DE620524C

DE620524C - Device for determining the position of leaks in oil-filled cable systems

Info

Publication number: DE620524C
Application number: DES103411D
Authority: DE
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1931-04-15
Filing date: 1932-02-24
Publication date: 1935-10-23
Also published as: FR719075A

Description

Es ist bereits ein Verfahren zur Feststellung von undichten Stellen in Bleimänteln von Massekabeln bekanntgeworden, bei dem mit Hilfe von Pumpen oder anderen mechanischen Hilfsmitteln oder auch durch elektrische Heizung mittels des Kabelleiters in dem Kabel ein Überdruck erzeugt wird und sodann durch den Druckunterschied an zwei an den Enden des Kabels vorgenommenen Manometern die Lage der Leckstelle festgestellt wird.It is already a method of detecting leaks in lead jackets of ground cables became known, with the help of pumps or other mechanical Aids or by means of electrical heating using the cable ladder in the cable an overpressure is generated and then by the pressure difference on two pressure gauges at the ends of the cable determined the location of the leak will.

Ferner ist für sog. Druckkafoelanlagen, d. h. für aus zur Aufnahme eines gasförmigen Druckmittels dienenden Kanälen und in diesen Kanälen angeordneten Massekabeln bestehende Kabelamlagen, ebenfalls ein Verfahren zur Feststellung undichter Stellen in den Kanälen vorgeschlagen worden, und zwar sollen die Druckmittelmengen, die infolge des durch Undichtigkeit der Kanäle verursachten Druckmittelverlustes aus den an den Enden der Kanäle angeordneten Vorratsbehältern zu den' Kanälen strömen, während einer bestimmten Zeit gemessen werden und daraus die Entfernung des Fehlerortes von den Enden der Kabelstrecke durch proportionale ·- Umrechnung auf bekannte Art und Weise bestimmt werden.Furthermore, a method for detecting leaks in the ducts has also been proposed for so-called the channels pressure fluid loss caused to flow to the 'channels from the disposed at the ends of the channels reservoirs, during a certain period are measured and the distance of the fault location from the ends of the cable path through proportional · thereof - are determined conversion in a known manner.

Die bekannten Verfahren sind jedoch zurHowever, the known methods are for

3P Anwendung auf ölkabel wenig geeignet oder erfordern verhältnismäßig umständliche Vorrichtungen. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Lagenbestimmung von Leckstellen in ölgefüllten Kabelanlagen mit mindestens zwei parallel zueinander verlegten Kabeln, mit deren Hilfe die Lage der Leckstelle in einfacher Weise und mit großer Sicherheit ermittelt werden kann. Gemäß der Erfindung werden zwei volumetrische ölgefüllte Gefäße an den Enden an einander entsprechenden Punkten, z. B. Absperrmuffen oder Endverschlüsse des lecken Kabelabschnittes und des mit ihm am anderen Ende durch eine Ölleitung verbundenen unversehrten Kabelabschnittes, angeschlossen. Die ölgefüllten Gefäße sind dabei mit Einrichtungen zur Regelung ihres ölistandes auf konstante Höhendifferenz bzw. auf gleiche Höhe und zur Messung der aus ihnen in einer bestimmten Zeit zur Leckstelle fließenden ölmengen versehen.3P application on oil cables is not very suitable or requires relatively cumbersome devices. The invention relates to a device for determining the position of leaks in oil-filled cable systems with at least two cables laid parallel to each other, with the help of which the location of the leakage point can be determined in a simple manner and with great certainty. According to the invention, two volumetric oil-filled Vessels at the ends at corresponding points, e.g. B. shut-off sleeves or terminations of the leaky cable section and the undamaged cable section connected to it at the other end by an oil line. The oil-filled Vessels are equipped with devices to regulate their oil level at a constant level Difference in altitude or at the same height and to measure the resulting from them in a certain Time to the point of leakage.

