NO314471B1 - Measuring circuit for recording and determining the location of water intrusion in pipe or cable systems - Google Patents
Measuring circuit for recording and determining the location of water intrusion in pipe or cable systems Download PDFInfo
- Publication number
- NO314471B1 NO314471B1 NO19980206A NO980206A NO314471B1 NO 314471 B1 NO314471 B1 NO 314471B1 NO 19980206 A NO19980206 A NO 19980206A NO 980206 A NO980206 A NO 980206A NO 314471 B1 NO314471 B1 NO 314471B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- conductor
- measuring
- cable
- pipe
- insulated
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 36
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 259
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/083—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in cables, e.g. underground
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/16—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means
- G01M3/165—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means by means of cables or similar elongated devices, e.g. tapes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/16—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means
- G01M3/18—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
- G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
- G01R31/1272—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører fagområdet bestemmelse av sted for feil på rør og elektriske kabler, henholdsvis i rør- eller kabelanlegg med flere ledere, og omfatter utformingen av målekrets, med hvilken inntrenging av fuktighet i rør og kabler henholdsvis kabelledere kan registreres og hvor stedet for inn-trengningen kan bestemmes. Målekretsen arbeidet derved med elektriske målefølere, som er anordnet i rørene eller kablene, henholdsvis kabellederne. The invention relates to the subject area of determining the location of faults on pipes and electrical cables, respectively in pipe or cable systems with several conductors, and includes the design of a measuring circuit, with which penetration of moisture into pipes and cables or cable conductors can be registered and where the location of the penetration can be determined. The measuring circuit thereby worked with electrical measuring sensors, which are arranged in the pipes or cables, respectively the cable conductors.
For realisering av en slik målekrets i en skjermet sterkstrømskabel med plast-mantel er det kjent å anordne en måleleder langs de avskjermede tråder i kabelen henholdsvis kabellederne, idet lederen er innleiret i en ommantling av et elektrisk isolerende materiale med en isolasjonsevne som ved fuktighet reduseres i forhold til i tørr tilstand. Målelederen kan derved bestå av en motstandslegering. Denne måleleder danner sammen med en ikke-isolert leder, hvor det kan dreie seg om jordede skjermtråder, en målesensor, som er innsatt i en slags brokobling sammen med en hjelpeleder, hvor det dreier seg om en i forhold til målelederen fuktighetsuømfindtlig, isolert leder samt med en spenningskilde og to variable motstander, idet det i brokoblingen i tillegg er innkoblet en nullindikator. Ved nullutligning kan det registreres et feilsted (DE 37 36 333 Al). To realize such a measuring circuit in a shielded high-current cable with a plastic sheath, it is known to arrange a measuring conductor along the shielded wires in the cable or the cable conductors, the conductor being embedded in a sheath of an electrically insulating material with an insulating capacity that is reduced by moisture in compared to in the dry state. The measuring conductor can thus consist of a resistance alloy. This measuring conductor together with a non-insulated conductor, which may be grounded screen wires, forms a measuring sensor, which is inserted in a kind of bridge connection together with an auxiliary conductor, which is an insulated conductor insensitive to moisture in relation to the measuring conductor as well as with a voltage source and two variable resistors, as a zero indicator is also connected in the bridge connection. When zeroing, a fault location can be registered (DE 37 36 333 Al).
Ved en annen kjent målekobling blir det benyttet en høyohmig leder som måleleder, som sammen med en skjermtråd danner en vannsensor i form av en målesløyfe som er åpen i den ene ende. Ved den andre ende av måle-sløyfen er det anordnet et motstandsmåleapparat; ved hjelp av et ytterligere måleapparat og en ekstra, isolert leder må det på forhånd registreres den kabelleder som har en mantel feil. Anvendelsen av denne målekrets er begrenset på grunn av faren for driftsmessige overspenninger ved sterk-strømskabelanlegg med kabellengde på maksimalt 500 til 1000 m (DE 39 08 903 Al). In another known measuring connection, a high-resistance conductor is used as the measuring conductor, which together with a screen wire forms a water sensor in the form of a measuring loop which is open at one end. A resistance measuring device is arranged at the other end of the measuring loop; with the aid of an additional measuring device and an additional, insulated conductor, the cable conductor with a faulty sheath must be registered in advance. The use of this measuring circuit is limited due to the danger of operational overvoltages in high-current cable systems with a cable length of a maximum of 500 to 1000 m (DE 39 08 903 Al).
For bestemmelse av sted for vanninntrengninger i kabelanlegg med større lengde er det i tillegg kjent en målekrets, med hvilken det som måleleder likeledes benyttes en høyohmig leder og ved hvilken målesløyfen bestående av måleleder og jordet metalltråd ved den fjerntliggende enden av kabelen er lukket via en diode. Denne målesløyfe blir påvirket med en firkantformet vekselstrøm med meget lav frekvens. Ved enden av hver strømhalvbølge blir den strøm som går i målesløyfen målt; hver gang to på hverandre følgende måleverdier blir tilført til en beregningsinnretning. Denne type feilsteds-bestemmelse må ved flerleder-kabelanlegg gjennomføres adskilt for hver kabelleder (DE 43 02 832 Al). For determining the location of water intrusions in cable systems with longer lengths, a measuring circuit is also known, with which a high-resistance conductor is also used as the measuring conductor and in which the measuring loop consisting of the measuring conductor and grounded metal wire at the remote end of the cable is closed via a diode . This measuring loop is affected with a square-shaped alternating current of very low frequency. At the end of each current half-wave, the current flowing in the measuring loop is measured; every time two consecutive measurement values are supplied to a calculation device. In the case of multi-conductor cable systems, this type of fault location determination must be carried out separately for each cable conductor (DE 43 02 832 Al).
