ausgehenden Wanderwellengang aufzeichnet und aus der Form der aufgenommenen Wanderwelle die örtliche Lage der Störung, also die Fehlerstelle, zu ermitteln gestattet.The invention consists in first of all, in a known manner, the Line with DC voltage or AC voltage of low frequency so slowly charge that if from the voltage drops due to spray losses and leakage losses Apart from that, the voltage and thus the stress on the individual insulation parts is the same at all points on the line. At the same time according to the invention is a Oscilloscope connected to the line, which in the event of a flashover immediately records the wandering swell emanating from the fault location and out the shape of the recorded traveling wave, the local position of the disturbance, i.e. the fault location, allowed to determine.

Der Oszillograph kann hierbei sowohl bei A (Fig. r) als auch bei B angeschlossen werden. Die. vom Fehlerort C ausgehende Entladungswelle wird an der Anschlußstelle des Oszillographen eine Spannungsänderung herbeiführen, die erfindungsgemäß über einen Zeitkipper den Oszillographen anstößt.The oscilloscope can be connected to A (Fig. R) as well as to B. The. The discharge wave emanating from the fault location C will cause a voltage change at the connection point of the oscilloscope, which according to the invention triggers the oscilloscope via a time tipper.

Die Spannung am Oszillographen bleibt bekannterweise während einer Zeit, die dem doppelten Abstand zwischen Meßstelle und Überwachungsstelle dividiert durch die bekannte Laufzeit der Wanderwelle entspricht, auf ihrem Wert stehen, um dann erneut auf einen anderen Wert zu springen. Ist die Zeitachse des Oszillographen geeicht, so läßt sich ohne weiteres aus dem Abstand zwischen dem Anfang des Oszillographen und der erneuten Spannungsänderung der Abstand zwischen Fehlerstelle und Meßstelle bestimmen. Anderenfalls ist es möglich, auf bekannte Weise dem Oszillogramm in der Richtung der Meßspannungsablenkung, also normalerweise in Ordinatenrichtung, eine bekannte Senderfrequenz zu überlagern und so die jeweilige Zeitablenkung des Oszillographen zu eichen.As is known, the voltage on the oscilloscope remains during a Time divided by twice the distance between the measuring point and the monitoring point by the known transit time of the traveling wave corresponds to its value to stand then jump to another value again. Is the time axis of the oscilloscope calibrated, so can easily be from the distance between the beginning of the oscilloscope and the renewed voltage change, the distance between the point of failure and the measuring point determine. Otherwise it is possible to use the oscillogram in the Direction of the measurement voltage deflection, so normally in the ordinate direction, a to superimpose known transmitter frequency and thus the respective time deflection of the oscilloscope to calibrate.

Eine weiteren Anhaltspunkt für die Lage des Fehlers geben auch die vom entgegengesetzten Ende der Leitung über die Fehlerstelle wegziehenden Reflexionen, die ebenfalls die Meßstelle erreichen.Another clue for the location of the fault is provided by the reflections pulling away from the opposite end of the line over the fault location, which also reach the measuring point.

Claims

PATENT CLAIM: Method for determining points of weak insulation in electrical transmission lines, characterized in that the line in in a manner known per se with sufficiently highly adjustable direct voltage or alternating voltage low frequency is charged so slowly that the voltage at all points Apart from the voltage drops due to discharge and spray losses, the same is high and that the position of a result in insufficient insulation strength Rollover from the shape of the traveling wave process triggered by the same, which is recorded by an oscilloscope connected to the line to be tested will.