An Hand der Figuren wird das Wesen der Erfindung erläutert:The essence of the Invention explained:

In Fig. ι ist beispielsweise eine Dreiphasenkabelstrecke schematisch gezeigt, an die ein Apparat gemäß der Erfindung angeschlossen ist.In Fig. Ι is, for example, a three-phase cable route shown schematically to which an apparatus according to the invention is connected.

Fig. 2 zeigt eine schematiscihe Darstellung der zur Feststellung der Lage der Fehlerstelle erforderlichen Rechengrößen.FIG. 2 shows a schematic representation of the method used to determine the position of the fault location required calculation quantities.

In Fig. r sind die "drei Einzelkabel mit ι, 2, 3 bezeichnet. Die aufeinanderfolgenden Abschnitte sind -durch sog". Absperrmuffen 4, 5, 6 und 7, 8, 9 miteinander verbunden. Diese Muffen sperren bekanntlich die Ölleitung ab, ohne die elektrische Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kabelabschnitten zu unterbrechen. An den Absperrmuffen_: sind Öffnungen vorgesehen, durch die das im Kabel befindliche öl mit der Außenseite verbunden werden kann.In Fig. R the "three individual cables are denoted by ι, 2, 3. The successive sections are -by so-called". Shut-off sleeves 4, 5, 6 and 7, 8, 9 connected to one another. As is known, these sleeves block the oil line without interrupting the electrical connection between two successive cable sections. On the shut-off sleeves _: openings are provided through which the oil in the cable can be connected to the outside.

An der Stelle P ist ein Leck in der Kaibelstrecke 1, und zwar im unbekannten Abstand .ar von einem Ende der Kabelstre'cke, At point P there is a leak in quay section 1, namely at an unknown distance .ar from one end of the cable section,

deren Gesamtlänge L ist. ' ■■ - :·whose total length is L. ' ■■ -: ·

Für die Messung wird das lecke Kabel zunächst mit einem der beiden anderem unversehrten Kabel, z. B. mit Kabel 2, durch eine , Verbindungsleitunig 22 an den - Absperrmuffen 7 und 8 verbunden, während am anderen Ende des Abschnittes die Einrichtung gemäß der Erfindung angeordnet wird.. Diese besteht aus zwei volumetrischen Gefäßen, die zweckmäßig aus zwei kalibrierten Glasröhren 11 und 12 bestehen, die mit den Kabeln 1 und 2 bzw. mit den Muffen 4 und S verbunden sind. Die Gefäße ii- und 12 sind mit öl gefüllt. Der ölstand wird mit Hilfe einer der später anzugebenden Einrichtungen während der Messung verändert. Der durch das Leck P hervorgerufene Ölverlust wird zum Teil unmittelbar durch das Gefäß 12 und zum anderen Teil durch das Gefäß 11 mit Hilfe des Kabels 2 und der Verbindungsleitung 22For the measurement, the leaky cable is first intact with one of the other two Cable, e.g. B. with cable 2, through a connecting line 22 to the - shut-off sleeves 7 and 8 connected, while at the other end of the section the device according to of the invention is arranged .. This consists of two volumetric vessels, the expediently consist of two calibrated glass tubes 11 and 12, which are connected to the cables 1 and 2 and with the sleeves 4 and S are connected. The vessels ii and 12 are filled with oil filled. The oil level is checked with the help of one of the facilities to be specified later during the measurement changed. The oil loss caused by the leak P is partly directly through the vessel 12 and to the the other part through the vessel 11 with the aid of the cable 2 and the connecting line 22

gedeckt. .covered. .

