DE649143C - Einrichtung zum Feststellen undichter Stellen an Kabelmaenteln druckgasgefuellter elektrischer Kabelanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Feststellen undichter Stellen.von Kabelmänteln druckgasgefüllter elektrischer Kabelanlagen.

Es ist bekannt, die Dichtigkeit von unter Druck stehenden Rohrleitungen oder Gefäßen dadurch zu überwachen, daß die Leitungen oder Gefäße in Rohre, die der Länge nach in gasdichte Abschnitte unterteilt sind, mit Zwischenraum eingeschlossen werden. Das Innere eines jeden Abschnittes dieser äußeren Rohre ist mit einer Druckanzeigevorrichtung verbunden, welche jede wesentliche Druckänderung in dem Zwischenraum anzeigt. Wenn^

daher eine Undichtheit in. den Rohrleitungen' oder Gefäßen auftritt, so verursacht das entweichende Druckmedium eine Drucksteigerung in dem entsprechenden äußeren Rohrabschnitt, und dieser Druckanstieg wird durch dieDruckanzeigevorrichtung angezeigt. Dabei braucht der Zwischenraum zwischen dem zu überwachenden Gegenstand und dem äußeren Rohr nicht größer zu sein, als es für eine freie Längsverbindung erforderlich ist.

Das Rohr kann in bequemer Weise als zweite Hülle ausgebildet sein, welche in bekannter Weise über die fertige Rohrleitung geschoben ist unld von dieser durch eine offene .Schraubenwicklung aus Papierstreifen ο. dgl. im Abstand gehalten wird.

Für solche Einrichtungen ist es auch bekannt, die Zwischenräume zwischen Rohrleitung und äußerem Rohr mit Gas unter einem Druck zu füllen, der etwas oberhalb oder unterhalb des Atmosphärendruckes liegt, und Drucka/izeigevorrichtungen vorzusehen, die ein Fallen oder Steigen des Druckes in dem äußeren Rohr anzeigen. Dadurch wird erreicht, daß sowohl Fehlerstellen in dem äußeren Rohr als auch in der Rohrleitung oder den Gefäßen und dem äußeren Rohr gleichzeitig auftretende Fehlerstellen angezeigt werden.

Die Erfindung betrifft nun eine solche Einrichtung zum Feststellen undichter Stellen an Kabelmänteln von druckgasgefüllten Kabelartlagen mit zwei oder mehr parallel nebeneinanderliegenden Kabeln, z. B. drei einadrigen Kabeln eines Dreiphasensystems, bei der die Kabel jeweils auch in einem gasdichten, in gasdichte Abschnitte unterteilten Rohr mit Zwischenraum eingeschlossen sind, von dem jeder Abschnitt mit einer Druckanzeigevorrichtung in Verbindung steht; dabei ist erfindungsgemäß für zwei oder mehr nebeneinanderliegende Abschnitte der Rohre verschiedener Kabel nur eine Druckanzeigevorrichtung vorgesehen, in der die in diesen Rohrabschnitten herrschenden Drücke gegeneinanderwirken, so daß die Vorrichtung

Druckunterschiede in den angeschlossenen Rohrabschnitten anzeigt. Es ist wichtig, daß die druckempfindliche Einrichtung eine klein Dk if Udihhi

Druckänderung infolge von Undichtheiten artzeigen kann. Es ist mit den bekannten Einrichtungen, bei denen an jedem Rohrabschnitt jeweils eine Anzeigevorrichtung angeschlossen ist, schwierig, diese Aufgabe im Betriebe zu lösen, weil Druckänderungen in den Rohrabschnitten infolge von anderen Ursachen als Undichtheiten auftreten können und von solchen durch Undichtheiten hervorgerufenen nicht zu unterscheiden sind. Solche Druckänderungen werden durch Temperaturschwankungen des Gases verursacht, das in dem Zwischenraum zwischen Kabel und äußerem Rohr eingeschlossen ist, und diese Änderungen treten infolge von sowohl inneren als auch äußeren Lirsachen auf. Bei der eriindungsgemäßen Einrichtung werden derartige Druckänderungen in der Druckanzeigevorriehtung ausgeglichen, da .sie gleichzeitig bei allen nebeneinanderliegenden Kabeln in annähernd derselben Größe auftreten. Die er- ^$ findungsgemäße Einrichtung zeigt aber nur Druckänderungen in einem Kabel, z. B. infolge von Undichtheiten, an; deshalb ist es durch die Erfindung ohne weiteres möglich, eine sehr empfindliche Druckanzeigevorrichtung zu verwenden, die bei den bekannten Einrichtungen praktisch nicht verwendbar wäre wegen der zu erwartenden vielen Falschanzeigen: gleichzeitig ist die für mehrere Rohrabschnitte verwendete Druckanzeigevorrichtung einfacher und billiger in der Herstellung und Anbringung als die entsprechende Anzahl getrennter Anzeigevorrichtungen für jedes Kabel.