Utgående fra en målekrets med trekkene som angitt i innledningen til krav 1 er det en oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen å forenkle detek-sjonen og stedsbestemmelsen for en vanninntrening i rør og ved kabelanlegg ved utformingen av målekretsen å ta hensyn til opptreden av induserte spenninger. Starting from a measuring circuit with the features as stated in the introduction to claim 1, it is a task that forms the basis of the invention to simplify the detection and location determination of a water ingress in pipes and in cable systems when designing the measuring circuit to take into account the occurrence of induced voltages .
Denne generelle oppgave blir løst ved at målelederne og hjelpelederen er koblet til enden av røret eller kabelen hver gang via en avslutningsmotstand på en felles belastningsmotstand, som på sin side er forbundet med den ikke-isolerte leder, og at ved begynnelsen av røret eller kabelen, er målelederen og hjelpelederen respektivt koblet sammen med en målemotstand og hvor de to målemotstander og den ikke-isolerte leder er forbundet til vilkårlig kommunikasjon med de to poler på en spenningskilde eller at begge målemotstander er forbundet med den ikke-isolerte leder og at målelederen og den ikke-isolerte leder inne i røret eller i kabelen danner de to poler til en spenningskilde som er aktiverbar ved fuktighetspåvirkning. This general task is solved by the fact that the measuring conductors and the auxiliary conductor are connected to the end of the pipe or cable each time via a terminating resistor on a common load resistor, which in turn is connected to the non-insulated conductor, and that at the beginning of the pipe or cable, the measuring conductor and auxiliary conductor are respectively connected together with a measuring resistor and where the two measuring resistors and the non-insulated conductor are connected to arbitrary communication with the two poles of a voltage source or that both measuring resistors are connected to the non-insulated conductor and that the measuring conductor and the non-insulated conductors inside the pipe or in the cable form the two poles of a voltage source that can be activated when exposed to moisture.
En slik utformet målekrets medfører i det vesentlige at de to lederne i den elektriske vannsensor og hjelpelederen sammenkobles slik med hverandre så vel ved enden som også i begynnelsen av røret eller kabelen at en vanninntrengning kan registreres og stedsbestemmes med en enkelt måling uten inn-stilling av motstander. Mens sammenkoblingen av de to lederne av vannsensoren og hjelpelederen ved enden av røret eller kabelen alltid er den samme for forskjellig utførelsesformer av målekretsen, kan sammenkoblingen ved begynnelsen av røret eller kabelen utføres på forskjellige måter. Ved den direkte forbindelse av de to målemotstander i målelederen og i hjelpelederen med den ikke-isolerte leder, må målelederen og den ikke-isolerte leder være utformet som pol for en ved fuktighetsinntrengning aktiverbar «indre» spen-, ningskilde. Dette kan fordelaktig gjennomføres ved at målelederen og den ikke-isolerte leder består av det samme, elektrisk godt ledende metall og at målelederen er utstyrt med et maksimalt cirka 100|im tykt sjikt av et metall, hvis elektrokjemiske spenning er mindre enn det for ledermaterialet. I dette tilfelle danner det ved en vanninntrengning belegget for målelederen og den ikke-isolerte leder et galvanisk element i området ved vanninntrengningen, hvis drivende spenning og/eller hvis strøm kan måles ved begynnelsen av ledersløyfen. Av en sammenligning med likeartede måling i minst en ytterligere, ikke av en vanninntrengning påvirket ledersløyfe kan det ved hjelp av en regneoperasjon registreres avstanden for skadestedet fra begynnelsen av ledersløyfen. For i tilfellet av en vanninntrengning å være i besittelse av et mest mulig virksomt galvanisk element, bør den elektrokjemiske spenning for beleggmaterialet og den elektrokjemiske spenning for ledermaterialet på skalaen i den elektrokjemiske spenningsrekke for elementene være i størst mulig avstand fra hverandre. Til dette formål består målelederen og den ikke-isolerte leder fortrinnsvis av kobber og belegget til målelederen av sink. Som isolering som taper isoleringsevne ved tilgang av vann kan det for eksempel benyttes en fletting av isolerende tråder. Denne isolering blir hensiktmessig anbrakt på målelederen. A measuring circuit designed in this way essentially means that the two conductors in the electrical water sensor and the auxiliary conductor are connected to each other in such a way at the end as well as at the beginning of the pipe or cable that a water intrusion can be registered and located with a single measurement without setting opponent. While the connection of the two conductors of the water sensor and the auxiliary conductor at the end of the pipe or cable is always the same for different embodiments of the measuring circuit, the connection at the beginning of the pipe or cable can be done in different ways. In the direct connection of the two measuring resistors in the measuring conductor and in the auxiliary conductor with the non-insulated conductor, the measuring conductor and the non-insulated conductor must be designed as poles for an "internal" voltage source that can be activated by moisture penetration. This can advantageously be carried out by the measuring conductor and the non-insulated conductor consisting of the same electrically well-conducting metal and by the measuring conductor being equipped with a maximum approximately 100 µm thick layer of a metal whose electrochemical voltage is less than that of the conductor material. In this case, in case of water penetration, the coating of the measuring conductor and the non-insulated conductor form a galvanic element in the area of the water penetration, whose driving voltage and/or whose current can be measured at the beginning of the conductor loop. From a comparison with similar measurements in at least one further conductor loop not affected by water ingress, the distance for the damage site from the beginning of the conductor loop can be recorded using a calculation operation. In order to possess the most effective galvanic element in the event of a water ingress, the electrochemical voltage of the coating material and the electrochemical voltage of the conductor material on the scale of the electrochemical voltage series of the elements should be as far apart as possible. For this purpose, the measuring conductor and the non-insulated conductor preferably consist of copper and the coating of the measuring conductor of zinc. For example, a braid of insulating threads can be used as insulation that loses its insulating ability when water enters. This insulation is appropriately placed on the measuring conductor.
Ved anvendelsen av en ytre spenningskilde ved utformingen av den nye målekrets kan man bare legge målelederens målemotstand eller bare legge hjelpelederens målemotstand direkte på den ene pol av spenningskilden og legge målemotstanden for den respektive andre leder sammen med den ikke-isolerte leder til den andre pol av spenningskilden. I dette tilfelle ble enten målelederen eller hjelpelederen på en måte påvirket fra kabelenden med spenning; på den annen side kan man imidlertid også legge så vel målemotstanden til målelederen som også målemotstanden til hjelpelederen i fellesskap til den ene pol på spenningskilden og den ikke-isolerte leder til den andre pol av spenningskilden. I alle tilfeller fremkommer det i det således dannede motstandsnettverk en strømfordeling som i tilfelle av feil avviker på karakteristisk måte fra den normale strømfordeling og således kan registreres på målemotstandene. Derved sikrer de to arbeidsmotstander at også en meget nær rør- eller kabelende opptredende feil på sikker måte kan stedfestes. Hvis det ved rør eller kabel på grunn av omgivelsesbetingelsene kan utelukkes at det i endeområdet av røret eller kabelen kan opptre en fuktighetsinntrengning, kan motstandsverdiene for arbeidsmotstanden gå mot null, det vil si arbeidsmotstanden kan bortfalle. When using an external voltage source in the design of the new measuring circuit, one can only add the measuring resistance of the measuring conductor or simply add the measuring resistance of the auxiliary conductor directly to one pole of the voltage source and add the measuring resistance of the respective other conductor together with the non-insulated conductor to the other pole of the voltage source. In this case, either the measuring conductor or the auxiliary conductor was somehow affected from the cable end with voltage; on the other hand, however, one can also add the measuring resistance of the measuring conductor as well as the measuring resistance of the auxiliary conductor jointly to one pole of the voltage source and the non-insulated conductor to the other pole of the voltage source. In all cases, a current distribution appears in the thus formed resistance network which, in the event of a fault, deviates in a characteristic way from the normal current distribution and can thus be recorded on the measuring resistors. Thereby, the two working resistors ensure that even a fault occurring very close to the pipe or cable end can be reliably located. If in the case of a pipe or cable, due to the ambient conditions, it can be ruled out that in the end area of the pipe or cable a moisture ingress can occur, the resistance values for the working resistance can go towards zero, i.e. the working resistance can disappear.
Den nye målekrets har den ytterligere fordel at den på enkel måte kan utvides også til flerleder- rør- eller kabelanlegg, særlig til treleder- kabelanlegg. Ved anvendelsen for toleder- rør- eller kabelanlegg, ved hvilke også to rør eller kabler er anordnet parallelt ved siden av hverandre, er den hjelpeleder som er tilordnet vannsensoren for den første kabel anordnet i den andre kabel som er anordnet parallelt til den første kabel eller det første rør og den utstyres med en fuktighetsømfindtlig isolering, for at den skal kunne ivareta funksjonen for den overleder i den andre kabelen; på grunn av at den er anordnet inne i det andre, ommantlede rør eller den andre ommantlede kabel, forblir den fuktighetsuømfindtlig isolert i forhold til målelederen i den første kabel. I tillegg skal det i det andre rør eller den andre kabel likeledes anordnes en ikke-isolert leder, som ved enden av det andre rør eller den andre kabel forbindes med en ikke-isolert leder i det første rør eller det første kabel. The new measuring circuit has the further advantage that it can also be easily extended to multi-conductor pipe or cable systems, especially to three-conductor cable systems. In the application for two-conductor pipe or cable systems, in which also two pipes or cables are arranged parallel next to each other, the auxiliary conductor which is assigned to the water sensor for the first cable is arranged in the second cable which is arranged parallel to the first cable or the first pipe and it is equipped with a moisture-sensitive insulation, so that it can take care of the function of the superconductor in the second cable; because it is arranged inside the second sheathed pipe or the second sheathed cable, it remains moisture-insensitively insulated from the measuring conductor of the first cable. In addition, a non-insulated conductor must also be arranged in the second pipe or the second cable, which is connected at the end of the second pipe or the second cable to a non-insulated conductor in the first pipe or the first cable.
Ved utvidelse av målekretsen til et treleder- rør- eller kabelanlegg skal det også under mantelen til det tredje røret eller den tredje kabel anordnes en fuktigshetsømfindtlig måleleder og en ikke-isolert leder; denne tredje måleleder skal kobles til begynnelsen av det tredje røret eller den tredje kabel likeledes med en målemotstand og ved enden av røret eller kabelen kobles til en avslutningsmotstand og denne avslutningsmotstand kobles til den felles belastningsmotstand for de to andre rør eller kabler, idet den ikke-isolerte leder i den tredje kabel ved begynnelsen og ved enden av røret eller kabelen forbindes med de ikke-isolerte ledere for de to andre rør eller kabler; videre skal målemotstanden for den tredje måleleder likeledes forbindes med en av de to poler i spenningskilden henholdsvis med den ikke-isolerte leder. When extending the measuring circuit to a three-conductor pipe or cable system, a moisture-sensitive measuring conductor and a non-insulated conductor must also be arranged under the jacket of the third pipe or cable; this third measuring conductor must be connected to the beginning of the third pipe or the third cable likewise with a measuring resistor and at the end of the pipe or cable connected to a terminating resistor and this terminating resistor being connected to the common load resistance of the other two pipes or cables, as it does not insulated conductors of the third cable at the beginning and at the end of the pipe or cable are connected to the non-insulated conductors of the other two pipes or cables; furthermore, the measuring resistance for the third measuring conductor must likewise be connected to one of the two poles in the voltage source or to the non-insulated conductor.
Av måletekniske grunner er det hensiktsmessig å jorde den, henholdsvis de ikke-isolerte leder(e) ved begynnelsen og/eller ved enden av røret eller kabelen henholdsvis i rør- eller kabelanlegget. I dette tilfelle kan ved elektriske kabelanlegg skjermtråden i den respektive kabel virke som ikke-isolerte ledere. For measuring technical reasons, it is appropriate to ground it, respectively the non-insulated conductor(s) at the beginning and/or at the end of the pipe or cable respectively in the pipe or cable system. In this case, in electrical cable systems, the screen wire in the respective cable can act as non-insulated conductors.