Die bestehenden hydrostatischen Verhältnisse siiid in Fig. 2 schematisch dargestellt. Es bedeuten H₁ und H₂ die hydrostatischen Höhen der ölspiegel in den beiden Gefäßen" ΐϊ und 12 mit Bezug auf den PunktP. Q₁ The existing hydrostatic conditions are shown schematically in FIG. H ₁ and H ₂ denote the hydrostatic heights of the oil levels in the two vessels "and 12 with reference to point P. Q ₁

.;. und Q₂ bedeuten die Änderung der ölmenge in den Gefäßen 11, 12, die sich^ während der Meßzeit t ergibt. Q₈ ist die aus dem Leck ausgeflossene ölmenge'. P. ist der Widerstand des Leckes für den Ölstrom. b ist der.;. and Q ₂ mean the change in the amount of oil in the vessels 11, 12, which results ^ during the measuring time t . Q ₈ is the amount of oil that has flowed out of the leak. P. is the resistance of the leak to the flow of oil. b is the

•i- Reibungskoeffizient des Öles im Kabelleiter, der als unabhängig von der hydrostatischen Höhe angesehen wird. Man kann dann schreiben ■• i- coefficient of friction of the oil in the cable ladder, which is independent of the hydrostatic Height is considered. One can then write ■

dtGerman

dahertherefore

¹ "² dt ^χ ' dt . ¹ " ² dt ^χ 'dt .

Durch Integration ergibt sich "(H₁-H₂) dt = Q₁.(L—'x) b— Q₂ Wenn der ölspiegel in den beiden Rohren die Bedingung erfülltIntegration results in “(H ₁ -H ₂ ) dt = Q _1. (L-'x) b- Q ₂ if the oil level in the two pipes fulfills the condition

(H₁-H₂)Ot = O₁ erhält man (H ₁ -H ₂ ) Ot = O ₁ is obtained

Q₁(L- x)b = Q
Daraus ergibt sich Q ₁ (L- x) b = Q
This results in

Q₁ __ L + χ Q ₁ __ L + χ

L—L—

Darin sind Q₁ und Q₂ 'bekannt. Die Entfernung χ der Leckstelle von einem Kabelende kann daraus leicht gefunden werden. Q ₁ and Q ₂ 'are known therein. The distance χ of the leak from one end of the cable can easily be found from this.

' Obige Bedingungen für den ölstand in den beiden Gefäßen können auf verschiedene Weise erfüllt werden. Man kann z.B. die Differenz der. Ölstände .in den beiden Gefäßen konstant halten, während sich beide ölstände mit der Zeit ändern, oder man hält den ölstand in beiden Gefäßen konstant und auf gleicher Höhe.'The above conditions for the oil level in the two vessels can mean different Way to be fulfilled. For example, you can use the difference between the. Oil levels in the two vessels hold constant while both oil levels change over time, or hold the oil level in both vessels is constant and at the same height.

Um das eine oder andere Ergebnis zu erhalten, bedient man sich gemäß der Erfindung verschiedener in Fig. 1 dargestellter Anordnungen oder ähnlicher sich davon herleitender Anordnungen, Es können z. B. mit den Gefäßen ölgefüllte Räume verbunden werden, deren Größen verändert werden können, so daß sie öl an das Gefäß abgeben oder aus diesem aufnehmen. Die beiden Rohre 11 und 12 werden dann am unteren Ende mit einem kleinen Zylinder 18 verbunden, der einen Kolben 19 enthält. Durch die Bewegung des Kolbens 19 kann nach Bedarf der ölspiegel im Gefäß gehoben oder gesenkt werden. Die erreichte " Volumenänderung läßt sich leicht messen und ist gleich Q₁ und Q₂ zu setzen.In order to obtain one or the other result, according to the invention, various arrangements shown in FIG. 1 or similar arrangements derived therefrom are used. B. oil-filled spaces are connected to the vessels, the sizes of which can be changed so that they release oil to the vessel or take up from it. The two tubes 11 and 12 are then connected at the lower end to a small cylinder 18 which contains a piston 19. By moving the piston 19, the oil level in the vessel can be raised or lowered as required. The "change in volume" achieved can easily be measured and is to be set equal to Q ₁ and Q ₂ .

