DE858575C

DE858575C - Measurement procedure for correcting the results of error measurements in all-core cable shunts

Info

Publication number: DE858575C
Application number: DEG4997A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Graf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-01-10
Filing date: 1951-01-10
Publication date: 1952-12-08

Description

Meßverfahren zur Berichtigung der Ergebnisse von Fehtermessungen bei alladrigen Kabelnebenschlüss en Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Meßverfahren für Kabelft 1er, vorzugsweise in Fernmeldekabeln mit Pap@ isolierung, in dem Fall, daß alle Adern Nebensc@@@ß haben. Für solche Kabelfehler werden vorwiegend zwei Schaltungen angewendet, von denen die eine, nach Küpfmüller, auf einer Brückenmessung, die andere, nach Graf, auf einer Strommessung beruht. Beiden Verfahren ist gemeinsam, daß die für die Messung benutzten beiden Kabeladern am Ende abwechselnd geschlossen und geöffnet werden und daß aus den dabei am Meßgerät abgelesenen Werten der Fehlerort berechnet wird. Bei beiden Verfahren wird vorausgesetzt, daß der Nebenschlußwiderstand sehr viel größer ist als der Aderwiderstand, möglichst um das Ioofache.Measurement procedure for correcting the results of error measurements all-core cable shunt s The present invention relates to measurement methods for Kabelft 1er, preferably in telecommunication cables with Pap @ insulation, in the case, that all veins have ancillary sc @@@ ß. There are mainly two for such cable faults Circuits are used, one of which, according to Küpfmüller, is based on a bridge measurement, the other, according to Graf, is based on a current measurement. Both procedures have in common that the two cable cores used for the measurement are alternately closed at the end and are opened and that the error location from the values read on the measuring device is calculated. Both methods assume that the shunt resistance is much greater than the vein resistance, if possible by a factor of 10.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Voraussetzung hinfällig, was erfindungsgemäß dadurch erreicht wird, daß durch eine Zusatzmessung der Nebenschlußwiderstand zwischen den beiden Adern unter Berücksichtigung der Tatsache, daß er stromabhängig ist, ermittelt und aus diesem in Verbindung mit dem Aderwiderstand an Hand von Kurvenblättern ein Berichtigungswert abgeleitet wird. According to the present invention, this requirement becomes obsolete, what is achieved according to the invention that by an additional measurement of the shunt resistance between the two wires taking into account the fact that it is current dependent is determined and from this in connection with the core resistance on the basis of curve sheets a correction value is derived.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Messung mit der elektrolytischen Eigenspannung der Fehlerstelle ausgeführt, die entweder von Natur aus vorhanden ist oder durch. vorheriges elektrisches Formieren erzeugt wird. In a further embodiment of the invention, the measurement with the internal electrolytic stress at the point of failure, either by nature from is present or through. prior electrical forming is generated.

In Weiterbildung der Erfindung wird der Nebenschlußwiderstand in gleicher Schaltung wie die eigentliche Fehlermessung, jedoch mit einem Zusatzwiderstand in einer Ader oder mit zwei gleichen, abwechselnd in beide Adern eingeschalteten Widerständen ermittelt. In a further development of the invention, the shunt resistance in same circuit as the actual error measurement, but with an additional resistor in one wire or with two identical wires switched on alternately in both wires Resistances determined.

