ITMI20010829A1 - Metodo per la localizzazione di guasti nella guaina di cavi con conduttore sensore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

della

INVENZIONE INDUSTRIALE

dal Titolo:

"Metodo per la localizzazione di guasti nella guaina di cavi con conduttore sensore"

I cavi, in particolare i cavi interrati e sottomarini, hanno una guaina impermeabile in materiale sintetico. Quando, sotto la guaina in materiale sintetico, si trova un'armatura metallica per la stabilizzazione meccanica e/o per la schermatura elettrica, quest'armatura metallica è messa a terra. L'interno del cavo con i conduttori elettrici può essere rivestito con altre guaine in materiale sintetico o barriere per l'acqua in alluminio, caratteristiche che nella presente descrizione non vengono illustrate più in dettaglio.

Quando nella guaina di materiale sintetico esterna si verificano guasti, prima di tutto l'armatura schermante viene inumidita dall'acqua che penetra. A questo proposito la tecnica nota prevede l'inserzione di un filo sensore nella zona dell'armatura metallica per segnalare immediatamente l'entrata di acqua. Il filo sensore, in condizioni asciutte, è perfettamente isolato dalla guaina del cavo messa a terra. Con isolamenti in tessuto o altri isolamenti forati del filo sensore, in caso di inumidimento dovuto a infiltrazioni di acqua, si produce una bassa resistenza di contatto verso la guaina del cavo messa a terra. Nel caso non fosse prevista una guaina del cavo messa a terra, si ha una resistenza di contatto verso il terreno di un valore più alto.

I procedimenti di localizzazione di guasti non soltanto sfruttano l'effetto del filo sensore inumidito per riconoscere una guaina difettosa del cavo ma calcolano inoltre, sulla base dei dati del filo sensore, la posizione del guasto (vedi DE 19527972.7 e DE 19544391.8).

Nei procedimenti di misura noti secondo la figura 1, si rilevano le correnti I1, l2e l3, per stabilire la posizione del guasto in base alla loro ripartizione. Per semplicità, si considera una versione bifase secondo la figura 2. Le correnti si comportano in modo inversamente proporzionale alle resistenze delle lunghezze dei conduttori sensori. Poiché i conduttori sensori sono collegati alla fine del cavo, le relative lunghezze 11 e I2 del sensore, rispettivamente dall'inizio del cavo fino alla posizione del guasto, risultano dalla seguente relazione:

Perché il rapporto delle correnti 1,:I2 corrisponda al rapporto delle resistenze RI2 RI1, è necessario che il rapporto di ripartizione delle correnti sia influenzato esclusivamente dalle lunghezze dei sensori dall'inizio del cavo fino alla posizione del guasto. Ulteriori resistor! di misura, ad esempio R1 e R2, per rilevare le correnti I1 e l2, vengono collegati in serie con le resistenze dei sensori falsando quindi la ripartizione delle correnti.

A titolo d'esempio si indica:

con normali resistenze dei sensori di ca. 50 Ω/km, una lunghezza di cavo di 1 km ed un guasto a metà lunghezza del cavo, risulta una ripartizione delle resistenze dell'anello di cavo RI1R|2 di 25Ω:75Ω = 1 :3, e quindi una ripartizione delle correnti l1:I2 di 3:1.

Quando, per rilevare le correnti, vengono inseriti resistor! di misura R1 e R2 di rispettivamente 25 Ω, risulta una ripartizione delle resistenze di 50Ω:100Ω, e quindi una ripartizione delle correnti l1:I2 di 2:1 , cosa che non riproduce più le lunghezze dei sensori fino alla posizione del guasto. Per ottenere risultati corretti, si devono escludere nel calcolo i resistor! di misura ed eventualmente le resistenze di linee di alimentazione fino all'inizio del cavo. Il necessario calcolo correttivo è complicato, in particolare con un sistema a corrente trifase, in quanto tutte le resistenze presenti nel circuito di misura:

Resistori di misura Rm

Resistenze di linee di alimentazione Rz

Resistenze dei sensori Rs

Resistenze di misura terminali RA

Resistenza terminale comune RB

Resistenza di dispersione a terra RE

devono essere considerate con il loro valore attuale dipendente dalla temperatura.

Le correnti, che, attraverso una resistenza di dispersione a terra RE (nell'esempio della fig. 2: I, e l2), con il relativo potenziale di terra, rifluiscono verso la sorgente eccitatrice UB, possono evidenziare oscillazioni nella resistenza indefinita di dispersione a terra, anche per effetto del calore, e ciò in misura tanto maggiore quanto più il guasto della guaina è vicino all'inizio del cavo, ove le correnti di misura aumentano e l'effetto si amplifica.

Nel calcolo correttivo, tutte le tensioni, correnti e resistenze si presentano come grandezze da considerarsi assolute, per cui risulta una serie di possibilità di errore in una complessa equazione di localizzazione del guasto, tanto più che tutte le resistenze non hanno una stabilità assoluta ma dipendono dalla temperatura, in particolare le resistenze di cavo, a causa della temperatura di un cavo di energià, o per i resistori di misura, a causa delle diverse correnti di misura o dell'effetto delle correnti alternate nel cavo.

Esempio di equazione di calcolo di un sistema trifase a tre cavi secondo la figura 1 :

- senza tener conto di resistenze di linee di alimentazione del sistema di misura

- senza tener conto di eventuali diversità nelle lunghezze dei cavi da 1 a 3.

Equazione di localizzazione

Fonte: Fortschritt-Berichte VDI-Verlag

Volume 21: Elettrotecnica n. 212

Quando, come si verifica in pratica, si considerano nel calcolo le lunghezze di conduttore fino all'inizio del cavo e si considera inoltre che le lunghezze delle fasi nel sistema trifase a tre cavi sono diverse a causa dei grandi raggi di posa, risulta un'equazione di calcolo con un elevato numero di variabili.

Nel caso di cavi d'energia, con questo metodo di misura noto interviene inoltre un problema termico per i resistori di misura Rm.

Se ad esempio è ammessa una tensione alternata indotta di 100 V efficaci nel filo sensore, e si ha quindi 100 V x 1,73 = 173 V tra le fasi del filo sensore del sistema a corrente trifase, e si impiega un resistere di misura ed una resistenza terminale, rispettivamente di 10 Ω, con una resistenza del filo sensore di 40 Ω, con calcolo approssimato, risulta un valore di corrente nei tre resistori di misura Rm secondo la seguente relazione:

Secondo il calcolo della potenza N = I<2 >x R, risulta una insolita potenza di circa 20 W per ogni resistere di misura. Poiché i resistori di misura non devono riscaldarsi troppo, ogni resistere dovrebbe essere predisposto per circa 100 W.

Qualsiasi tecnico del ramo può prevedere resistori di misura con una precisione dello 0,01% nell'ordine di grandezza da 0,2 a 0,5 W, ma non di 100 W. Dai suddetti dati risulta chiaramente che un metodo di misura, in particolare per cavi d'energia, secondo il metodo di misura noto, in teoria è possibile ma non può essere di pratica realizzazione.

Un metodo di misura, descritto qui di seguito con riferimento alla figura 3, evita tutti gli errori del precedente calcolo, in quanto tutte le resistenze, incluso i resistori di misura, sono eliminate e anche la temperatura del filo sensore non viene considerata nella localizzazione del guasto. In questo metodo di misura, come dato preliminare occorre soltanto conoscere la lunghezza di cavo e misurare di volta in volta le tensioni

Per semplicità, si considera una versione bipolare come da figura 4. Mentre nel metodo di misura secondo le figure 1 e 2, la sorgente di tensione UB scarica correnti verso terra, attraverso la resistenza di dispersione RE, nel metodo di misura secondo le figure 3 e 4 una corrente isolata viene fatta passare attraverso l'anello sensore. A seconda della resistenza del sensore, si instaura una tensione d'anello

isolato, a condizione che non sia presente alcuna dispersione a terra. Nel caso si verifichi una dispersione a terra RE, le tensioni ai capi dell’anello traslano verso terra. Le tensioni verso terra possono essere misurate, secondo la figura 4, come tensione parziale d'anello sinistra U1 e come tensione parziale d'anello destra U2. La somma delle due tensioni corrisponde all'intera tensione d'anello. Poiché, attraverso la resistenza di dispersione a terra RE, contrariamente al circuito secondo le figure 1 e 2, non passa corrente, ai capi di questa resistenza non si verifica neppure alcuna caduta di tensione. Quindi, con questo metodo, le tensioni misurate U1 e U2 sono indipendenti da indefinite dispersioni a terra. Le tensioni parziali U1 e U2 sono in corrispondenza delle resistenze dei conduttori sensori L1 e L2, rispettivamente dall'inizio del cavo fino al punto del guasto.

Il rapporto delle tensioni U1/U2 è dunque uguale al rapporto delle lunghezze dei sensori Lunghezza 1 /Lunghezza 2.

Una volta nota la lunghezza del sensore (lunghezza del cavo), la posizione del guasto, misurata dall'inizio del cavo, risulta dal semplice calcolo proporzionale:

posizione guasto (misurata da L1) =

Trattandosi di un puro calcolo proporzionale tra lunghezze di sensori e tensioni che cadono lungo questi ultimi, costantemente alimentati da corrente, non sono necessari resistori di misura né è importante la grandezza della dispersione a terra RE, in quanto attraverso RE non defluisce alcuna corrente di misura.

Sono evidenti i vantaggi di ottenere risultati più precisi con metodi di misura e di calcolo meno suscettibili di errori. Il metodo descritto in seguito combina perciò funzioni circuitali inventive con il sistema di misura di principio secondo le figure 3 e 4. La misurazione secondo le figure 3 e 4 è però possibile soltanto quando si tratta di fili conduttori isolati, privi di tensione, collegati alle estremità.

Lo scopo che si prefigge il metodo descritto qui di seguito è quello di eseguire una localizzazione di guasti della guaina in cavi per alta tensione in funzione, con il conduttore sensore sotto tensione e, data la bassa resistenza interna, con possibile corrente circolante elevata.

Il filo sensore inserito nella guaina del cavo funge, in particolare nei cavi coassiali secondo le figure 6 e 7, da avvolgimento secondario di un trasformatore, in cui la funzione di avvolgimento primario è svolta dal conduttore interno, che conduce la corrente di carico del cavo coassiale. Pertanto, nel circuito di misura si deve garantire che nessuna corrente di corto circuito alternata passi dal cavo nel sistema di misura, in quanto, in tal caso, il sistema di misura funzionante con corrente continua non funzionerebbe più correttamente ed inoltre, con correnti più elevate, verrebbe distrutto.

Una disposizione circuitale di massima e il suo funzionamento sono ora illustrati, con riferimento alla figura 6, relativamente ad un sistema a due cavi per impianti per trazione ferroviaria.

In ogni fase coassiale posata separatamente, è inserito nella zona della guaina un filo sensore che è collegato alla fine del cavo.

Attraverso i conduttori sensori LS1 e Ls viene alimentata, da una tensione di batteria isolata UB, una corrente continua costante nell'anello sensore attraverso un regolatore di corrente. Questo perché:

1. La resistenza interna della sorgente di corrente UB si adatta automaticamente alla lunghezza del cavo ed alla resistenza del sensore. Con una linea corta, è disponibile una tensione ridotta nel punto di alimentazione agli inizi di cavo e, con una linea più lunga, nel suddetto punto è automaticamente disponibile una tensione maggiore.

2. Anche in caso di corto circuito del sensore direttamente all'inizio del cavo o con entrambi i conduttori sensori cortocircuitati verso terra, non è possibile alcun sovraccarico né della sorgente di tensione UB né di un resistere di precisione, in quanto passa sempre soltanto la corrente continua di valore costante.

3. Secondo la relazione U = I x R, scegliendo opportunamente il valore costante dell'intensità della corrente, è possibile adattare il valore massimo U misurato alla resistenza massima del sensore in base alla lunghezza della linea.

4. Regolando la corrente costante su un valore divisibile per 10, ad esempio 10 mA, il valore numerico delle tensioni indicate U1 + U2 all'inizio del sensore corrisponde, senza conversione, direttamente al valore numerico della rispettiva resistenza del sensore dall'inizio del cavo fino alla posizione del guasto della guaina.

5. Con libera regolazione della corrente costante, la tensione d'anello U può essere adattata numericamente direttamente alla lunghezza effettiva dell'anello di cavo in metri. In questo caso le tensioni parziali U1 e U2 indicano direttamente, in modo numerico, le lunghezze di cavo in metri, dal relativo inizio del cavo fino al guasto della guaina del cavo.

Poiché la corrente costante alimenta l'anello di cavo da una sorgente di tensione isolata e da un regolatore di corrente, e pertanto non defluisce alcuna corrente attraverso un'eventuale dispersione a terra, la corrente di alimentazione I1 è uguale alla corrente di ritorno l2. Le resistenze inserite RI1 e RI2 formano con il condensatore C, un divisore di tensione per la tensione alternata indotta sul conduttore sensore, in direzione dell'alimentazione di corrente, e quindi la tensione alternata residua in CI è tanto ridotta da non compromettere la sorgente di corrente costante inserita in parallelo al condensatore e da non influenzare la precisione della misurazione della tensione continua.