Die Erfindung soll nunmehr an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden, in welchen beispielsweise ein Dreiphasenkabelsystem, bestehend aus drei einadrigen Kabeln, dargestellt ist.

Fig. ι zeigt schematisch einen Teil des Kabelsystems einschließlich einer Verbindungsmuffe in Kombination mit einem elektrischen Signalstromkreis.

Fig. 2 zeigt teilweise im Schnitt die Anordnung der Gasdruckzwischenräume bei einer Verbindungsmuffe.

Fig. 3 zeigt im Längsschnitt und vergrößerten Maßstab eine Druckanzeigevorrichtung, welche einer Gruppe von drei Abschnitten zugeordnet ist.

Fig. 4 ist ein Schnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 3 nach der Linie A-B.

Das Kabelsystem ist durch Verbindungsmuffen ι in einzelne Abschnitte von der Kabellänge 2 unterteilt. Zwischen dem äußeren Rohr und dem das Druckgas einschließenden Kabelmantel ist ein Spielraum vorgesehen.

Dieser Spielraum ist klein, um den Druckanstieg in ihm bei einer Undichtigkeit des Kabelmantels vergleichsweise groß zu machen. 'Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Kabel-.·-,.muffe 3 in ein Gehäuse 4 eingeschlossen ist, .das durch Abdichtungen 7 an jedem Ende mit der 'Außenhülle 6 der benachbarten Kabelabschnitte gasdicht verbunden ist. Die Art und Weise, wie dies geschieht, ist in gestrichelten Linien am rechten Ende der Verbindungsmuffe in Fig. 2 angedeutet. Die äußere Hülle endigt an der mit 50 bezeichneten Stelle. Die innere Hülle ist fortgesetzt und läuft durch eine mit 51 angedeutete Packung hindurch. Der Zwischenraum 52 innerhalb des Muffenendes und zwischen der Wandung der Muffe und dem Kabel sowie der Packungen 51 und 53 ist vollständig durch Umgießen mit geschmolzenem Metall ausgefüllt. Der Kabelmantel 5 umschließt das Druckgas. Kabelmantel und äußeres Rohr werden durch die schraubenförmige Umwicklung 8 im Abstand gehalten, welche aus einem zur Verstärkung des Kabelmantels dienenden Metallstreifen besteht. Da dieser in einer fortlaufenden Schraubenwicklung mit Abstand der einzelnen Windungen aufgebracht ist, so wird dadurch ein zusammenhängender schraubenförmiger Kanal von einem Ende zum anderen einer jeden Kabellänge gebildet.

Jede Verbindungsmuff e 1 ist mit einem Verbindungsrohr 9 ausgerüstet, welches zur Druckarizeigevorrichtung 10 für die Gruppe der drei Kabelmuffen führt. Eine ähnliche Anzeigevorrichtung 10 ist auch für jede Gruppe der drei nebeneinanderliegenden ' Kabellängen 2 vorgesehen, wobei die Verbindung zwischen diesen und der Anzeigevorrichtung durch Rohrleitungen 11 erfolgt.

Die Anzeigevorrichtungen 10, die elektrische Kontakte steuern, sind schematisch in der Mitte von Fig. 1 angedeutet. Die Kontakte aller Anzeigevorrichtungen 10 sind zwischen der einen Seite der Ringleitung 12 und Erde geschaltet, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Der gestrichelte Teil der Ringleitung am rechten Ende der Fig. 1 deutet eine Verlängerung der Schleife für die ganze Länge der Anlage an. Sämtliche Anzeigevorrichtungen sind auf diese Weise mit der Überwachüngsstelle verbunden, welche die am linken Ende von Fig. ι gezeichnete Einrichtung hat. Diese Einrichtung umfaßt einen doppelpoligen Umschalter 13, welcher in seiner rechten Schaltlage die eine Seite der Schleife 12 über Kontakt 14 an das Alarmsignal 15 und Batterie 16 anschaltet, deren andere Seite geerdet ist. Bei dieser Anordnung wird bei Schließung der Kontakte an irgendeiner Anzeigevorrichtung 10 ein Stromkreis geschlossen, in welchem die Batterie 16 und das Alarm-

signal 15 liegen, so daß an der Überwachungsstelle eine Anzeige erfolgt.

