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Verfahren zum Aufsuchen von mit fehlerhaften Isolatoren behafteten
Masten von Leitungen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Aufsuchen von
mit fehlerhaften Isolatoren behafteten Masten von Hochspannungsfreileitungen. Die
Erfindung geht von der Tatsache aus, daß bei einem fehlerhaften Isolator in der
Regel Funkenübergänge auftreten. Diese rufen in den angeschlossenen metallischen
Leitern gedämpfte hochfrequente Schwingungen hervor. Erfindungsgemäß werden die
Richtung, Stärke oder Frequenz der Fehlerströme in den Leitern zu beiden Seiten
der einzelnen Maste oder mehrere dieser Größen miteinander verglichen. Daß man aus
diesem Vergleich den mit einem fehlerhaften Isolator behafteten Mast feststellen
kann, ergibt sich aus folgendem.
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An dem Mast, welcher den fehlerhaften Isolator trägt, an dem ein Funkenübergang
auftritt, fließen von beiden Seiten zwei Teilströme auf die Fehlerstelle zu. Die
beiden Teilströme sind, vom Erdboden unter dem Mast aus betrachtet, entgegengesetzt
gerichtet. Bei allen anderen Masten mit gesunden Isolatoren dagegen hat der Strom
zu beiden Seiten des Mastes die gleiche Richtung.
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In Fig. 1 ist die Richtung dieser Wanderwellenströme eingetragen.
1 sind die Masten, z die Hochspannungsfernleitung, die der Einfachheit halber einphasig
dargestellt ist. 3 sind die Isolatoren. Die Pfeile geben die Richtungen der Ströme
an für den Fall, daß am Isolator des mittleren Mastes ein Funkenübergang auftritt..
Wie die Figur zeigt, fließen die Ströme in Richtung auf den mittleren Mast zu, so
daß man aus der Richtung der Fehlerströme den Mast feststellen kann, der den fehlerhaften
Isolator trägt.
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Diese Teilströme in den Leitern bestehen aus Wanderwellen, deren Frequenz
von der Länge der anschließenden Leitungslängen, von Leitungsabzweigungen, von der
Belastung der Leitungsenden u. dgl. abhängt (vgl. Rüdenberg, »Schaltvorgänge(c 1923,
Seite 35x/52 und Abschnitt 37). Da diese Verhältnisse zu beiden Seiten eines Mastes
mit einem fehlerhaften Isolator kaum jeweils gleich sein werden, ist die Größe und
außerdem die Schwingungszahl der von beiden Seiten zufließenden Teilströme als verschieden
anzunehmen. Die Verschiedenheit der Fehlerströme in den Leiterabschnitten zu beiden
Seiten eines Mastes mit einem fehlerhaften Isolator im Gegensatz zu einem Mast mit
gesundem Isolator wird nun erfindungsgemäß dazu benutzt, Masten mit fehlerhaften
Isolatoren, an denen Funkenübergänge auftreten, aufzufinden. Zu diesem Zweck wird,
wie bereits erwähnt, die Richtung oder die Stärke oder die Schwingungszahl der Ströme
in den Leitern zu beiden Seiten der einzelnen Masten festgestellt und miteinander
verglichen. Es können auch mehrere dieser Größen gleichzeitig zur Anzeige benutzt
werden. Ein Mast, an dem z. B. die beiden Ströme entgegengesetzt gerichtet sind,
ist als Mast mit einem fehlerhaften Isolator gekennzeichnet.
Es
ist bereits bekannt, zur Prüfung von Isolatoren bei Bahnleitungen eine besondere
Prüfspannung der Leitung aufzudrücken. Bei Hochspannungsfreileitungen kann man jedoch
nicht die Leitung außer Betrieb setzen, um dann die Prüfung der Isolatoren mittels
der Prüfspannung durchzuführen. Es ist auch bereits bekannt, die Schwingungsenergie
zu messen, die an den beiden Leitungsenden der Leitungsstrecke bei fehlerhaften
Isolatoren auftritt. Gegenüber diesem bekannten Verfahren besitzt das Verfahren
nach der Erfindung den Vorteil, daß in viel genauerer Weise der mit einem fehlerhaften
Isolator behaftete Mast festgestellt werden kann.