Anche in direzione opposta verso il cavo, le resistenze RI1 e RI2 formano per la sorgente di alimentazione UB un divisore di tensione con l'anello sensore a bassa impedenza. Data l'alimentazione di corrente costante selezionata, questa caduta di tensione non ha tuttavia alcun influsso sulla grandezza della tensione d'anello U o sulle tensioni parziali d'anello da misurare U1 e U2. L'idea alla base del circuito è che le resistenze RI1 e RI2 sono selezionate in modo tale che la corrente alternata efficace non superi la corrente costante di alimentazione.

Con questa disposizione circuitale la corrente alternata oscilla positivamente e negativamente intorno al valore della corrente continua e, quindi, come dissipazione media, conta soltanto la tensione continua di misura, cioè, nel circuito indicato, correttamente configurato, non è necessario tener conto di una dissipazione aggiuntiva di corrente alternata, mentre, nel circuito secondo la figura 1 (localizzazione di guasti della guaina in cavi per alta tensione secondo lo stato della tecnica) con le stesse condizioni di cavo e di sensore, si devono calcolare circa 20 W di dissipazione di corrente alternata nei resistor! di alta precisione.

Poiché, con correnti sia alternate che continue praticamente di pari grandezza, anche le cadute di tensione in corrispondenza di RI1 e sono praticamente di pari grandezza, per il metodo di circuito indicato vale che la tensione continua eccitante UB del generatore di corrente deve essere maggiore del valore di cresta della tensione alternata del sensore sommato alla tensione di misura d'anello massima desiderata, ad esempio 10 V. Con una tensione del sensore ammissibile realisticamente di max. 100 V », risulta:

tensione del generatore

La tensione d'anello U da misurare viene rilevata sotto forma di due tensioni d'anello parziali U1 e U2 dai fili sensore LS1 e LS2 all'inizio del cavo. I segnali di misura U1 e U2 passano rispettivamente attraverso un filtro passabasso RS1, CS1 e Rs2, CS2, attraverso le linee S1 e S2 e vengono portati al sistema di misura, ad esempio con un intervallo di misura di ± 10V.

II prelievo del segnale di misura in S1 e S2 avviene, nel sistema di misura, attraverso amplificatori di misura ad impedenza molto elevata, in modo da utilizzare soltanto il segnale di tensione puro, senza flusso di corrente, per l'ulteriore analisi. Poiché non passa corrente continua nelle resistenze di filtro Rss2 e Rs2, non si verifica neppure alcuna caduta di tensione continua nelle resistenze di filtro RS1 e Rs2 che potrebbe falsare i valori di misura. Per questo motivo le resistenze Rs1 e Rs2 vengono preferibilmente selezionate direttamente con un valore tanto alto da non comportare apprezzabili carichi di corrente alternata apprezzabili nelle resistenze. Ad esempio, con una tensione alternata massima nel sensore di 100 V ed una resistenza di 150 k, connessa con un C di ad esempio 1 μF, fungente da divisore di tensione alternata, risulta una potenza calorica di circa 0.07W nelle resistenze RS1 e RS2. Poiché ognuno dei filtri passabasso RS1, CS1 e RS2, CS2 rappresenta un divisore di tensione alternata, le tensioni alternate elevate di LS1 e LS2, vengono ridotte sulle linee di misura di tensione continua S, e S2, ad un valore trascurabile per le successive misurazioni. Data l'alimentazione a corrente costante dei fili sensori LS1 e LS2, collegati alle estremità dei cavi, all'inizio del cavo risulta una tensione d'anello costante, tra LS1 e LS2, che viene influenzata soltanto dalla temperatura del cavo attraverso la resistenza del sensore. Le tensioni prelevate U1 e U2 sono ai capi delle resistenze del sensore. L'andamento della temperatura dell'anello sensore tuttavia non influenza la precisione della localizzazione dei guasti, in quanto la precisione in questo metodo non dipende dalle tensioni assolute U1 e U2, ma soltanto dal rapporto delle tensioni U1U2, essendo la lunghezza totale del cavo ripartita secondo il rapporto delle tensioni. In assenza di guasti della guaina, la tensione d'anello totale U viene misurata, attraverso le tensioni di misura prelevate U1 e U2, rispettivamente con 1/2 U verso terra, in quanto il sisterna di misura, attraverso i collegamenti a terra, costituisce un divisore di tensione. Quando i cavi 1 e 2 sono della stessa lunghezza, risulta una dispersione a terra fittizia alla fine del cavo, sebbene non sia presente alcuna dispersione a terra. Questo caso particolare del metodo di misura viene utilizzato dal sistema di misura descritto per eseguire un monitoraggio permanente dei fili sensori nonché del sistema di misura, mentre si controlla la distanza della fine del cavo in base all'equazione di calcolo:

In assenza di errori di misura nel cavo 1 o 2, dalla distanza, calcolata con l'aiuto di U1 e U2, della fine del cavo risulta ogni volta la lunghezza precisa del cavo, ed è quindi possibile eseguire un controllo permanente dell'intero processo di misura su tutti i componenti del sistema. Il fatto che il metodo di misura, senza dispersioni a terra, a parità di lunghezze di cavo, individui una dispersione a terra alla fine del cavo, dipende dal fatto che il metodo di misura è in grado di misurare la posizione del guasto indipendentemente dal valore della resistenza di terra RE, e quindi trova sempre una posizione di guasto, che, anche nel caso estremo, per una resistenza di dispersione a terra RE = ∞, corrispondente a tensioni U1 e U2 uguali, viene individuata al centro dell'anello. Nel presente caso si è prima di tutto partiti dal presupposto che le lunghezze di cavo siano uguali e/o le singole fasi abbiano la stessa lunghezza. Questo presupposto trova effettivamente sempre riscontro nei sistemi di cavo semplice secondo la figura 5, dove tutte le fasi o tutti i conduttori si trovano all'interno di un cavo (ad esempio cavi d'energia con utenze finali o cavi di trasmissione dati o telefonici). Anche i cavi semplici possono essere monitorati perfettamente con il metodo di misura indicato, anche se non si tratta di cavi per alta tensione, per verificare la presenza di guasti della guaina o di dispersioni a terra. Con questi cavi viene semplicemente a mancare la problematica dell'elevata energia di corrente alternata accoppiata e delle relative misure speciali di cablaggio.