Legt man den Schalter 13 nach links um, dann wird die Schleife vom Alarmsignal 15 abgeschaltet und vermittels der Kontakte 17 und 18 mit einer Brückenschaltung verbunden, welche zur Ermittlung des Ortes der anzeigenden Druckanzeigevorfichtung 10 dient. Der Aufbau der Druckanzeigevorrichtung 10 ist in Fig. 3, die nur eine Hälfte der Vorrichtung zeigt, dargestellt. Der Indikator umfaßt eine durch zwei Metallmembranen -in drei Räume unterteilte Kammer. Den Mittelraum der Kammer bildet ein Zylinder 22, an dessen beiden Stirnseiten eine biegsame Membran 23 eingeklemmt ist. Diese Einklemmung wird vom Endteil der Kammer bewirkt, welche eine schwach gewölbte Scheibe

24 ist, die in der Mitte eine rohrartige Ver-1 angerung 25 aufweist. Die Aufwölbung ist der Verlagerung der Membran 23 angepaßt, und der mittlere Rohrteil 25 dient zur Aufnahme einer Feder 26. Eine ähnliche Feder 2j ist zwischen den beiden Membranen 23 angeordnet und wird von Bechern. 28 gehalten, deren jeder mit der Mitte der Membranen 23 verbunden ist.

Die äußeren Federn 26 werden an ihren Außenenden von einem Flansch 29 abgestützt, der am Ende der rohrförmigen Verlängerung

25 nach innen vorragt. Dieser Flansch trägt auch eine Scheibe 30 mit zentraler Öffnung, welche als Lager für einen Gleitstab 31 dient, dessen inneres Ende mit der Scheibe 32 verbunden ist. Die Scheibe ist ferner an der Membran 23 befestigt und wird vom Innenende der Feder 26 belastet. Das Außenende des Stabes 31 trägt einen Vorsprung 33.
Das Außenende eines jeden Stabes 31 ragt in einen von einer Kappe 34 aus Isoliermaterial umschlossenen Raum, welche auf die Außenseite des Flansches 29 aufgesetzt ist. Das Ende dieser Glocke trägt auf der Außenseite eine Kontaktklemme 35 und auf der Innenseite eine Kontaktplatte 36, die beide miteinander elektrisch verbunden sind. Innerhalb der Glocke befindet sich ein Federkontakt 2,7, welcher am Ende eines Haltearmes 38 befestigt ist. Die Kontaktfeder 37 weist im oberen Teil einen Schlitz 39 auf, in welchen das Ende einer drehbaren Schaltklinke 40 eingreift, die auf dem Halter 41 des Armes 38 drehbar gelagert ist. Im inneren Teil dieser Klinke 40 befindet sich eine Kerbe 42, welche das. Ende des Vorsprungs 33 auf dem Gleitstab 31 aufnimmt. Die Zeichnung zeigt die relative Lage der Teile, wenn die Drücke normal sind, d. h. wenn die Anzeigevorrichtung in ihrer nicht anzeigenden Stellung ist. Wenn aber ein Gleitstab 31 entweder nach innen oder außen aus der gezeichneten Lage verschoben wird, dann preßt sich der Vorsprung 33 g^eg^en 'ei¹¹⁰ der Flächen der Kerbe 42, wodurch dieses Ende der Schaltklinke 40 so verschwenkt wird, daß das andere Ende außer Eingriff mit der Kontaktfeder 37 gelangt, die nunmehr sich nach auswärts bewegt und mit der Platte 36 den Kontakt schließt.

Der mittlere Teil des Kammerraums trägt eine Anschlußklemme 43, welche durch den Draht 44 (Fig. 1) geerdet ist. Die metalli- -. sehen Teile zwischen Anschlußkerbe 43 und jeder Kontaktfeder 37 bilden eine elektrische Leitung, und wenn daher eine der Kontaktfedern 37 ausgelöst wird, steht eine der Anschlußklemmen 35 durch die Vorrichtung und den Draht 44 mit der Erde in Verbindung.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß jeder Vorsprung 33 einen sich seitlich erstreckenden Finger 45 aufweist, der mit zwei Anzeigeringen 46 zusammenwirkt, die mit Reibung auf dem feststehenden Zapfen 47 gleiten, der sich parallel zum Stabe 31 erstreckt. Irgendeine Verschiebung des Vorsprungs 33 aus seiner normalen Mittelstellung ist daher mit der Bewegung eines der Ringe 46 längs des Zapfens 47 verknüpft, und der einmal vorgeschobene Ring wird nicht in steine Aus- ' gangsstellung zurückkehren, selbst wenn der Vorsprung 33 wieder in die Normalstellung gelangt. Die Prüfung der Stellung der Anzeigeringe 46 ermöglicht mithin, die Bewegungsrichtung festzustellen, welche zur Schließung des Kontakts geführt hat.

Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet nun wie folgt: Tritt eine Undichtigkeit auf, welche einen Druckanstieg in einem der beiden Seitenräume der Anzeigevorrichtung verursacht, dann bewegt. sich die benachbarte Membran nach innen, während die andere Membran, wenn überhaupt, dann nur eine geringe Verlagerung erleidet. Dies wird dadurch angezeigt, daß einer der Ringe 46 nach innen verschoben wird, während die anderen drei Ringe an Ort und Stelle verbleiben. Verursacht eine Fehlstelle einen· gleichzeitigen Druckanstieg in den beiden Seitenräumen der Kammer, dann bewegen sich die beiden Membranen nach innen unter Verschiebung der beiden inneren Ringe 46. Verursacht eine Fehlstelle den gleichzeitigen Druckanstieg im Mittelraum und einem der Seitenräume der Kammer, dann wird die Membran zwischen diesen beiden Räumen nicht wesentlich verschoben, aber die andere Membran bewegt sich nach auswärts und verschiebt hierbei den zugehörigen äußeren Ring 46.

Es ist auch hier vorteilhaft, den Schutz dadurch zu verschärfen, daß man Anzeigevorrichtungen vorsieht, welche in bekannter Weise auch eine Undichtigkeit in dem äußeren Rohr anzeigen. Bei der dargestellten Anordnung

kann dies in einfacher Weise dadurch ge schellen, daß man die Räume zwischen Kabelmantel und äußerem. Rohr mit Gas bis zu einem solchen Betrag anfüllt, das es normalerweise einen Druck oberhalb des Atmosphärendrucks aufweist, beispielsweise einen absoluten Druck von 2 Atm. Tritt dann in der Wandung des äußeren Rohres eine Undichtigkeit auf, dann fällt der Druck in demjenigen Abschnitt dieses Rohres, welches die Fehlstelle enthält, und es findet ein entsprechender Druckabfall in jenem Raum der Anzeigevorrichtung statt, welcher mit diesem Teil der Anlage verbunden ist. Dieser Druckabfall oder irgendeine Gruppe von gleichzeitigen . Druckabfällen löst gerade die umgekehrten Wirkungen aus wie die oben beschriebenen Druckanstiege und bewirkt ebenfalls eine Anzeige, wonach eine Fehlstelle vorliegt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Feststellen undichter Stellen an Kabelmänteln druckgasgefüllter elektrischer Kabelanlagen mit zwei oder mehr parallel nebeneinanderliegenden Kabeln, bei der die Kabel jeweils in einem gasdichten, in gasdichte Abschnitte unterteilten Rohr mit Zwischenraum eingeschlossen sind, von dem jeder Abschnitt mit einer Druckanzeigevorrichtung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß für zwei oder mehr nebeneinanderliegende Abschnitte der Rohre verschiedener Kabel nur eine Druckanzeigevorrichtung vorgesehen ist, in der die in diesen Abschnitten herrschenden Drücke gegeneinanderwirken, so daß die Vorrichtung etwaige Druckunterschiede in den angeschlossenen Rohrabschnitten anzeigt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Druckanzeigevorrichtung an drei Rohrabschnitte der Kabelanlage angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckanzeigevorrichtung eine Kammer aufweist, die durch zwei federbelastete Membranen (23) in drei Räume unterteilt ist, deren Druckunterschiede über die Membranen (23) die Betätigung der An- ^N zeigeteile bewirken.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Anzeigeteile bei in Ruhelage befindlichen Membranen (23) sperrende Federklinke (40) eine Rast aufweist, in die eine mit einer Membran (23) verbundene Nase (42) derart eingreift, daß beim Bewegen dieser Membran (23) in der einen oder anderen Richtung die Freigabe der Anzeigeteile erfolgt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung einer jeden Membran (23) in beiden Richtungen aus der Ruhelage mittels Schleppzeiger (46) registriert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen