DEP0002203BA - Verfahren zur Temperaturüberwachung elektrischer Kabel - Google Patents

Description

Verfahren zur TemioerKturuberw.ellung elektrischer Kabel.

Um elektrische Kraitübertragungskabel, insbesondere Hocnspannungskabel, voll ausnutzen zu können, ist es er 1 ore³erlieh, ihre Temperatur sorgfältig zu überwachen» Zu diesem Zweck ist es bekannt_? in den Leitern der Ksbel Teraperaturf•,•hler einzubauen, mit deren Hille die Kemper, tür der Leiteroberfläche unmittfclb,r gemessen werden kann» .uies erfordert aber, abgesehen von der Korpliziertheit der Meßanordnung, die Sonderanfertigung einer Kabellänge, wodurch die Herεΐellungs— kosten der Anlage wesentlich erhöht wurden, AuScrdeia muß die mit den Temperaturfühlern versehene Kcbellange₇- um die Kosten zu verringern, möglichst am Anf £ mg bzw« Snde der Kabelstrecke ausgelegt w-^rden_i vo nicht in allen Fallen die ung-listigsten Betriebsbedingungen in Bezug cnf ar^ärmung bzv, "- äri eableitung und d^uiit die höchste Betriebstemperatur zu erwarben sind«, Ik I-¹Dxigon wird bei dem ¹Oest^rrxiebenen Vexfairxen nur ein. Mittelwert über eine verhältnismäßig große Kabellänge bestimmt,, wodurch örtlich begrenzte stellen it besonders ungünstigen Srvi/äri'ungsbedingungen nicht erfaßt ".erden» Jis ist deshelb iblich geworden, f er die x'emperaturüberv/:chung therrrische KKbelnachbildungen zu verwenden, die aus kurzen, dem zu

iiberwachenden Ka j el entsprechenden Krbelstiicken bestehen, die in ihrem Innern Temperaturfühler besitzen und Iber S'roinwandler mit einem Strom gespeist werden, der in der Hachbildun , dieselbe Erwärmung wie :m Kabel selbst erzeugt. Aber auch die Herstellung solcher Kabelnachbildungen ist verhältnismäßig kostspielig.»

Die Erfindung schafft nun ein Verfahren_if das es gestattet, die Temperatur im Innern elektrischer Kraftübertragungskabel in einfacher Weise zu überwachen, chne daß große Kosten entstehen, und das außerdem den Vorteil hat, bei beliebigen und auch bei bereits verlegten Kabeln angewandt werden zu können. Die Erfindung geht davon aus, daß das durch den Kabelaufbau bedingte Temperaturgefälle innerhalb der Kabel jederzeit der Berechnung bzw* experimentellen Bestimmung zugänglich ist» Man kann daher mit einer for den praktischen Betrieb ausreichenden Genauigkeit von der Oberflächentemperatur des Kabels auf die Temperatur im Innern schließen. Gemäß der Erfindung wird zur Messung der im Ixmexn elektrischer Kabel herrschenden Temperatur ein Teilstück des Kabelmantels herangezogen. In besonders vorteilhafter Weise geschieht dies dadurch, daß die Temperatur des Mantels aus dessen elektrischem Widerstand bzw· der Widerstandsänderung bestimmt wird. An Stelle oder neben dem Mantel kann unter Umständen auch die Bewehrung des Kabels für die Temperaturmessung' verwendet worden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise an eine kurze Strecke des Kabelmantels, die zweckmäßigerweise von der übrigen Kabellänge durch Isoliermuffen elektrisch getrennt wird, eine Spannung angelegt und in den Stromkreis ein Stromzeiger eingeschaltet werden, wie das schematisch in Figur 1 der Zeichnung dargestellt ist. In die Kabelstrecke 1 sind in gewissem Abstand zwei Isoliermuffen 2 eingeschaltet, in denen der metallene Mantel durch einen Spalt unterbrochen ist. Oie Kabelseele kann dagegen ungeschnitten durch diese Muffen hindurchgeführt werden.. An das so von der übrigen Kabellänge elekbrisch abgetrennte Mantelstück 3 des Kabels ist eine elektrische Spannung, die einer

geeigneten Stromquelle 4 entnommen wird, angelegt und in den Stromkreis ein Stromzeiger 5 ,eingeschaltet* .Die "beiden nicht zur Messung herangezogenen Eantelstücke werden entweder für sich geerdet oder durch eine "besondere Leitung 6 wieder miteinander Verbnnden_p damit Kapazitaxs- und Erdschlußströme ungehindert abfließen können. Eine durch Temperaturänderung des Kabelmantels bedingte Änderung des "Widerstandes des Eantelstiickes 3 macht sich durch eine entsprechende Aus Schlagänderung des Instrumentes bemerkbar, das zweckmäßigerweise in Temperaturgraden geeicht wird* Bei der Berechnung der Meßanordnung vorder auf bekannte Veise das Temperaturgefälle zwisch-n Ifentel und Leiter und der Widerstand des ManeelStückes 3 in kaltem Zustand ber-'cksichtigt ♦ Die Länge der zur Eessung heranzuziehenden Eantelstrecko ist lediglich von der Genauigkeit des verwendeten Meßinstrumentes abhängig.