Ved anvendelsen av den nye målekrets på flerleder-kabelanlegg, særlig ved høyspenningskabelanlegg må det i tillegg tas hensyn til at vannsensoren og dermed også den måletekniske tilgang til kabelanlegget best mulig beskyttes mot opptreden av utillatelig, høye, induserte vekselspenninger som har sin årsak i driften av kabelanlegget. Disse tas det til dels allerede hensyn til ved at hver måleleder er koblet sammen med en avslutningsmotstand, hvis mot-stands verdi hensiktsmessig utgjør cirka 20% av motstandsverdien for målelederen. Derved blir det for målelederen hensiktmessig valgt en leder med en motstandsverdi mellom 0,01 og IO3 ohm/m. Som ytterligere trekk skulle det ved begynnelsen og ved slutten av hver kabelleder mellom målelederen og den ikke-isolerte leder for hver vannsensor være koblet en overspenningsavleder. Ved en målekobling som foretar innmating av den samme spenning i alle måleledere, vil det videre mellom målemotstandene og spenningskilden være anordnet et relé og en hvilekontakt på dette relé skulle forbinde målemotstandene med de ikke-isolerte ledere i vannsensorene. Derved ville det være sikret at målelederne ved begynnelsen av kabelstrekning til en hver tid enten er jordet lavohmig ved spenningskilden eller via relékontaktene direkte med hensyn til vekselspenning. Ved høyspenningskabelanlegg med utkrys-sede kabelmantler må det påses at målelederen likeledes er utkrysset. When using the new measuring circuit on multi-conductor cable systems, especially in high-voltage cable systems, it must also be taken into account that the water sensor and thus also the measuring technical access to the cable system are best protected against the appearance of impermissibly high induced alternating voltages which have their cause in the operation of the cable system. These are partly already taken into account by the fact that each measuring conductor is connected with a terminating resistor, whose resistance value appropriately amounts to approximately 20% of the resistance value of the measuring conductor. Thereby, a conductor with a resistance value between 0.01 and 103 ohm/m is appropriately chosen for the measuring conductor. As a further feature, a surge arrester should be connected at the beginning and at the end of each cable between the measuring conductor and the non-insulated conductor for each water sensor. In the case of a measuring connection that feeds the same voltage into all measuring conductors, a relay will also be arranged between the measuring resistors and the voltage source, and a rest contact on this relay should connect the measuring resistors to the non-insulated conductors in the water sensors. Thereby, it would be ensured that the measuring conductors at the beginning of the cable run are at all times either low-impedance earthed at the voltage source or via the relay contacts directly with regard to alternating voltage. In the case of high-voltage cable systems with crossed cable sheaths, it must be ensured that the measuring conductor is also crossed.
De for gjennomføringen av den målemetoden nødvendig konstruksjonsdeler (i det vesentlige motstander) kan være anordnet ved endene av kabellederne enten direkte på kabellederne og/eller i et hus. Derved bortfaller spesielle forbindelsesledninger og det tas hensyn til den vanlige anleggsoppbygning. The structural parts (mainly resistors) necessary for the implementation of the measurement method can be arranged at the ends of the cable conductors either directly on the cable conductors and/or in a housing. Thereby, special connection lines are no longer required and the normal plant structure is taken into account.
Flere utførelseseksempler av målekretser for gjennomføring av den nye målemetode er illustrert på figurene 1 til 12. Derved viser: Figur 1 en målekrets ved hvilken målelederen for et treleder- kabel anlegg påvirkes parallelt med den samme målespenning, Figur 2 et for den egentlige måling relevant ekvivalent skjema for målekretsen i henhold til figur 1, og Several design examples of measuring circuits for implementing the new measuring method are illustrated in Figures 1 to 12. Thereby: Figure 1 shows a measuring circuit in which the measuring conductor for a three-conductor cable system is affected in parallel with the same measuring voltage, Figure 2 an equivalent diagram for the actual measurement relevant for the measuring circuit according to Figure 1, and
Figur 3 forandringen av det ekvivalente skjema i henhold til figur 2 Figure 3 the change of the equivalent form according to Figure 2
ved opptreden av en vanninntrengning. Videre viser: in the event of water ingress. Furthermore shows:
Figur 4 en målekrets ved hvilken hver gang en måleleder i et treleder-kabelanlegg er lagt til en målespenning og de andre målesløyfer ved enden av målesiden blir kortsluttet, Figur 5 et for måleteknisk formål relevant ekvivalent skjema av måle kretsen i henhold til figur 2, og Figur 6 forandringen av det ekvivalente skjema i henhold til figur 4 ved Figure 4 a measuring circuit in which every time a measuring conductor in a three-conductor cable system is added to a measuring voltage and the other measuring loops at the end of the measuring side are short-circuited, Figure 5 a relevant equivalent form of measuring for measuring technical purposes the circuit according to Figure 2, and Figure 6 the change of the equivalent scheme according to Figure 4 by
opptreden av en vanninntrengning, occurrence of a water intrusion,
Figur 7 en målekrets for en énleder- eller treleder-kabel med en Figure 7 a measuring circuit for a single-conductor or three-conductor cable with a
fuktighetsuømfindtlig, isolert hjelpeleder i henhold til krav 1, moisture-insensitive, insulated auxiliary conductor according to claim 1,
Figur 8 en variant av målekretsen på figur 7 ved begynnelsen av Figure 8 a variant of the measuring circuit in Figure 7 at the beginning of
kabelen, the cable,
Figur 9 en målekrets for en elektrisk énleder- eller flerlederkabel, ved hvilken målelederen og den ikke-isolerte leder danner en ved fuktighetspåvirkning aktiverbar spenningskilde i henhold til krav 1, Figur 10 en utvidelse av målekretsen i henhold til figur 7 for en toleder-kabelanlegg, og Figur 11 og 12 to varianter av målekretsen i følge figur 5 idet variasjonen vedrører de ved begynnelsen av kabelanlegget liggende deler av målekretsen. Figure 9 a measuring circuit for an electric single-conductor or multi-conductor cable, in which the measuring conductor and the non-insulated conductor form a voltage source that can be activated by the influence of moisture according to claim 1, Figure 10 an extension of the measuring circuit according to Figure 7 for a two-conductor cable system, and Figures 11 and 12 two variants of the measuring circuit according to Figure 5, as the variation relates to the parts of the measuring circuit located at the beginning of the cable system.