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Fig. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der Anordnung zur Durchführung
des Verfahrens nach der Erfindung. Zu beiden Seiten des zu untersuchenden Mastes
wird in gleichem Abstand von dem Mast, vom Erdboden und vom Hochspannungsleiter
je eine Rahmenantenne 5 auf-,gestellt, deren Ebene zweckmäßig zur Erzielung einer
maximalen Kopplung in der Ebene aus Hochspannungsleiter und Mast liegt. An Stelle
von Rahmenantennen können auch Linearantennen oder Dipole verwendet werden. Die
Rahmenantennen sind mittels abgeschirmter Leitungen 6 an j e ein Meßinstrument 7
ange-;chlossen, das z. B. ein Strommesser sein kann. [st nun an dem Isolator des
mittleren Mastes :in Fehler aufgetreten, so werden, wenn man an fiesem Mast die
Messung durchführt, die beiden Strommesser den entgegengesetzten Wert an-;eigen,
während, wenn man beispielsweise am echten Mast mißt, die beiden Stromzeiger den
,leichen Wert anzeigen werden. Ebenso wird such bei einer Messung am linken Mast
der Auschlag der beiden Strommesser gleich groß sein. n der Figur ist dies durch
den Zeiger der Meßnstrumente gekennzeichnet. Wenn man daher nit zwei Antennen und
den Meßinstrumenten iacheinander Messungen an den einzelnen (lasten durchführt,
so wird man aus dem Anschlag der Instrumente erkennen, wo ein fehleriafter Isolator
liegt.
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An Stelle eines Strommessers kann auch )eispielsweise ein Wellenmesser
benutzt werden, er die Frequenz der Schwingungen angibt. @n Stelle eines Wellenmessers
kann z. B. auch ine Braunsche Röhre, die sowohl die Stärke er Ströme als auch deren
Frequenz zu messen estattet, verwendet werden oder auch beipielsweise ein Radioempfänger,
der auf die lochfrequenzschwingung abgestimmt wird, bei ein beispielsweise mittels
eines Kopfhörers owohl die Stärke als auch die Frequenz der tröme in den beiden
Leitungsabschnitten festestellt und miteinander verglichen werden önnen. Die Meßgeräte
können auch über Verstärker, insbesondere Hochfrequenzverstärker, angeschlossen
werden.
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Eine besonders einfache Meßschaltung ergibt sich, wenn die Richtung
der Störströme zur Anzeige benutzt wird. Man benötigt dann nur ein einziges Meßgerät,
z. B. einen Spannungsmesser, an dessen Eingangsklemmen die Differenz der in den
beiden Antennen induzierten Spannungen wirksam wird. Die Antennen müssen zu diesem
Zweck gegeneinandergeschaltet werden. Bei einer Messung an einem Mast mit einem
fehlerhaften Isolator addiert sich dann die Wirkung der beiden entgegengesetzt fließenden
Teilströme, so daß das Gerät einen maximalen Ausschlag zeigt. Bei Masten mit gesunden
Isolatoren dagegen hebt sich die Wirkung der beiden in den Antennen durch die zwei
gleichgerichteten gleich großen Ströme induzierten Spannungen auf, so daß das Instrument
Null bzw. ein Minimum anzeigt.
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In Fig.2 ist eine solche Schaltung dargestellt. Soweit die Teile mit
denen der Fig. i übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen gewählt. = sind
die Maste, 2 die Hochspannungsfernleitung, 3 die Isolatoren. Die beiden Rahmenantennen
5, die im gleichen Abstand vom Mast zu beiden Seiten aufgestellt werden, sind gegeneinandergeschaltet
und wirken über einen Hochfrequenzverstärker 8 auf ein Meßinstrument g ein. Wird
mit dieser Anordnung an einem Mast, dessen Isolator gesund ist, eine Messung vorgenommen,
wie für den rechten Mast in der Figur gezeichnet, so wird der Ausschlag des Instrumentes
g ein Minimum sein. Mißt man dagegen mit der Anordnung am mittleren Mast, wo ein
Fehler am Isolator aufgetreten ist, so wird das Instrument g einen maximalen Ausschlag
zeigen, wie es in der Figur dargestellt ist.