I sistemi a uno o due cavi secondo le figure 6 e 7, in cui ogni fase è posata come cavo coassiale separato, hanno normalmente lunghezze di cavo diverse per le singole fasi. Lunghezze di cavo diverse risultano ad esempio con una posa dei cavi parallela, quando i cavi vengono posati ad una certa distanza per motivi di temperatura. Con una posa parallela distanziata e in presenza di curve risultano raggi di curvatura diversi, che comportano anche su distanze relativamente brevi una differenza di lunghezza di ad esempio 30-50 m. Per poter controllare anche sistemi di cavo con lunghezze di cavo diverse delle singole fasi, e quindi con le estremità dei fili sensori collegate che non si trovano più al centro simmetrico dell'anello, in assenza di guasti, attraverso monitoraggio permanente della fine del cavo, nel metodo descritto, con un sistema a due cavi, si può impiegare una resistenza terminale artificiale RA all'estremità dell'anello come da figura 6.

La resistenza terminale RA abbassa la dispersione a terra RE, che è prossima a ∞, ad un valore finito (ad esempio 3 ΜΩ). Con questo cablaggio il sistema di misura individua una data dispersione a terra alla fine del cavo e la misura con l'equazione della localizzazione guasti (secondo la pagina 8).

Quando non è presente alcun guasto della guaina, il risultato della misurazione indica con U1 attraverso il calcolo della fase del sensore LS1, la lunghezza del cavo 1 , e, con U2 attraverso il calcolo della fase del sensore LS2, la lunghezza del cavo 2. Entrambi i risultati di misura indicano quindi, con possibilità di controllo, la reale lunghezza dei cavi, laddove i cavi 1 e 2 non solo possono avere lunghezze leggermente diverse ma possono avere una lunghezza qualsiasi. La resistenza terminale RA dovrebbe essere prescelta con valore tanto elevato da garantire che la localizzazione di guasti della guaina sia effettuata ancora con la precisione desiderata.

Qualora sia richiesto di localizzare, con una precisione di 1 m, un guasto della guaina di un anello sensore lungo 10 km, è necessaria una precisione di localizzazione dello 0,1 Con una resistenza terminale di ad esempio RA = 3 ΜΩ, il sistema di misura richiede un guasto della guaina REdi < 300 Ω per soddisfare la precisione di misura dello 0,1 % = 1 m. I guasti della guaina < 300 Ω sono verosimili, in quanto il filo sensore è incassato nella guaina del cavo in modo tale che, inumidendosi l’isolamento del sensore permeabile all’acqua, si instaurano rapidamente valori di resistenza < 100 Ω.

Nel sistema a tre cavi secondo la figura 7 per sistemi a corrente trifase ad alta tensione, il metodo di misura descritto non richiede, neppure con lunghezze di cavo diverse, alcuna resistenza terminale RA per riconoscere la fine del cavo in assenza di guasti della guaina. Nel caso di sistema con tre cavi, il dispositivo di misura si inserisce sulle fasi secondo la figura 8, laddove una linea di sensore, all'inizio del cavo, è separata da tutti i conduttori non messi a terra, mentre, alla fine del cavo, è collegata con le altre due linee di sensore. Poiché ogni filo sensore nel cavo ha soltanto una resistenza finale di isolamento finita RE, il terzo filo sensore, alla fine del cavo, forma una resistenza terminale automatica RA verso terra. Il metodo di misura consente quindi, anche nel funzionamento trifase senza guasti della guaina e senza resistenza terminale, di effettuare una comparazione continua di controllo delle lunghezze di cavo misurate con le lunghezze di cavo reali.

Misurazione dell'isolamento

Poiché un guasto della guaina è rilevante soltanto se la resistenza di isolamento del filo sensore rispetto alla guaina messa a terra presenta una riduzione dell'isolamento (ad esempio per effetto dell'umidità) effettivamente misurabile, nel presente metodo di misura si esegue inoltre una misurazione dell’isolamento del filo sensore verso terra. Il sistema di misura liberamente programmabile consente all'utente di definire al di sotto di quale valore della resistenza di isolamento venga emessa una segnalazione d'allarme per poi misurare, con la successiva localizzazione del guasto, la posizione del guasto della guaina. Per la misurazione dell'isolamento si stacca il generatore di corrente costante 2, secondo la figura 9, da un lato dall'anello sensore e lo si collega con un commutatore 4 verso terra. Il generatore di corrente costante, la cui corrente è commutabile automaticamente, in questa posizione di inserimento, eroga, a seconda dell'intervallo di misura desiderato, una corrente costante di circa 1000 volte minore rispetto alla misurazione in anello, attraverso un filo sensore nell'anello sensore aperto, attraverso una data resistenza di terra RE, verso terra. La resistenza verso terra risulta da:

La separazione della tensione continua ed alternata viene realizzata, anche con questa modalità di funzionamento, dagli stessi componenti di circuito come nella modalità di funzionamento in anello. Selezionando per la corrente costante di misura-ISO preferibilmente un valore divisibile per 10 (ad esempio 10μΑ), il valore numerico delle tensioni misurate U1 o U2 indica direttamente, senza conversione, il valore numerico della resistenza.

Ε' indifferente se la resistenza di isolamento RE venga calcolata tramite la tensione misurata U1 o tramite la tensione misurata U2, in quanto le due tensioni sono sempre uguali in queste misurazioni. Sebbene il generatore di corrente sia alimentato soltanto attraverso B12 verso LS2 e BI1 sia disinserito attraverso il commutatore 4, i fili sensori sono collegati alla fine del cavo secondo le figure 5 e 6 e quindi, su entrambe le linee di sensore Ls1 e LS2, vi è lo stesso potenziale e di conseguenza anche le tensioni U, e U2 misurate hanno la stessa intensità.

Misurazione della resistenza dell'anello

La misurazione dell’anello serve al monitoraggio del filo sensore per controllare continuamente se l'anello sensore con le sue resistenze note sia permeabile nell'ambito della possibile tolleranza. Questa procedura non richiede, nel presente metodo di misura, una misurazione separata, ma viene ricavata dalle grandezze U1 e U2 misurate per la localizzazione del guasto.

La resistenza dell'anello risulta da:

Localizzazione di guasti della guaina in sistemi a uno, due o tre cavi

Le figure 5, 6 e 7 indicano i diversi sistemi di cavo presi in esame. Localizzazione di guasti nel sistema a un cavo

La figura 5 mostra un cavo multifase, realizzato ad esempio come cavo a corrente trifase per media tensione oppure come cavo per il trasferimento dati o telefonico con molte coppie di conduttori. In questo sistema di cavo semplice, nella zona della guaina schermata (messa a terra) vengono inseriti un filo sensore sensibile al'umidità ed un conduttore di ritorno isolato, in modo tale da consentire la realizzazione di un anello di misura con un solo cavo. Cavi a più coppie, in cui non sono inseriti fili sensori particolari nella zona della guaina, possono comunque essere controllati con l’apparecchio di misura e il metodo di misura descrìtto, quando un filo nudo o con fori è introdotto all’interno del cavo. Se in questo cavo, con una guaina esterna del cavo difettosa, penetra dell'acqua, con il presente metodo di misura è già sufficiente una dispersione a terra ad alta impedenza, ad esempio di alcuni ΜΩ, per eseguire una localizzazione precisa del guasto. La localizzazione precisa di dispersioni a terra, anche nell'ambito di kΩ e ΜΩ è un vantaggio importante del metodo descritto, in quanto, con procedimenti secondo DE 19527972.7 e DE 19544391.8 per il calcolo preciso si presuppongono dispersioni a terra ≤ 100 Ω.

