DE724737C - Anordnung zur Messung von Isolations- und Kapazitaetswerten von mehradrigen Leitungssystemen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Messung von Isolations- und Kapazitätswerten von mehradrigen Leitungssystemen Bei der.Bestimmung der kennzeichnenden elektrischen Teilgrößen von elektrischen Systemen wurde es insbesondere bei Reihenmessungen vieler ähnlich gearteter Gebilde als ein fühlbarer Nachteil empfunden, daß diese Messungen nicht in einfacher und rascher Weise durchführbar waren, sondern vielmehr zur Überprüfung eines solchen Gebildes zwei und mehr Messungen und Berechnungen erforderlich waren.
• Es wird in üblicher Weise, um die Isolationswerte von zwei nebeneinanderliegenden Kabeladern (Aderpaar) zu messen, die sogenannte Doppeladermessung durchgeführt. Dies geschieht, wie in Fig. I schematisch dargestellt, in folgender Weise. Zwischen den Adern werden ein Galvanometer und eine Meßstromquelle in Reihe geschaltet und der Mittelpunkt dieser Meßstromquelle wird unmittelbar oder mittelbar geerdet. Der vom Galvaffometer angezeigte Ausschlag ist proportional der Größe I ½ + w12 wIe Durch Vertauschen der Anschlüsse 1 und 2' wird sodann der Ausdruck 1 + 112 W12 Wie gewonnen. In diesen Gleichungen sind die drei kennzeichnenden Isolationswerte enthalten. Es bedeuten w12 den Isolationswert Ader I gegen Ader 2, Wie den Isolationswert Ader adel 1 gegen Erde und Wie den Isolationswert Ader 2 gegen Erde.
• Wird in der Schaltung nach Fig. I der Erdanschluß weggelassen, so stellt das Meßergebnis die Summe I I + W12 Wie+ Wie dar. Es ergibt sich aus den Formeln, daß diese Meßanordnungen allein nicht zum Ausdruck bringen, wenn einer der Werte Wie oder wie Null wird. Das Ergebnis kann nämlich innerhalb gewisser vorgeschriebener Grenzen liegen, obwohl eine Ader Kurzschluß gegen Erde aufweist. Man muß deshalb wenigstens die beiden zusätzlich beschriebenen Doppeladermessungen vornehmen, um die Sicherheit zu haben, daß keine schlechte Teilisolierung gegen Erde vorliegt. Will man alle drei Teilisolierungen angeben, dann ist es sogar erforderlich, drei Messungen durchzuführen.
• Für den Fall der Prüfung des Betriebsverhaltens von Kabeln z. B. hinsichtlich des Isolationszustandes wäre es daher wünschenswert, einerseits mit einer einzigen Messung auszukommen, andererseits ein Meßergebnis zu gewinnen, daß sämtliche für das Betriebsverhalten maßgebenden Teilgrößen in einer solchen Abhängigkeit erfaßt, daß das Meßergebnis den im Betriebe wirlisam resultierenden Wert darstellt. Ein solches allgemein anwendbares Meßverfahren ist jedoch bislang nicht bekannt. Die Erfindung geht davon aus, daß es in den meisten Fällen zu wissen genügt, ob die effektive Summe gewisser Teilleitwerte einen bestimmten Betrag nicht überschreitet, da ja dann der Einzelwert noch besser als der geforderte Mindestwert ist.
• Das gleiche Problem wird aber auch bei anderen mehradrigen Leitungssystemen zu lösen sein, so daß der Erfindungsgedanke nicht auf die Verwendung bei der Kabelprüfung beschränkt ist.
• Eine solche rasche, alle interessierenden Größen umfassende Uberprüfung von organisch zusammenhängenden elektrischen Leitergebilden kann erfindungsgemäß durch eine erweiternde Abwandlung der Doppeladermessung erreicht werden, indem man ein weiteres Meßgerät in die zweite Zuleitung schaltet (Fig. 2). Werden nun die elektrischen Drehmomente der einzelnen Meßwerke miteinander zu einer gemeinsamen Anzeige gekuppelt, z. B. durch eine mechanische Verbindung, so erhält man in der Anzeige eine algebraische Summe der Ausschläge, die die einzelnen Meßwerke ergeben würden. Mit einer einzigen Messung kann daher festgestellt werden, ob das ganze Leitergebilde den durch Regeln vorgeschriebenen Bedingungen entspricht. Daraus ergibt sich für Serienkontrollen eine außerordentlich große Ersparnis an Zeit, da einerseits an Stelle mehrerer Messungen eine einzige durchgeführt wird und andererseits auch langwierige Berechnungen fortfallen.
• Bei der Messung von Ableitungswiderständen und Kapazitäten von Aderpaaren wird durch die erfindungsgemäße Anordnung die algebraische Summe der Teilisolationen bzw.
• Teilkapazitäten festgestellt. Dabei können die einzelnen Glieder dieser Summe noch mit konstanten Faktoren behaftet sein, ohne daß dadurch die Möglichkeit der Kontrolle beeinträchtigt wird.
• An Stelle einzelner nur mechanisch verbundener Meßwerke kann auch ein einzelnes Meßwerk mit mehreren miteinander leitend verbundenen und angezapften Wicklungen oder Wicklungsteilen Verwendung finden.