Ein anderes Verfahren besteht darin, die beiden Gefäße 11 und 12 von kleinen Behältern 14 und 15 mit Öl zu versorgen und dann die Menge des eingefüllten Öles zu messen. Um an besonderen Einrichtungen Zylinder mit Kolben oder- Tropfgefäßen zu sparen, ist es in manchen Fällen vorteilhaft, die beiden Gefäße 11 und 12 mit den Kabeln 1 und 2 durch biegsame 'Leitungen 20 zu verbinden. Die Gefäße können alsdann gehoben und gesenkt werden, bis der ölstand in den beiden Röhren konstant bleibt bzw. sich so verhält, wie es das angewandte Verfahren erfordert. Bei gleiohgehaltenem ölstand bzw. gleichgehaltener Höhendifferenz der ölmenge in beiden Gefäßen - ergibt sich aus der Volumenabnähme der Ölmengen in den Gefäßen die Verlustmenge Q₁ und Q₂."Another method consists in supplying the two vessels 11 and 12 of small containers 14 and 15 with oil and then measuring the amount of oil filled in. In order to save cylinders with pistons or drip vessels on special devices, it is advantageous in some cases to connect the two vessels 11 and 12 to the cables 1 and 2 by flexible lines 20. The vessels can then be raised and lowered until the oil level in the two tubes remains constant or behaves as required by the method used. If the oil level is kept the same or the height difference in the amount of oil in both vessels is kept the same, the loss in volume Q ₁ and Q ₂ results from the decrease in volume of the oil in the vessels. "

Falls die Messungen zu ungenauen Ergebnissen führen, muß die Temperaturänderung, der das Kabelöl während der Meßzeit unterworfen ist, · berücksichtigt werden. Diese kann beträchtliche Änderungen der von denIf the measurements lead to inaccurate results, the temperature change, to which the cable oil is subjected during the measuring time must be taken into account. These can make significant changes to the

beiden Gefäßen ii und 12 in das Kabel gelieferten· Ölmengen Q₁ und Q₂ hervorrufen, unabhängig von ihrer hydrostatischen Höhe. Eine Korrektur der obengenannten Werte kann beispielsweise vorgenommen werden, wenn man auch Kabel 3 für die Messung heranzieht. Das dritte Kabel ist in diesem Falle wie die beiden anderen Kabel mit einem kalibrierten Glasrohr 10 verbunden, das vorteilhaft mit den erwähnten Rohren n und 12 gleiche Abmessungen hat. Während der Messung muß das andere Ende des Kabels 3 abgeschlossen sein.Both vessels ii and 12 produce oil quantities Q ₁ and Q ₂ delivered into the cable, regardless of their hydrostatic height. The above values can be corrected, for example, if cable 3 is also used for the measurement. In this case, the third cable, like the other two cables, is connected to a calibrated glass tube 10, which advantageously has the same dimensions as the tubes n and 12 mentioned. The other end of the cable 3 must be terminated during the measurement.

Das öl im Rohr 10 wird während der Messung auf dem gleichen Stand gehalten wie das in den Rohren 11 und 12 befindliche öl, und zwar mit Hilfe einer der obenerwähnten Anordnungen. Die ölmenge q'", die in diesem Falle dem Rohr 10 zugeführt oder aus ihm entnommen werden muß, hängt im wesentlichen nur von den Temperaturänderungen ab, die während der Messung auftreten, d. h. q'" ist eine Funktion der Temperatur T. During the measurement, the oil in the pipe 10 is kept at the same level as the oil in the pipes 11 and 12, with the aid of one of the arrangements mentioned above. The amount of oil q '" which in this case has to be fed to or removed from the pipe 10 depends essentially only on the temperature changes that occur during the measurement, ie q'" is a function of the temperature T.