An Hand der Abb. 1 bis 4 sei die Erfindung näher erläutert. In Abb. 1 ist beispielsweise eine Schleif- drahtmeßbrücke dargestellt mit dem Schleifdraht s, dem verschiebbaren Kontakt K, dem Galvanometer G und der Batterietaste T. An den Klemmen Xl und X2 liegen die beiden Meßadern 1 und 2 mit den Nebenschlußwiderständen W1 und W2, deren SummeW sei. Der Widerstand einer Einzelader sei r, der Aderwiderstand bis zur Fehlerstelle sei x. Gleicht man die Brücke durch Verschieben des Kontaktes K einmal bei am Ende offenen, sodann bei geschlossenen Adern ab und erhält dabei an der linearen Schleifdrahtskala die Werte a und a', so ist, wie bekannt, für W # 100 r x = # a-a'/s/2-a' (I) oder auch, da die Aderwiderstände ihren Längen proportional sind, a-ar 1x=1 . (2) s/2-a' Is W < 100 r, so gelten diese Gleichungen nur angenähert; der Meßfehler wird um so größer, je geringer der Größenunterschied zwischen den Widerständen W und r ist. The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 4. In fig. 1 is, for example, a grinding wire measuring bridge shown with the sliding wire s, the sliding contact K, the galvanometer G and the battery button T. The two measuring wires 1 and 2 with the shunt resistors are connected to terminals Xl and X2 W1 and W2, the sum of which is W. The resistance of a single wire is r, the wire resistance up to the point of failure let x. Equalize the bridge by moving the contact K once with open wires, then with closed wires and receives on the linear grinding wire scale the values a and a ', so is, as is known, for W # 100 r x = # a-a '/ s / 2-a' (I) or also, because the wire resistances are proportional to their lengths are, a-ar 1x = 1. (2) s / 2-a 'If W <100 r, these equations are only approximate; the smaller the size difference between the Resistors W and r.

Bei Vorliegen eines solchen Widerstandsverhältnisses führt man im Anschluß an diese Messung in Ausführung des Erfindungsgedankens eine zweite aus, bei der der einen Ader oder abwechselnd beiden Adern ein stufenweise regelbarer Widerstand R zugeschaltet wird, beispielsweise wie in Abb. 2 dargestellt. Gleicht man in beiden Schalterstellungen jedesmal die Brücke ab und erhält dabei die Skalenwerte al und a2, so ist der Nebenschlußwiderstand W = sR/a1-a2 - (2x + R). (3) Für den Wert x setzt man den aus der Näherungsformel (1) ermittelten Wert ein. If there is such a resistance ratio, one leads in Subsequent to this measurement in execution of the inventive concept, a second one, with one wire or alternately both wires a step-by-step adjustable Resistor R is switched on, for example as shown in Fig. 2. Same the bridge is released in both switch positions and the scale values are obtained al and a2, the shunt resistance is W = sR / a1-a2 - (2x + R). (3) For the Value x is the value determined from the approximation formula (1).

Wesentlich ist hierbei, daß diese Messung unter gleichen Bedingungen ausgeführt wird wie die erste Messung, also mit gleicher Spannung und in gleicher Brückenschaltung, damit sich der stromabhängige Nebenschlußwiderstand W nicht merklich ändert. It is essential that this measurement is carried out under the same conditions is carried out like the first measurement, i.e. with the same voltage and in the same Bridge circuit so that the current-dependent shunt resistance W is not noticeable changes.

Aus diesem Grund darf der Zusatzwiderstand R auch nur so hoch bemessen werden, daß er einerseits gegen den Nehenschlußwiderstand nicht zu sehr ins Gewicht fällt, anderseits aber auch einen gegenüber a' deutlich größeren Meßwert al liefert, der etwa 10 bis 30% größer sein muß als a'. Man setzt nun das Verhältnis W/r = n und ermittelt an Hand eines Kurvenblatts nach Abb. 3 die Korrektur #p für a-a' p=100 . Dann ist die berichtigte Entfernung s/2-a' bis zum Fehlerort p+#p 1x'=1 . (4) 100 Das Kurvenblatt gibt an, um wieviel Prozent (#p) ein nach Gl (1) mit Bezug auf ein Kabel von der Länge IOO berechnetes Ergebnis p zu klein ist bei einem gegebenen Verhältnis n = Wir. Die Kurven sind unter Annahme bestimmter Zahlenwerte berechnet und müssen je nach den Anforderungen an die Meßgenauigkeit für die Praxis unter Umständen in größerem Maßstab und mit feinerer Stufung von n dargestellt werden.For this reason, the additional resistance R can only be dimensioned as high be that on the one hand it does not weigh too much against the shunt resistance falls, but on the other hand it also delivers a measured value al which is significantly larger than that of a ', which must be about 10 to 30% larger than a '. The ratio W / r = n is now set and uses a curve sheet according to Fig. 3 to determine the correction #p for a-a 'p = 100 . Then the corrected distance s / 2-a 'to the fault location p + # p 1x' = 1. (4) 100 The curve sheet indicates by how many percent (#p) a according to Eq. (1) with reference to a cable of length 100 calculated result p is too small for a given Ratio n = we. The curves are calculated assuming certain numerical values and must depending on the requirements for measurement accuracy for practice under Circumstances can be shown on a larger scale and with finer gradations of n.