• Schließlich kann die Anordnung auch erfindungsgemäß so getroffen werden, daß das Galvanometer G nur mit einer einzigen ungeteilten Wicklung ausgestattet ist (Fig. 3), während die Anzapfung an einem äußeren, parallel zum Galvanometer liegenden Nebenwiderstand angebracht ist. Bei entsprechender Wahl der Galvanometer- und Nebenschlußwiderstände sowie der Anzapfungen ergibt diese Anordnung die gleiche Anzeige wie die vorher beschriebene Schaltung der angezapften Galvanometerwicklungen.
• Durch voneinander getrennte Abschirmungen, deren Zahl zweckmäßig gleich der Zahl der Meßstromquellen ist, können alle in der Meßanordnung auftretenden Kriechströme mit Sicherheit unterdrückt werden.
• Der Erfindungsgedanke, zur Bestimmung der für das Betriebsverhalten maßgebenden Teilgrößen so viele Meßstrompfade vorzusehen als Teilgrößen zu bestimmen sind, läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Die Fig. 4 bis I6 zeigen Prinzipschaltbilder erfindungsgemäßer Meßeinrichtungen.
• Fig. 4 zeigt die Meßanordnung noch einmal schematisch ohne das zu messende Leitungssystem, für das nur die drei Anschlußklemmen dargestellt sind. Sobald das zu prüfende elektrische System an die drei Klemmen 1, 2, 3 angeschlossen ist, befinden sich in jedem der drei möglichen Meßstrompfade mindestens eine Meßstromquelle (5, 7) und eine Meßwerkwicklung (I3ax I3b).
• Fig. 5 zeigt die allgemein mögliche Erweiterung auf n-Anschlüsse, im dargestellten Fall vier Anschlüsse I, 2, 3, 4, drei Meßstromquellen 5, 6, 7, drei Meßwerkwicklungen I3aX 13b, I3,.
• Auch in der von Klemme I nach 13a führenden Leitung kann eine Meßstromquelle 5 eingeschaltet sein (Fig. 6). 1 Fig. 7 bis 9 stellen die den Fig. 4 bis 6 entsprechenden Anordnungen dar, bei welchen jedoch die Meßwerkwicklungsteile durch eine einzige ungeteilte Wicklung 13 ersetzt sind.
• Die Anzapfungen sind entsprechend der Fig. 3 an äußeren parallel zum Galvanometer I3 liegenden Nebenwiderständen (I7, I8, I9) angebracht.
• Fig. IO bis I8 stellen eine Umstellung der vorher beschriebenen Schaltung dar, wobei Meßwerke und Meßstromquellen gegenseitig vertauscht sind.
• Fig. IO bis I2 stellen der Fig. 2 entsprechende Anordnungen dar, bei welchen elektrisch voneinander getrennte, mechanisch miteinander gekuppelte Meßwerke verwendet werden.
• Fig. 13 bis I5 zeigen Einrichtungen, bei denen die getrennten Meßwerke durch Meßwerkteile (I3a, I3b, I3c> r3d) ersetzt sind, die zu einem gemeinsamen Meßgerät zusammengefaßt sind.
• Die Anordnungen der Meßwerke in den Fig. I6 bis I8 entsprechen denjenigen in den Fig. I3 bis I5; die einzelnen Meßstromquellen sind jedoch, ähnlich wie bei den Fig. 7 bis 9 das Meßwerk, nicht unmittelbar angezapft, sondern parallel zu der Meßstromquelle 5 liegen geeignet bemessene Anzapfwiderstände gbis 12.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Anordnung zur Messung von Isolations- und Kapazitätswerten von mehradrigen Leitungssystemen nach dem Prinzip der Doppeladermessung, bei der zwei Stromquellen zwischen je zwei Anschlußpunkten liegen und in eine Zuleitung ein Meßgerät geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Meßgerät in eine weitere Zuleitung geschaltet und mit dem ersten Meßgerät derart gekuppelt ist, daß beide Meßgeräte eine gemeinsame Anzeige ergeben.
2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung der beiden Meßgeräte mechanisch erfolgt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von zwei Meßgeräten Spulen eines gemeinsamen Meßwerkes bzw. eine einzige Spule mit einer Anzapfung Verwendung findet.
4. 4. Anordnung nach den Ansprüchen I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzapfung nicht unmittelbar zwischen Spulenteilen eines gemeinsamen Meßwerkes liegt, sondern an einem Nebenwiderstand angebracht ist, welcher parallel zu einem von einer einzigen Spule gebildeten Meßwerk liegt.
5. 5. Anordnung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auch in der dritten Zuleitung ein Meßwerk bzw. eine Spule und eine Stromquelle liegt.
6. 6. Verwendung der Anordnung nach den Ansprüchen I bis 5 auf die Messung von Leitungssystemen mit drei oder mehreren Adern, wobei sinngemäß in alle Zuleitungen oder in alle weniger einer Zuleitung je eine Stromquelle sowie ein Meßwerk bzw. eine Spule oder ein zwischen Anzapfungen liegender Nebenwiderstand angeordnet ist.
7. 7. Verwendung eines parallel zu einer einzigen Meßstromquelle angebrachten Nebenwiderstandes mit Anzapfungen an Stelle von mehreren Meßstromquellen bei den Anordnungen nach den Ansprüchen I bis 3 sowie 5 und 6.