På figurene 1 til 12 blir de enkelte koblingselementer betegnet med bokstaver henholdsvis bokstavkombinasjoner, som har den betydning som er angitt i det følgende: L Lengden av en kabel eller et toleder- henholdsvis trelederkabel- anlegg, In figures 1 to 12, the individual connecting elements are denoted by letters or letter combinations, which have the meaning indicated in the following: L The length of a cable or a two-conductor or three-conductor cable facility,
Li Avstand mellom skadestedet og begynnelsen av kabelanlegget, Li Distance between the damage site and the beginning of the cable system,
Fi Sted for en vanninntrengning, skadested, Fi Location of a water intrusion, location of damage,
ML Den i hver kabel eller i hver kabelleder i skjermområdet anordnede måleleder i en vannsensor, ML The measuring conductor arranged in each cable or in each cable conductor in the screen area in a water sensor,
HL Den i en énleder- eller flerlederkabel anordnede hjelpeleder, HL The auxiliary conductor arranged in a single-conductor or multi-conductor cable,
EL Den i hver kabel eller hver kabelleder i skjermområdet anordnede, ikke-isolerte, jordede leder i vannsensoren, for eksempel en skjermtråd, EL The non-insulated, grounded conductor in the water sensor arranged in each cable or cable conductor in the screen area, for example a screen wire,
Rm Den målemotstand som er koblet foran hver måleleder, Rm The measuring resistance that is connected in front of each measuring conductor,
Rs Totalmotstand i den enkelte måleleder, med Rs' =■ lengdespesi-fikk motstand, Rs Total resistance in the individual measuring conductor, with Rs' = length-specific resistance,
Rh Motstand for hjelpelederen, Rh Resistance for the auxiliary conductor,
Ra Avslutningsmotstander, med hvilke målelederen er koblet til Ra Termination resistors, with which the measuring conductor is connected
vannsensorene, the water sensors,
Rb En for alle måleledere felles belastningsmotstand, Rb A common load resistance for all measuring conductors,
UA Den ved begynnelsen og ved slutten av hver kabelleder anordnede overspenningsavleder, UA The surge arrester arranged at the beginning and at the end of each cable conductor,
GA Hus for overpenningsavlederen, GA Housing for the overvoltage arrester,
GW Ved enden av kabelanlegget anordnede hus for opptak av motstandene Ra og Rb, GW At the end of the cable system, houses arranged for recording the resistances Ra and Rb,
U En ytre spenningskilde, U An external voltage source,
Ui En indre spenningskilde, Ui An internal voltage source,
A, B, C Et relé med hvilekontaktene a, b og c, A, B, C A relay with the rest contacts a, b and c,
I Strøm gjennom målemotstanden til en måleleder. In Current through the measuring resistance of a measuring conductor.
Under hensyntagen til disse betegnelser og deres betydning viser figur 7 under henvisning til målekretsen i henhold til DE 3736333 en målekrets, ved hvilken det i en for eksempel trelederkabel med lengde L er anordnet måleleder MLi, en hjelpeleder HL og en ikke-isolert, jordet leder EL], enten i mellomrom eller i skjermområdet. Motstanden til målelederen er derved betegnet med Rsi og motstanden til hjelpelederen Rs2- Så vel målelederen som hjelpelederen er hver gang forkoblet en målemotstand Rmi henholdsvis Rm2; begge målemotstander er i fellesskap belagt til den ene pol på en spenningskilde U. Så vel på målelederen som på hjelpelederen er det koblet respektive arbeidsmotstander RA[ henholdsvis RA2- Begge arbeidsmotstander er koblet på en belastningsmotstand Rb. Denne belastningsmotstand er videre forbundet med den ikke-isolerte, jordede ELi, som på sin side er koblet til den andre pol i spenningskilden. Ved denne spenningskilde kan det dreie seg om en likespenningskilde eller om en firkantformet veksel-spenningskilde med meget lav frekvens. Taking into account these designations and their meaning, Figure 7, with reference to the measuring circuit according to DE 3736333, shows a measuring circuit, in which, for example, a three-conductor cable of length L is arranged measuring conductor MLi, an auxiliary conductor HL and a non-insulated, grounded conductor EL], either in space or in the screen area. The resistance of the measuring conductor is thereby denoted by Rsi and the resistance of the auxiliary conductor Rs2 - Both the measuring conductor and the auxiliary conductor are each connected to a measuring resistance Rmi and Rm2 respectively; both measuring resistors are jointly coated to one pole of a voltage source U. Both on the measuring conductor and on the auxiliary conductor respective working resistances RA[ and RA2 respectively are connected. Both working resistances are connected to a load resistance Rb. This load resistance is further connected to the non-isolated, grounded ELi, which in turn is connected to the other pole of the voltage source. This voltage source can be a direct voltage source or a square-shaped alternating voltage source with a very low frequency.