Für die Zusatzmessung genügt auch ein einziger Widerstand R, den man vermittels eines Vierfachschalters abwechselnd in die beiden Meßadern einschaltet. Schaltet man ihn nur in die Ader 2 ein, so gilt sinngemäß W = R (s-a1) ~2X. (5) a1 a2 Natürlich kann man dieses Verfahren auch mit einer Brückenanordnung mit einem festen Brückenarm a und einem veränderbaren Brückenarm, wie sie vielfach gebräuchlich sind, in sinngemäß er Weise ausführen. Bezeichnet man den Wert des veränderbaren Brückenarms hei der ersten Messung mit geschlossenen Adern mit f, bei offenen Adern mit f', bei der zweiten Messung mit dem Widerstand R in Ader 1 mit f,, mit dem Widerstand R in Ader 2 mit f2, so gilt mit f/a = v und f'/a = v' für Gl (1), wie bekannt, v-v' x = 2 r (1+v)(1-v') Statt Gl (3) ist mit fXla = v1 und f2ia = v2 zu setzen R(1+v1)(1+v2) W = - (2x+R) (6) v1-v2 und statt Gl (5) R(1+v2) W = - 2x. (7) v1-v2 In ähnlicher Weise kann der Erfindungsgedanke auch bei dem Meßverfahren nach Graf angewendet werden, das darauf beruht, daß nach Abb. 4a die Stromstärken J und i im Galvanometer G bei am Ende offenen und geschlossenen Meßadern abgelesen werden. Es gilt, wenn der gesamte Nebenschlußwiderstand W groß ist gegen den Aderwiderstand r, x=r-i/J (r+GI2). (8) Das Meßergebnis ist um so ungenauer, je weniger der Nehenschlußwiderstand W den Aderwiderstand r überragt. Es kann in gleicher Weise wie die Messung nach dem beschriebenen Brückenverfahren an Hand des gleichen Kurvenblatts nach Abb. 3 berichtigt werden. Um den Parameter n = Wir zu ermitteln, schaltet man dem Galvanometer hei am Ende offenen Kabeladern einen Widerstand R hinzu (Abb. 4b). A single resistor R is sufficient for the additional measurement, den a four-way switch is used to switch on the two measuring leads alternately. If you only connect it to core 2, then W = R (s-a1) ~ 2X applies accordingly. (5) a1 a2 Of course you can do this with a bridge arrangement with a fixed bridge arm a and a changeable bridge arm, as they are often used are to be carried out in an analogous manner. One denotes the value of the changeable Bridge arm during the first measurement with closed wires with f, with open wires with f ', with the second measurement with the resistance R in core 1 with f ,, with the resistance R in core 2 with f2, then with f / a = v and f '/ a = v' for Eq (1), as is known, v-v ' x = 2 r (1 + v) (1-v ') Instead of Eq. (3) one has to set with fXla = v1 and f2ia = v2 R (1 + v1) (1 + v2) W = - (2x + R) (6) v1-v2 and instead of Eq. (5) R (1 + v2) W = - 2x. (7) v1-v2 In a similar way The concept of the invention can also be applied to the Graf measurement method which is based on the fact that according to Fig. 4a the currents J and i in the galvanometer G can be read with the measuring leads open and closed at the end. It applies when the total shunt resistance W is large compared to the core resistance r, x = r-i / J (r + GI2). (8) The less the shunt resistance, the less precise the measurement result W exceeds the core resistance r. It can be done in the same way as the measurement after the bridging method described on the basis of the same curve sheet according to Fig. 3 be corrected. In order to determine the parameter n = We, the galvanometer is switched on Add a resistor R to the end of the open cable cores (Fig. 4b).

Die Stromstärke gehe dabei von J auf J1 zurück.The current strength goes back from J to J1.

Dann ist J1 R W = - (2x+G). (9) J-J1 Setzt man nun p = 100 x/r und ermittelt aus den Berichtigungskurven #p, so ist in Übereinstimmung mit Gt (4) p+#p 1x' = 1 . (10) 100 Das beschriebene Berichtigungsverfahren kann bei beiden Meßschaltungen auch angewendet werden, wenn der Meßstrom nicht unmittelbar durch eine äußere Meßspannung erzeugt wird, sondern wenn er von der elektrolytischen Eigenspannung der Fehlerstelle herrührt, die entweder von Natur aus vorhanden sein kann oder durch vorheriges Formieren der Meßadern erzeugt wird. Das Formieren geschieht, wie anderweitig vorgeschlagen, in der Weise, daß bei der Brückenschaltung eine Ader einige Minuten an die einpolig geerdete Meßhatterie angeschlossen wird, während bei der Stromverzweigungsmessung beide Meßadern einige Minuten an die ungeerdete Meßbatterie gelegt werden.Then J1 R W = - (2x + G). (9) J-J1 If we now set p = 100 x / r and determined from the correction curves #p, then p + # p is in agreement with Gt (4) 1x '= 1. (10) 100 The correction procedure described can be used with both measuring circuits can also be used if the measuring current does not go through immediately an external measuring voltage is generated, but when it comes from the internal electrolytic stress originates from the point of failure, which may either be naturally present or through prior formation of the measuring wires is generated. The formation happens as elsewhere suggested in such a way that a wire a few minutes in the bridge circuit is connected to the single-pole grounded measuring battery, while the current branch measurement Both measuring leads are connected to the ungrounded measuring battery for a few minutes.

PArENTANspRUcnE: 1. Meßverfahren zur Berichtigung der Meßergebnisse an sich bekannter Meßverfahren für Kabelnebenschlüsse, die auf einer Brückenschaltung oder einer Stromverzweigungsschaltung heruhen, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Zusatzmessung der Nchenschlußwiderstand zwischen den beiden Adern unter Berücksichtigung der Tatsache, daß er strornabhängig ist, ermittelt und aus diesem in Verbindung mit dem Aderwiderstand an Hand von Kurvenblättern ein Berichtigungswert abgeleitet wird. PENSION CLAIMS: 1. Measurement procedure to correct the measurement results per se known measuring method for cable shunts which are on a bridge circuit or a current branch circuit, characterized in that by an additional measurement of the shunt resistance between the two wires taking into account the fact that it is current-dependent, determined and from this in connection a correction value derived from the wire resistance on the basis of graphs will.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that the measurement with the intrinsic electrolytic stress of the fault location, either is naturally present or generated by prior electrical forming 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the shunt resistor in the same circuit as the actual error measurement, but with an additional resistor switched on in one wire or, with two identical wires, alternately in both wires Resistances is determined.

4. Arrangement for performing the method according to claim 1 to 3, characterized in that a step-wise adjustable resistor is provided is that by a changeover switch of one measuring wire alone or alternately both Aden is switched on.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that for each Measuring wire a gradually adjustable resistor is provided, one of which is optional one or the other short-circuited by a common double changeover switch will.