Localizzazione di guasti della guaina nel sistema a due cavi II sistema a due cavi secondo la figura 6 si differenzia dal sistema di cavo semplice per il fatto che ogni fase è posata con un cavo separato con un sensore nella zona della guaina del cavo. Sistemi di cavo duplici si trovano ad esempio in impianti di corrente per trazione ferroviaria, dove non sono previste linee aeree, ma, soprattutto all'interno delle città, ogni fase è posata come cavo autonomo interrato. Il metodo di misura secondo la figura 6 è già stato descritto in dettaglio e, come collegamento al sistema di misura, non si discosta dal sistema di cavo semplice secondo la figura 5.

Localizzazione di guasti nel sistema a tre cavi

La figura 7 rappresenta il circuito di un sistema a tre cavi. Il multiplexer dei cavi del sistema di misura di guasti della guaina è collegato secondo la figura 8 in modo tale che sia i sistemi a un cavo o due cavi bipolari, sia i sistemi a tre cavi tripolari possono essere collegati per la misurazione. Ogni sistema di cavo tripolare necessita di 2 attacchi bipolari. Nel sistema trifase a tre cavi, nel primo stadio il multiplexer collega i sensori LS1 e LS2 al sistema di misura e separa il sensore LS3 all'inizio del cavo, cosicché il sensore LS3, attraverso i capi del sensore allacciati alla fine del cavo, è collegato come resistenza terminale RA. Nel 1° stadio, il sistema di misura rileva prima di tutto i seguenti parametri per i sensori LS1 e LS2:

A) resistenza di isolamento del sistema di cavi;

B) resistenza dell'anello dei sensori LS1 e LS2.

C) controllo delle lunghezze dei cavi 1 e 2 (in assenza di guasti della guaina) od eventualmente in alternativa

C) indicazione della distanza dall’inizio del cavo fino alla posizione del guasto per i cavi 1 e 2 (in presenza di guasti della guaina). Nel 2° stadio il multiplexer collega i sensori LS3 e LS2 con il sistema di misura e separa il sensore LS1 all'inizio del cavo, in modo tale che il sensore LS1, attraverso i capi del sensore connessi alla fine del cavo, è collegato come resistenza terminale RA. Nel secondo stadio, il sisterna di misura rileva ora i seguenti parametri per i sensori e LS2: A) resistenza di isolamento del sistema di cavo

B) resistenza dell'anello dei sensori LS3 e LS2

C) controllo delle lunghezze dei cavi 3 e 2 (in assenza di guasti della guaina) od eventualmente in alternativa

C) indicazione della distanza del guasto dall'inizio del cavo fino alla posizione del guasto per i cavi 3 e 2 (in presenza di guasti della guaina).

Un vantaggio del sistema di misura secondo il metodo descritto consiste nel fatto che si possono monitorare sistemi a uno, due e tre cavi con lo stesso metodo e con lo stesso apparecchio di misura.

Un vantaggio essenziale risulta inoltre dal fatto che il sistema di misura è adatto a qualsiasi lunghezza del cavo, persino nel sistema a tre cavi. Ciò non è possibile nel metodo di misura trifase secondo la figura 1 in quanto, nell'equazione della localizzazione del guasto, è contemplata una sola lunghezza di cavo. Se le tre lunghezze di cavo sono diverse, cosa che avviene sempre in pratica a causa dei diversi raggi di curvatura dei cavi, una localizzazione del guasto non può essere più precisa di quanto sono diverse le lunghezze di cavo. Se ad esempio è presente una differenza di lunghezza di 30 m, nel metodo secondo la figura 1 è dato a priori un errore di localizzazione di questo ordine di grandezza. Dal punto di vista della tecnica di misura, si divide il sistema a tre cavi trifase in due sistemi a due cavi, in quanto si misurano in successione ogni volta 2 fasi, laddove la fase di volta in volta non inserita serve da resistenza terminale del rispettivo sistema a due cavi.

Il sistema a tre cavi funziona come un trasformatore trifase, laddove le fasi che conducono corrente costituiscono gli avvolgimenti primari ed i conduttori sensori LS1, Ls2e LS3, che alla fine del cavo sono collegati a stella, costituiscono gli avvolgimenti secondari. All'inizio del cavo, le tre fasi di sensore, a causa della tensione alternata indotta, alimentano corrente rispettivamente in due resistenze collegate. Come nel sistema a due cavi, le resistenze RI1 e RI2 con CI1 e/o Rl3 e RI2 con Cl3, in direzione del generatore di corrente continua formano un divisore di tensione, mentre in direzione opposta, per l’alimentazione di corrente continua dell'anello sensore, le cadute di tensione alle resistenze RI1, RI2e RI3 non hanno alcuna importanza per le tensioni di misura da rilevare U1, U2 e U3, data l’alimentazione a corrente costante. Per la configurazione ottimale delle resistenze RI1, RI2e RI3 al fine di ottenere la minore dispersione possibile, valgono le stesse condizioni già descritte in riferimento al sistema a due cavi. I filtri della corrente alternata RS1, CS1 e RS2, CS2 per rilevare le tensioni di misura U1 e U2 e/o i filtri RS3, CS3 e RS2, CS2 per rilevare le tensioni di misura U3 e U2 sono, come descritto in riferimento al sistema a due cavi, configurati ad alta impedenza, in modo tale che si hanno soltanto carichi di corrente alternata trascurabili. Poiché si tratta di un sistema a corrente trifase, oltre ai citati divisori di tensione alternata per entrambi i sistemi a due cavi collegati, è necessario un terzo divisore, composto da RI1 e RI3 con CI2 per ridurre anche la tensione alternata tra le fasi LS1 e LS3, e quindi tra i punti di alimentazione di corrente l1 e l3, ad un valore trascurabile. Dal punto di vista elettrico, le fasi di sensore LS1, LS2 e LS3 sono collegate a stella (come la fine del cavo), attraverso le resistenze RM, RB e RB, in quanto i condensatori CI1 Cl2 e CI3 rappresentano per la tensione alternata un cortocircuito e le resistenze RI1 Rl2 e Rl3 sono quindi collegate in un unico punto per la tensione alternata. Poiché, nei sistemi a corrente trifase, la tensione nel centro stella, a causa della posizione di fase, si somma a zero, il generatore di corrente continua/tensione costante di alimentazione, trova, in parallelo ai condensatori CI1-CI3, soltanto una tensione alternata residua trascurabile.