Hver målemotstand Rmi henholdsvis Rm2 er tilordnet en ikke nærmere illustrert strømmålerinnretning, med hvilken strømmene Ij og I2 måles. Ved opptreden av en mantelfeil, som er forbundet med en vanninntrengning ved skadestedet Fi i en avstand ELj fra begynnelsen av kabelanlegget dannes det ved skadestedet en overgangsmotstand mellom målelederne MLi og den jordede leder EL], hvorved strømfordelingen forandres over målemotstandene Rmi og Rm2- Av det derved foreliggende motstandsnettverk med de kjente motstander og de målte strømmer kan feilstedet beregnes. Dette skjer hensiktsmessig med hjelp av en tilsvarende programmert mikrobrikke i måleapparatet. Each measuring resistor Rmi and Rm2 respectively is assigned to a current measuring device, not further illustrated, with which the currents Ij and I2 are measured. In the event of a sheath fault, which is associated with water penetration at the damage site Fi at a distance ELj from the beginning of the cable system, a transition resistance is formed at the damage site between the measuring conductors MLi and the earthed conductor EL], whereby the current distribution is changed across the measuring resistances Rmi and Rm2- Of that thereby, the present resistance network with the known resistances and the measured currents can be used to calculate the location of the fault. This is conveniently done with the help of a correspondingly programmed microchip in the measuring device.
I henhold til figur 8 kan målekoblingen ved begynnelsen av kabelen også være utformet slik at bare målemotstanden Rm2 er koblet mot den ene pol i spenningskilden og målemotstanden RMJ sammen med den ikke-isolerte leder ELi er koblet mot den andre pol i spenningskilden. Alternativt kan tilkob-lingene for de to målemotstandene ombyttes. According to Figure 8, the measuring connection at the beginning of the cable can also be designed so that only the measuring resistor Rm2 is connected to one pole of the voltage source and the measuring resistor RMJ together with the non-insulated conductor ELi is connected to the other pole of the voltage source. Alternatively, the connections for the two measuring resistors can be exchanged.
Figur 9 viser en målekobling ved hvilken målelederen MLn og den ikke-isolerte, jordede leder ELj danner en potensiell, galvanisk spenningskilde ved at målelederen er utformet som kobberleder med et cirka lOO^im sjikt av sink og med en fletting av isolerende tråder. Detaljerte forklaringer med hensyn til denne utformingen av målelederen kan utledes av det tyske patent P 195 27 972.7. Den i forhold til måleleder MLn fuktighetsuømfindtlig isolerte hjelpeleder HL er derimot utformet som normal, elektrisk leder. I tilfelle av en fuktighetsinntrengning fremkommer således i kabelen en spenningskilde U; som fører til strømmer over de to målemotstandene Rmi og Rm2, når denne er forbundet ved begynnelsen av kabelen med den ikke-isolerte ledning EL] og ved enden av kabelen over respektive arbeidsmotstander RAi henholdsvis RA2 og en felles belastningsmotstand Rb likeledes er forbundet med den ikke-isolerte leder EL^ Figure 9 shows a measuring connection in which the measuring conductor MLn and the non-insulated, grounded conductor ELj form a potential galvanic voltage source in that the measuring conductor is designed as a copper conductor with an approximately lOO^im layer of zinc and with a braid of insulating wires. Detailed explanations with regard to this design of the measuring conductor can be derived from the German patent P 195 27 972.7. The auxiliary conductor HL, which is insulated insensitive to moisture in relation to the measuring conductor MLn, is, on the other hand, designed as a normal electrical conductor. In the event of moisture penetration, a voltage source U thus appears in the cable; which leads to currents across the two measuring resistances Rmi and Rm2, when this is connected at the beginning of the cable with the non-insulated wire EL] and at the end of the cable across respective working resistances RAi respectively RA2 and a common load resistance Rb is likewise connected to the non-insulated -insulated conductor EL^
Koblingen ifølge figur 9 er også anvendbar for toleder-kabelanlegg, når hjelpelederen HL er anordnet i den andre kabel og utformet som måleleder og derved sammen med den i tillegg anordnede, ikke-isolerte, jordede leder EL2 likeledes danner en potensiell, galvanisk spenningskilde. Den i den andre kabel anordnede leder EL2 skal ved begynnelsen og ved enden av kabelanlegget forbindes med den ikke-isolerte leder EL] i den første kabel slik det er illustrert med stiplede linjer på figuren. The connection according to Figure 9 is also applicable for two-conductor cable systems, when the auxiliary conductor HL is arranged in the second cable and designed as a measuring conductor and thereby, together with the additionally arranged, non-insulated, grounded conductor EL2, likewise forms a potential galvanic voltage source. The conductor EL2 arranged in the second cable must be connected at the beginning and at the end of the cable system to the non-insulated conductor EL] in the first cable as illustrated with dashed lines in the figure.
Målekretsen i følge figur 9 kan også utvides til treleder-kabelanlegg når det i den tredje kabelleder likeledes blir anordnet en tilsvarende måleleder og en ikke-isolert leder og målelederen og den jordede, ikke-isolerte leder innbe-fattes i målekretsen i henhold til krav 3. The measuring circuit according to Figure 9 can also be extended to a three-conductor cable system when a corresponding measuring conductor and a non-insulated conductor are also arranged in the third cable conductor and the measuring conductor and the grounded, non-insulated conductor are included in the measuring circuit in accordance with claim 3 .
Ved utformingen av målelederen og den ikke-isolerte leder som spennings-kilder, aktiverbare ved fuktighetsinntrengning, arbeider det galvaniske element i tilfelle av en vanninntrengning til sinkskiktet i det med vann forurensede område av kabelleder er fjernet fra mållederen. Dette tidsrom kan i avhengighet av sinkskiktets tykkelse utgjøre for eksempel 5 til 10 dager. By designing the measuring conductor and the non-insulated conductor as voltage sources, which can be activated by moisture penetration, the galvanic element works in the event of a water intrusion until the zinc layer in the water-contaminated area of the cable conductor is removed from the target conductor. Depending on the thickness of the zinc layer, this period can be, for example, 5 to 10 days.