Diese Temperaturänderungen beeinflussen natürlich die den beiden Kabeln 1 und 2 zufließenden ölmengen Q₁ und Q₂ in gleicher Weise, so 'daß durch q' und q" die genannten Änderungen des Volumens in den beiden Gefäßen 11 und 12 gegeben sind, die durch die Temperatur und die Änderungen Q₁ und Q₂ hervorgerufen werden. Es istOf course, these temperature changes affect the two cables 1 and 2 flowing oil quantities Q ₁ and Q ₂ in the same manner, so 'that, by q' are given in the volume in the two vessels 11 and 12 and q "these changes by the temperature and changes Q ₁ and Q _2. It is

(T= Gi+/(T) = Q₁ (T = Gi + / (T) = Q ₁

dahertherefore

Q₁ = ₅'— q'\ Q ₁ = ₅ '- q' \

dahertherefore

'Π'Π η"η " η"η "

Uz—q —q ■
Die Gleichung (1) wird alsdann Uz — q - q ■
The equation (1) then becomes

— q'- q '

+ + χχ

Daraus kann man die Entfernung χ der Leckstelle bestimmen, da q', q" und q'" bekannt sind. Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann sowohl an den Endverschlüssen, Absperrmuffen oder an anderen Stellen mit den Kabeln verbunden werden. Wenn neben dem lecken Kabel kein weiteres zur Messung heranziehbares Kabel liegt, kann ein Schlauch oder Rohr von passender Länge parallel zum lecken Kabel angeordnet werden und als zweite Zuleitung des Öles aus dem Meßgefäß zur Leckstelle dienen.From this one can determine the distance χ from the leak, since q ', q " and q'" are known. The device according to the invention can be connected to the cables at the end closures, shut-off sleeves or at other points. If there is no other cable that can be used for measurement next to the leaky cable, a hose or pipe of suitable length can be arranged parallel to the leaky cable and serve as a second feed line for the oil from the measuring vessel to the leak point.

Claims

Patent claims:

.60 i. Device for determining the position

of leaks in oil-filled cable systems with at least two cables laid parallel to one another, characterized in that two volumetric oil-filled vessels (ii, 12) at one end at points (4,5) corresponding to one another, e.g. B. shut-off sleeves or terminations of the leaky cable section (1), and the undamaged cable section (2) connected to it at the other end by an oil line (^ 2) , which are connected to devices (18, 19 or 14, 15) for regulation their oil level to a constant height difference (H ₁ - H ₂ ) and to measure the amount of oil flowing from them to the leak point in a certain time.

2. Device according to claim 1, characterized by a with devices to regulate its oil level provided third volumetric vessel (10), the to determine the volume changes caused by the temperature changes of the oil to one end of a third parallel to the two cabins (1, 2) laid, with closed end (9) provided cable (3) connected is.

3. device according to Ansipruch ι and 2, characterized in that each volumetric vessel (10, 11, 12) consists of one There is a calibrated pipe, with the help of which the amount of oil that has flowed out is measured will.

4.- Device according to claim 1 to 3, characterized in that one or all of the volumetric, calibrated, tubular vessels (10,11,12) are connected to a cylinder (18) provided with a piston (19), such that the piston stroke to determine the amount of oil to be filled or dispensed into the vessels (10, 11, 12), which is required to maintain a constant height difference (Ji ₁ - H ₂ ) of the oil level in the vessels (10, 11, 12).

5. Device according to claim 1 and 2, characterized in that one or all of the volumetric, calibrated, tubular vessels (10, 11, 12) by means of a flexible pipe (20) with the cable {1, 2, 3) are connected in such a way that the calibrated pipe (10, 11, 12) for regulating the oil level of the vessels (10, 11, 12) can be raised and lowered _{to a constant height difference (TT 1} - H ₂ ).

6. A method for determining the location of leaks in oil cables with the aid of the device according to claim 1 to 5, characterized in that the height difference (H ₁ -H ₂ ) of the oil level in both volumetric vessels (11, 12)

■ by adding or removing oil kept constant and the amount of oil to be filled in or to be dispensed during a is measured over a certain period of time.

y. Method according to claim 6, characterized in that the height difference (H ₁ - H ₂ ) of the oil level in both volumetric vessels (ii, 12) is kept constant by lowering or raising the vessel or vessels.

8. The method according to claim 6 / characterized in that the height difference (H ₁ -UT ₂ ) of the oil level in both volumetric vessels (11, 12) is kept constant by changing the size of the oil-filled spaces (18) connected to the vessels .

1 sheet of drawings