Gegebenenfclls kann die Meßstrecke so verkürzt werden, daß sie innerhalb eines Muffengehäuses urtergebracht werden kann. Eine derartige Ausführung ist beispielsweise in der Figur 2 dargestellt. Von dem Bleimantel des IOoels 1 ist ein kurzes Stück durch Einschnitte von der übrige ι Mantellänge abgetrennt und durch eine Leitung 6 überbrückt, die zur Eortleitung von !Opazität s~ und Erdschlußströmen iient« An die Enden des Mantelstückes 3 sind die Meßleit mgen 7 angeschlossen» Das Ganze ist in einem einzigen Muff^ngehäuse 2 untergebracht=. Es ist jedoch nicht immer nötig, den Mantel der Meßstrecke an beiden Seiten von der übrigen Martellänge zu trennen» Es genügt im Gegenteil nieist, die elektriscie Trennung an nur einer Seite vorzunehmen, unter der Vora issetzung, daß die Meßstrecke durch die Umgehungsleitung 6 für : apäzitäts- und Erdschlußströme überbrückt wird» Dadurch kam auch bei längeren Meßstrecken eine Muffe eingespart werden»

In Figur 3 der Zeichnung ist eine solche Anordnung beispielsweise dargestellt. Hier ist der Mantel des Kabels 1 nur einseitig unterbrochen» Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Anfang der Meßstrecke 3 mit dem ,Infang einer Kabellänge zusammenfällt, wo an sich schon eine Verbindungsmuffe 8 angeordnet ist» An dem anderen Ende der durch die Umgehungsleitung 6 überbrückten Meßstrecke ist der Mantel nicht unter-

¹Jrochen_e Hier sind lediglich die Anschli sse 9 -cur die Umgehungsleitung 6 und 10 für die Meßleitung 7 angebracht, die durch einen einfachen Korrosionsschutz, Z₀B« in Form einer Bandwicklung 11, abgedeckt werden»

Zur Messung des * Widerstandes des Ilebelmantels ißt bei dem in Figur 3 gezeigton Beispiel eine Iibrücke 12 verwendet» Besonders geeignet ist für die Zwecke der Srfindung dcbei eine VJheatstone' rche Prozent-iiueßbr" cke, da eine solche die Widerstandsänderung mit beliebig hoher Genauigkeit festzustellen gestattet«.

Gemäß der Srfinaung ist es möglich, die Temperatur im Innern des Kabels auf einfache Weise mit genügender Genauigkeit zu überwachen, so deß das Kabel wirtschaftlich voll ausgenutzt werden kann.

Die Erfindung ist nicht an die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispifcle gebunden» Zur Toerwachung der Widerstands— bzw. Temperaturänderung„n des Kabelmantels können auch andere Einrichtungen als gezeigt Verwendung finden«. An Stelle des Iiantels kann auch die Bewehrung for die Zwecke der Messung verwendet werden. Unter Umständen ist es möglich, Bewehrung und I antcl eines kurzen Kabelstücks gleichzeitig zur Messung heranzuziehen, indem diese beiden zu einer Schleife hintereinander geschaltet werden. In diesem Fall ist es nicht nötig, den Mantel zu unterbrechen, sondern es genagt, die entsprechende Länge der Bewehrung von der übrigen Kabellänge elektrisch abzutrennen*.

Ji'alIs erwünscht, können in einer Kabellänge auch mehrere gemäß der Erfindung ausgebildete ^eßstrecken vorgesehen werden» Diese Meßstrecken können .je mix eigenen Meßinstrumenten versehen oder .,iber auch auf ein gemeinsames Leßinstrument geschaltet werden, drs in diesem Falle zweckmäßigerweise registrierend arbeitet.

Die Messung kann mit Gleich- oder Wechselstrom vorgenommen werden. In letzterem Fall empfiehlt es sich, eine höhere Frequenz in einer Größenordnung von etwa 100 bis lOOü Kz zu

Claims (1)

1. wählen^ um den Einfluß von Brdstro ⁱ^n aus der i eesung auszuschalten. Dadurch wird auch eine elektrische Ah aennun^ der iL ßstrecke des Kabe If an χ eis von der übrigen Kabellange üb-rfIvssig·

   2 Figuren
   7 Ansprüche

   Prt en tar, epr τ c h e:

   L Verfahren zur Übcrwcchiing der Temperatur im Innern elektrischer K^fbtl, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Kabelmantels und/oder der bewehrung ^-messen wird«.

   2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Lontels bzw» der Bewehrung aus ihrem elektrischen "'"iderstand bestimmt wird«

   % Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an fin Stück des Kabelmantels eine spannung angelegt und m den etroiTikreis ein Stromzeig r eingeschaltet wird»

   4« Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, doß öic Widerstandsmessung mit Hille einer Bricke (z„B„ einer V/heatstone-Prozent-Brücke) erfolgt·

   5· Einrichtung zur Durchführung des Verfuhrons nach Anspruch 2, dcdurch gekennzeichnet, daß der I^if ant .1 der !«Ijßstrccke von der übrigen Kcbcllänge elektrisch getrennt und vorzugsweise durch eine Leitung f ι r ICspazitäts- und Erdschlußströme überbrückt Wird·

   6„ Einrichtung nach Anspruch 5, duuren gekennzeichnet, d^ß die gesamte Meßstrecke in ein_r einzigen Muffe untergebracht i s t β

   7. Einrichtung nach Anspruch 5j dcdurch gekennzeichnet, daß die Mentelneßstrecke nur einseitig, vorzugsweise m einer normalen Verbindungsmuffe getrennt ist und der zweite ließanschluß an einer nicht unterbrochenen Stelle des Mantels erfolgte