Cablaggio di protezione da transitori

Tutte le varianti circuitali presentano, secondo le figure 5, 6 e 7, dei cablaggi di protezione da transitori, atti a proteggere il sistema di misura collegato a valle. I divisori di tensione alternata descritti in precedenza sono dimensionati per le tensioni alternate nominali del sistema di cavi per alta tensione. Quando, nel sistema di cavo, si verificano dei disturbi di sovratensione per folgorazione o correnti di cortocircuito, i picchi di tensione che compaiono, attraverso scaricatori di transitori, vengono cortocircuitati tra le fasi o verso terra. Gli scaricatori di transitori si attivano ad una tensione preimpostata passando ad una condizione di bassa impedenza. In combinazione con le resistenze aggiuntive RM-R,3 e RS1-RS3 si creano cosi dei divisori di tensione alle estremità a protezione dell'elettronica collegata a valle.

Per proteggere i conduttori sensori ed i sistemi di cavo stessi sono necessarie ulteriori misure di protezione, atte a rendere innocue gli elevati carichi che possono presentarsi nel filo sensore. Queste misure di protezione dei cavi non sono descrìtte, ma devono essere realizzate in modo tale da non compromettere il sistema di misura, ad esempio i conduttori sensori LS1, LS2 e LS3, nel funzionamento normale, devono avere alta impedenza verso terra mentre, in caso di disturbi, e quindi in caso di superamento di una tensione ammissibile nei conduttori sensori, devono essere collegati a bassa impedenza verso terra, in modo tale che il filo sensore abbia lo stesso potenziale della guaina del cavo.

Considerazione sulle resistenze delle linee di alimentazione dei segnali di misura

L'apparecchio di misura dei guasti della guaina, che svolge le funzioni di comando e di analisi, in pratica non può essere collegato direttamente, ma soltanto attraverso cavi di collegamento, all'inizio del sistema di cavo da misurare. Poiché le linee di alimentazione tra un sistema di misura e l'inizio del cavo presentano sezioni simili a quelle dei sensori di cavo, si ha praticamente un prolungamento del filo sensore che provocherebbe un relativo errore di misurazione in quest'ordine di grandezza. Nel metodo di misura secondo le figure 3 e 4, nella configurazione circuitale secondo le figure 5, 6 e 7, l'alimentazione della corrente di misura I,, l2 ed l3, viene effettuata in modo tale che, lungo le resistenze delle linee di alimentazione verso l'inizio del cavo, si verificano cadute di tensione che sono però trascurabili, in quanto, data l'alimentazione a corrente costante, le correnti non variano e quindi anche le tensioni di misura U1, U2 e U3 non vengono influenzate.

Finché è garantita un'alimentazione a corrente costante, le linee di alimentazione della corrente di misura possono quindi presentare una lunghezza qualsiasi. Questo è un vantaggio fondamentale del metodo di misura, in quanto l'utente altrimenti dovrebbe rilevare le resistenze e tenerne conto nel sistema per eseguire un calcolo correttivo, che a sua volta potrebbe non essere preciso, in quanto la dipendenza dalla temperatura dell'intera linea di alimentazione non può essere rilevata con precisione. La trasmissione delle tensioni di misura U,, U2 e U3, nei procedimenti indicati secondo le figure 5, 6 e 7, avviene attraverso linee di sensore separate, senza corrente, S,, S2 e S3, che all'inizio del cavo sono direttamente collegate ai fili sensori LS1, LS2 e LS3. Le linee senza corrente, rispetto alla tensione continua di misura, non presentano, nonostante le resistenze ed i filtri passabasso inseriti, cadute di tensione continua ma soltanto cadute di tensione alternata a causa dei filtri passabasso. Gli amplificatori di misura ad alta impedenza del sistema di misura garantiscono una trasmissione della tensione di misura senza corrente. Con questi accorgimenti, anche le lunghezze delle linee di misura S1, S2 e S3 possono essere di qualsiasi valore senza che se ne tenga conto nell'equazione di calcolo.

Multiplexer di cavi e canali

Il multiplexer di cavi e canali è parte integrante del sistema di misura ed è atto ad effettuare il collegamento, controllato da programma, rispettivamente di un sistema di cavi con l'apparecchio di misura. Il multiplexer di cavi e canali è realizzato, secondo la figura 8, a gruppi, ognuno a 4 fasi. Le 4 fasi della corrente di misura \v l2, l3 e l4 possono essere inserite, con I1, l2 e l3, l4, su due sistemi a due cavi indipendenti oppure, con \v l2, l3, su un sistema a tre cavi, laddove la fase l4 viene collegata con ponticello con la fase l2, in modo da effettuare un collegamento di due sistemi di misura a due cavi in modo da formare un sistema a corrente trifase a tre cavi, in cui, in successione, dapprima, nel primo stadio, si collegano le fasi \ì e l2 con il relais del canale 1 e, nel secondo stadio, si collegano le fasi l3 e l2 con il relais del canale 2. Anche alle uscite lrl4 della corrente di misura di un gruppo sono assegnate quattro fasi di tensione di misura SrS4, anch'esse inserite su due sistemi a due cavi o su un sistema a tre cavi. Anche nel sistema trifase a tre cavi, per il collegamento si collegano con ponticello le fasi S2 e S4, in modo tale che, nel 1° stadio, S1 e S2 sono inserite sul relais di canale 1 e, nel 2° stadio, S3 e S2 sono inserite sul relais di canale 2. Altri gruppi di relais con rispettivamente due relais di canale possono essere inseriti sul bus quadripolare del sistema di misura. Se il multiplexer secondo la figura 8 è ad esempio configurato per 10 canali di misura, si possono collegare 10 sistemi di cavi bipolari o, in alternativa, 5 sistemi di cavi tripolari e/o un misto di sistemi bipolari e tripolari. Il bus di misura porta 2 linee Bn/3 e per alimentare la corrente costante di misura e 2 linee di sensore della tensione di misura Bs1/3 e BS2M per trasmettere le tensioni di misura aH'amplificatore di misura.

Il collegamento di massima del multiplexer di canale con gli altri componenti del sistema di misura è indicato nella figura 9.

Compensazione dei segnali termoelettrici

Il sistema di localizzazione di guasti della guaina deve consentire la misurazione di perdite nella guaina del cavo, anche con lunghezze di linea di alcuni chilometri, con la maggior precisione possibile compresa nel'ambito di un metro. Ciò richiede segnali di misura nell'ordine di grandezza di μV. Qui si pone il problema che le linee di alimentazione e le linee di sensore, ai morsetti ed agli altri punti di connessione, presentano tensioni di natura termoeletrica già comprese nell'ambito di mV o che sulla resistenza di dispersione a terra della guaina del cavo RE, a causa dell'effetto dell'acqua, si creano delle coppie voltaiche. Senza particolari provvedimenti, le tensioni di natura termoelettrica portano, in qualsiasi sistema di misura, ad un errore di misurazione e le coppie voltaiche nella resistenza di dispersione a terra RE, a seconda della loro grandezza, possono portare ad una misurazione completamente errata. Se ad esempio si considera nella figura 6 la tensione di misura U,, si nota che, sulla lunghezza 1, questa tensione è positiva, dato il verso della corrente costante, laddove, rispetto a terra, si aggiunge la presunta coppia voltaica nel punto del guasto. In questo modo, la tensione U1 aumenta a causa della coppia voltaica. Se a questo punto si considera la tensione di misura U2, si nota che sulla lunghezza 2, questa tensione è negativa, dato il verso opposto della corrente costante guardando da U2, e di conseguenza la coppia voltaica positiva deve essere sottratta. La tensione U2 diminuisce quindi a causa della copia voltaica. Poiché la tensione di misura U1 viene misurata con un valore maggiore e la tensione di misura U2 viene misurata con un valore minore, il rapporto delle tensioni non corrisponde più al rapporto delle lunghezze Lunghezza 1 : Lunghezza 2.

Dato che le coppie voltaiche dovute alla dispersione a terra sono sconosciute, si perviene ad un errore di misurazione se non si adottano particolari accorgimenti circuitali. Questo errore di misurazione, nel metodo di misura descritto secondo la figura 9, viene compensato, grazie all'inversione di polarità della tensione di misura 3, effettuando ogni misurazione sia con una tensione sorgente positiva sia con una tensione sorgente negativa. In questo modo ha luogo un'inversione di polarità del verso della corrente costante nell'anello sensore e quindi un'inversione di polarità di U1 e U2 rispetto al potenziale di terra. Poiché la polarità delle coppie voltaiche sulla resistenza di dispersione a terra RE è data dagli elementi metallici, e quindi non si inverte, in questo caso, con polarità invertita di U1 e U2, U1 diminuisce e U2 aumenta. Anche questo comporta una misurazione errata, tenendo conto però che la dispersione a terra, rispetto alla prima misurazione ed all'effettivo punto del guasto, è errata nel verso opposto. Una media dei risultati di misura errati positivo e negativo porta alla compensazione della coppia voltaica e quindi alla corretta posizione del guasto. Con una doppia misurazione con polarità invertita del verso della corrente nell'anello alimentato dal generatore di corrente costante si eliminano quindi allo stesso modo anche gli errori dovuti a tensioni di natura termoelettrica. Dalla media delle tensioni di misura secondo le relazioni

i cui risultati vengono inseriti nelle formule di calcolo della posizione del guasto

risulta direttamente un'indicazione corretta della posizione del guasto.

Dovendo misurare un sistema trifase a tre cavi, nel 2° stadio di misura, con il multiplexer della figura 8, si inseriscono le fasi di sensore L3 e L2.

Nelle precedenti equazioni di localizzazione del guasto, si sostituisce

Al fine di una misurazione indipendente dell'anello sensore LS3->LS2, si rilevano nuovamente anche i valori di misura della fase di riferimento LS2 e si calcola un'eventuale indicazione della posizione del guasto sia dall'inizio del cavo che dall'inizio del cavo Ls.

Determinazione delle esatte lunghezze di fase di un sistema a tre cavi

Nel sistema trifase a tre cavi, le lunghezze di fase non sono necessariamente della stessa lunghezza, ma solitamente sono di lunghezza diversa a causa dei diversi raggi di posa.

Per un eventuale calcolo della posizione del guasto, le lunghezze di fase dei 3 cavi devono essere memorizzate nel sistema di misura, in quanto le lunghezze di cavo vengono inserite nella rispettiva equazione di calcolo della posizione del guasto. Quanto più precise sono le lunghezze di cavo note, tanto più sarà precisa la localizzazione del guasto. Con il presente metodo di misura, con una sola lunghezza di fase di riferimento, che deve essere misurata con precisione meccanicamente, è possibile determinare elettricamente con il sistema di misura la lunghezza delle altre due fasi. Come fase di riferimento si prende preferibilmente la lunghezza della fase 2 centrale, in quanto questa rappresenta una lunghezza intermedia tra il raggio interno più corto ed il raggio esterno più lungo delle 3 fasi estendentisi in parallelo. La determinazione della lunghezza di fase ricercata avviene in base alla relazione

La determinazione per via elettrica delle due lunghezze di fase mancanti ha i seguenti vantaggi:

a) minor complessità rispetto alla misurazione manuale della lunghezza;

b) non si hanno 3 errori sconosciuti delle lunghezze, ma soltanto l'errore di una lunghezza misurata manualmente di una delle fasi di sensore di riferimento, il cui errore percentuale è uguale per tutte le fasi e quindi si ottiene una precisione assoluta di misura maggiore;

c) la misura della lunghezza di controllo delle 3 fasi attraverso il sistema di misura è riproducibile in modo notevolmente migliore, in quanto le lunghezze controllate altrimenti si discosterebbero sempre dalle lunghezze determinate meccanicamente, in misura corrispondente agli errori di misura sconosciuti.

Per poter eseguire la misura delle lunghezze di cavo sconosciute indipendentemente dalle resistenze di isolamento date dei fili sensori, è necessario mettere a terra direttamente a bassa impedenza il rispettivo inizio, disinserito come da figura 8, della terza piastra di sensore, in quanto altrimenti, con basse resistenze di isolamento, distribuite uniformemente su tutte le lunghezze di sensore, si perverrebbe a scostamenti dalla lunghezza di cavo corretta, dato che le resistenze del filo sensore vengono falsate dalle resistenze di isolamento collegate in parallelo. In questo caso vale il presupposto già citato, che la resistenza di terra alla fine del cavo deve essere minore della resistenza di isolamento dei fili sensori di una misura pari alla percentuale della precisione di misura desiderata.

L'invenzione offre tra l'altro il vantaggio che la corrente di misura in una fase di sensore non è influenzabile dalla resistenza di dispersione RE, perché, a causa dell'alimentazione di corrente a potenziale zero, in linea di massima nessuna corrente di misura può passare verso terra attraverso una resistenza di dispersione e gli influssi termici non possono provocare alcuno stato instabile di una indefinita resistenza di dispersione a terra durante una misurazione. Inoltre tutte le resistenze collegate a monte dell'anello sensore e tutte le lunghezze di linea, incluse le resistenze di sensore stesse, vengono eliminate dall'equazione di localizzazione, e quindi le variazioni od oscillazioni dei relativi valori non portano a errori e non devono essere compensati, ma la tensione lungo l'anello sensore resta costante e quindi è soltanto il rapporto delle tensioni parziali misurate all'inizio ed alla fine dell'anello - indipendentemente da tutte le resistenze di alimentazione - che varia con la posizione del guasto.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la localizzazione di guasti di una guaina per cavi, secondo cui, in un conduttore sensore di un cavo o di un sistema di cavi, si immette una corrente di misura e si analizzano le variazioni del segnale di misura che compaiono in caso di guasto della guaina del cavo, caratterizzato dal fatto che: - si forma un anello sensore comprendente il conduttore sensore, - nell'anello sensore, si immette in modo isolato una corrente di misura di valore costante, - si misurano le tensioni all'inizio ed alla fine dell'anello sensore rispetto ad un potenziale di riferimento (terra), e che - si determina la posizione del guasto calcolando il rapporto di dette tensioni.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che l'alimentazione della corrente di misura, durante una localizzazione di guasto, viene invertita di polarità per compensare errori di misura dovuti a tensioni di natura termoelettrica ai morsetti della linea di alimentazione o della linea di sensore nonché per compensare coppie voltaiche sulla resistenza di dispersione a terra (RE), e dal fatto che si calcola la media delle tensioni di misura positive e negative che si presentano.
3. 3. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in un sistema a un cavo o a due cavi, viene realizzato un divisore di tensione alternata mediante resistenze aggiuntive (RM e RE) sulle linee di alimentazione delle correnti di misura (I, e l2), in combinazione con un condensatore (C,), e che la corrente continua di misura viene immessa nell'anello sensore in parallelo al condensatore (C,), su cui è praticamente assente tensione alternata, in quanto questa è presente sulle resistenze (RM e Rl2).
4. 4. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in un sistema trifase a tre cavi, resistenze aggiuntive (RM, RE e RI3) nelle linee di alimentazione delle correnti di misura (Ι,,I2 l3), in combinazione con condensatori (CM, CE, Cl3) formano un circuito a stella per la corrente alternata, e che i condensatori (Cl1-Cl3) sono prescelti con impedenza cosi bassa da comportarsi per la tensione alternata del sensore come ponti di cortocircuito a valle delle resistenze (RM-R,3) e in cui, nel centro stella, le tensioni di fase della corrente trifase hanno per somma zero a causa della loro fasatura, cosi che la corrente continua di misura può essere alimentata, parallelamente ai condensatori sui quali si ha soltanto una tensione alternata residua innocua, nell'anello dei conduttori sensori prescelti.
5. 5. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le tensioni di misura (U), dal filo sensore all'inizio del cavo, vengono trasferite al sistema di misura, passando per linee di prova in assenza di corrente continua (S1 e S2 e/o S3 e S2), attraverso resistenze di filtro (Rs) atte a formare, insieme ai condensatori (Cs), un divisore di tensione alternata e che, data l'alta impedenza di un amplificatore di misura, le linee di prova (SrS3) possono avere una lunghezza qualsiasi.
6. 6. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in un sistema trifase a tre cavi, ogni volta si misurano contemporaneamente due fasi di sensore, mentre la terza fase di sensore viene disinserita all'inizio del cavo, e forma una resistenza terminale (RA), dato che alla fine del cavo è collegata con le altre fasi, in modo tale che, anche con guaine del cavo del sistema prive di guasti, è possibile, senza resistenza terminale artificiale, controllare tutte le fasi in merito alla loro lunghezza di cavo.
7. 7. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le lunghezze dei cavi sono diverse fra loro, e che in particolare anche nei sistemi trifase a tre cavi le lunghezze di cavo sono di qualsiasi misura senza influire sulla precisione delle misure.
8. 8. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da una protezione assoluta contro i cortocircuiti del sistema di misura, grazie all'alimentazione a corrente costante, e da una dissipazione di potenza costante di tutte le resistenze nell'anello di misura, indipendentemente da un eventuale cortocircuito di sensore o da una dispersione a terra in un qualsiasi punto.
9. 9. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che si rilevano ogni volta le misure di due tensioni, il cui rapporto corrisponde direttamente al rapporto delle lunghezze di cavo fino alla posizione del guasto.
10. 10. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da una configurazione dei parametri tale per cui, con la coppia di tensioni di misura (U,, U2 e U3, U2), a motivo dell'alimentazione di corrente costante, è immediatamente ricavabile, senza misurazione supplementare, la resistenza dell'anello per il controllo funzionale del filo sensore.
11. 11. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, nel sistema a cavo semplice, sia polifase che coassiale, nella zona della guaina schermata, sono incassati sia un filo sensore sensibile aH'umidità sia un conduttore di ritorno isolato, che sono collegati alla fine del cavo realizzando un circuito di misura.
12. 12. Metodo secondo una delie rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, nei cavi multipolari (ad esempio nei cavi telefonici) senza filo sensore nella guaina del cavo, è possibile effettuare il monitoraggio con una coppia di conduttori all'interno, uno dei quali è preferibilmente perforato come filo sensore.
13. 13. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da un multiplexer (figura 8) per l'inserimento misto e la misurazione di sistemi a uno o due o tre cavi utilizzando un'equazione di localizzazione dei guasti.
14. 14. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in un sistema trifase a tre cavi con soltanto una lunghezza di fase di riferimento nota, si rilevano con precisione le lunghezze di cavo delle altre due fasi con il sistema di misura stesso, eseguendo una misurazione dell'anello con la fase di riferimento nota e rispettivamente un'altra lunghezza di fase sconosciuta, mentre, attraverso la terza fase, si realizza una connessione a terra alla fine del cavo.
15. 15. Dispositivo per eseguire il metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da: - una sorgente di corrente costante (l∞ns,) priva di potenziale, il cui verso può eventualmente essere commutato per alimentare in modo isolato una corrente di misura costante in un anello sensore formato includendo un conduttore sensore nel cavo, - misuratori di tensione collegati all'inizio ed alla fine dell'anello sensore per misurare le tensioni di misura (U,, U2 e/o U3, U2) che si creano in questi punti a causa della corrente di misura, e da - un calcolatore di rapporto, al quale sono alimentate dette tensioni di misura, al fine di fornire un valore di partenza come misura della distanza della posizione del guasto dalla posizione di alimentazione della corrente di misura.
16. 16. Dispositivo secondo la rivendicazione 15, caratterizzato da circuiti di filtraggio (R,, C, e/o RS1, Cs) per sopprimere tensioni alternate nell'alimentazione di corrente di misura e/o nel prelievo di tensioni di misura.