Figur 10 viser en målekrets som i samsvar med krav 2 er beregnet for et tolederrør- eller kabelanlegg. I hver av de ved siden av hverandre anordnede kabelledere er det anordnet en måleleder ML] henholdsvis ML2 og en ikke-isolert jordet leder EL] henholdsvis EL2. Hver måleleder som er utstyrt med en fuktighetsømfindtlig isolering, er ved begynnelsen av kabelanlegget sammenkoblet med en målemotstand Rmi henholdsvis Rm2 og ved kabelenden med en arbeidsmotstand RAj henholdsvis RA2. De to arbeidsmotstander er koblet til en belastningsmotstand Rb, som på sin side er forbundet med jordlederen EL]. Samtidig er jordlederen EL2 for den andre kabelleder ved begynnelsen og ved slutten av kabelanlegget forbundet med jordlederen ELi. De to målemotstander Rmi og Rm2 er lagt til den ene pol på en spenningskilde U, og de to ikke-isolerte, jordede ledere EL] og EL2 er lagt til den andre pol på denne spenningskilde. Alternativt kan det ved begynnelsen av kabelanlegget være valgt en målekobling i henhold til figur 8. Figure 10 shows a measuring circuit which, in accordance with claim 2, is calculated for a two-conductor pipe or cable system. In each of the cable conductors arranged next to each other, a measuring conductor ML] respectively ML2 and a non-insulated earthed conductor EL] respectively EL2 are arranged. Each measuring conductor, which is equipped with a moisture-sensitive insulation, is connected at the beginning of the cable system with a measuring resistance Rmi or Rm2 and at the end of the cable with a working resistance RAj or RA2. The two working resistors are connected to a load resistor Rb, which in turn is connected to the earth conductor EL]. At the same time, the earth conductor EL2 of the other cable conductor at the beginning and at the end of the cable system is connected to the earth conductor ELi. The two measuring resistors Rmi and Rm2 are added to one pole of a voltage source U, and the two non-insulated, grounded conductors EL] and EL2 are added to the other pole of this voltage source. Alternatively, at the beginning of the cable system, a measuring connection can be selected according to Figure 8.
Figur 1 viser en målekrets for et treleder-kabelanlegg, ved hvilket hver av de tre parallelt anordnede kabelledere har en lengde L. I skjermområdet for hver kabelleder er det anordnet en måleleder ML og en jordet tilbakeleder EL. Ved begynnelsen og ved enden av kabelanlegget er det tilkoblet respektive overspenningsavledere UA mellom målelederen og den jordede leder. Figure 1 shows a measuring circuit for a three-conductor cable system, in which each of the three parallel arranged cable conductors has a length L. In the shield area for each cable conductor, a measuring conductor ML and an earthed return conductor EL are arranged. At the beginning and at the end of the cable system, respective surge arresters UA are connected between the measuring conductor and the earthed conductor.
Ved enden av kabelanlegget er hver måleleder ML koblet sammen med en avslutningsmotstand RA. Avslutningsmotstandene Rai til RA3 er koblet til en felles belastningsmotstand RB som på sin side er jordet og er forbundet med de jordede ledere EL] til EL3 i målesløyfene. Ved begynnelsen av kabelanlegget er hver måleleder ML koblet til en målemotstand RM] til Rm2 henholdsvis Rm3 . Målemotstanden Rmi til RM3 er i fellesskap over viklingene til et relé A koblet til den negative pol på en likespenningskilde, hvis positive pol er forbundet med de jordede ledere på målesløyfene. Derved er målemotstandene og målespenningskilden anordnet i et måleapparathus GM som også opptar de ikke spesielt betegnede måleapparater for registrering av de gjennom målemotstandene flytende strømmer Ij, I2 og I3. Videre inneholder huset ikke nærmere illustrerte elektroniske innretninger for beregning av de målte strømmer. At the end of the cable system, each measuring conductor ML is connected to a terminating resistor RA. The terminating resistors Rai to RA3 are connected to a common load resistor RB which in turn is grounded and is connected to the grounded conductors EL] to EL3 in the measuring loops. At the beginning of the cable system, each measuring conductor ML is connected to a measuring resistor RM] to Rm2 and Rm3 respectively. The measuring resistors Rmi to RM3 are jointly across the windings of a relay A connected to the negative pole of a DC voltage source, the positive pole of which is connected to the grounded conductors of the measuring loops. Thereby, the measuring resistors and the measuring voltage source are arranged in a measuring device housing GM which also accommodates the not specifically designated measuring devices for recording the currents Ij, I2 and I3 flowing through the measuring resistors. Furthermore, the house does not contain further illustrated electronic devices for calculating the measured currents.
Når spenningen til spenningskilden U ikke er aktivert, danner hvilekontakten a bro over spenningskilden U og kobler dermed målemotstandene Rm mot jord. Derved er målelederne til en hver tid elektrisk avsluttet slik at det ikke ved noen driftstilstand kan opptre farlige spenninger mellom målelederne ML og kabelskjermen. I rammen av disse beskyttelsestrekk begrenser den ohmske motstand for hver måleleder sammen med det tilkoblede motstander den induserte strøm. Ved valg av avslutningsmotstander RA til maksimalt 20% av motstanden for de enkelte måleledere utgjør vekselspenningen ved avslutningsmotstanden likeledes bare cirka 20% av den induserte spenning. Ved hjelp av ekstra, induktive motstander, kan vekselspenningen reduseres enda mer virksomt ved motstandene. Videre finnes den mulighet, ved begynnelsen og ved enden av kabelstrekningen å jorde målelederne umiddel-bart etter uttredende fra kabelmantelen, fremdeles i tilslutningsområdet for endelukninger, bryterinnføringer eller kabelkontakter mellom overspenningsavleder og målemotstand via en relékontakt, som i tilfelle av feil styres av måleinnretningen, for ved opptreden og stedsbestemmelse av feil å stoppe en strømføring via skadested. When the voltage to the voltage source U is not activated, the resting contact a forms a bridge over the voltage source U and thus connects the measuring resistors Rm to earth. Thereby, the measuring conductors are electrically terminated at all times so that dangerous voltages cannot occur between the measuring conductors ML and the cable screen in any operating condition. Within the framework of these protective features, the ohmic resistance of each measurement lead together with the connected resistor limits the induced current. When terminating resistors RA are selected to a maximum of 20% of the resistance for the individual measuring conductors, the alternating voltage at the terminating resistor also amounts to only approximately 20% of the induced voltage. By means of additional inductive resistors, the alternating voltage can be reduced even more effectively at the resistors. Furthermore, there is the possibility, at the beginning and at the end of the cable run, to ground the measuring conductors immediately after exiting the cable sheath, still in the connection area for end closures, switch insertions or cable contacts between the surge arrester and measuring resistance via a relay contact, which in the event of a fault is controlled by the measuring device, for in the event of the appearance and location of a fault, to stop a current flow via the location of the damage.
Ifølge figur 2 driver en ved målesløyfen anlagt målespenning U strømmer I1( 12 og h gjennom de respektive måleledere. For forenkling av koblingsopp-budet anbefales det å velge alle sensqrmotstandere og alle avslutnings-mot-standere like store. Derved er det ikke beskadigede kabelmanteler de tre målte strømmer like store innenfor et toleransebånd. Ved opptreden av et skadested i henhold til figur 3 på stedet F| trenger det vann inn i skjermområdet til den beskadigede kabel, hvorved isolasjonmotstanden mellom måleledere og den jordede leder i en målesløyfe blir betydelig redusert. Den reduserte motstand er koblingsteknisk tatt hensyn til av motstanden Ro. Ved hjelp av denne overgangsmotstand blir strømføringen i koblingen i henhold til figur 2 forandret; dette betyr at ved en feil i kabellederen 1 er strømmen li større enn strømmene I2 og 13, som fremdeles er innbyrdes like store. Under hensyntagen til de kjente størrelser for koblingsmotstandene kan feilstedet i kabellederen 1 måles fra kabelens begynnelse, og registreres med den følgende ligning, når According to Figure 2, a measuring voltage U applied to the measuring loop drives currents I1( 12 and h through the respective measuring conductors. To simplify the connection arrangement, it is recommended to choose all sensing resistors and all terminating resistors of the same size. In this way, the cable sheaths are not damaged three measured currents of equal magnitude within a tolerance band. In the event of a damage location according to Figure 3 at location F|, water penetrates into the screen area of the damaged cable, whereby the insulation resistance between measuring conductors and the earthed conductor in a measuring loop is significantly reduced. reduced resistance is taken into account in connection technology by the resistance Ro. With the help of this transition resistance, the current flow in the connection is changed according to figure 2; this means that in the event of a fault in the cable conductor 1, the current li is greater than the currents I2 and 13, which are still interconnected taking into account the known values for the connection resistances, the fault location in the cable conductor 1 can be measured from the beginning of the cable, and is recorded with the following equation, when
strømmen I] er minst 5% større enn strømmene I2 og I3: the current I] is at least 5% greater than the currents I2 and I3:
Denne regneoperasjon kan utføres av en mikrodatamaskin og resultatet kan bringes til fremvisning. This arithmetic operation can be performed by a microcomputer and the result can be displayed.
Målekoblingene ifølge figur 4 skiller seg fra målekoblingen på figur 1 bare ved koblingen på begynnelsen av kabelstrekningen. Innenfor måleapparatet GM er derved målelederen og den jordede bakleder for hver målesløyfe tilordnet et spenningsuttak, idet det mellom den respektive målemotstand Rm og spenningsuttaket er anordnet et relé A henholdsvis B henholdsvis C, hvis hvilekontakt a henholdsvis b henholdsvis c vanligvis jorder målemotstand. Hvis det ved den respektive målesløyfe legges en spenning U åpnes hvilekontakten og det mates en strøm inn i målekretsen over målemotstanden. Ved å legge en spenning ut til spenningsuttaket for målelederen ML] blir målelederne ML2 og ML3 fra kablene påvirket med en spenning slik det fremgår av det forenklede, ekvivalente skjema på figur 5. Ifølge dette strømmer det også strømmer gjennom målemotstandene RM2 og Rm3- I tilfelle av en vanninntrengning i en kabelleder i henhold til figur 6 blir det ved skadestedet F\ målelederen ML] forbundet med den jordede bakleder EL] i den første måle-sløyfe via en overgangsmotstand Ro, slik,at strømmene gjennom målemotstandene Rmi, Rm2 og Rm3 forandres i sitt forhold til hverandre. The measuring connections according to Figure 4 differ from the measuring connection in Figure 1 only at the connection at the beginning of the cable run. Within the measuring device GM, the measuring conductor and the grounded back conductor for each measuring loop are thereby assigned to a voltage outlet, as between the respective measuring resistance Rm and the voltage outlet, a relay A respectively B respectively C is arranged, whose rest contact a respectively b respectively c usually grounds the measuring resistance. If a voltage U is applied to the respective measuring loop, the rest contact is opened and a current is fed into the measuring circuit via the measuring resistance. By applying a voltage to the voltage outlet for the measuring conductor ML], the measuring conductors ML2 and ML3 from the cables are affected with a voltage as can be seen from the simplified, equivalent diagram in Figure 5. According to this, current also flows through the measuring resistors RM2 and Rm3- In case of a water ingress into a cable conductor according to Figure 6, at the point of damage F\ the measuring conductor ML] is connected to the grounded rear conductor EL] in the first measuring loop via a transition resistance Ro, so that the currents through the measuring resistances Rmi, Rm2 and Rm3 are changed in their relationship to each other.
For denne kobling beregnes posisjonen for feilstedet ut fra den etterfølgende ligning, idet det derved gås ut fra at målespenningene ligger på målesløyfen hvis kabelleder har vanninntrening: Den praktiske dimensjonering av de to koblinger skal demonstreres ved hjelp av to talleksempler. Ut fra angivelsen at ved kabelanlegget i henhold til figur 1 gjelder følgende verdier: L = 1000 m, For this connection, the position of the fault location is calculated from the following equation, whereby it is assumed that the measuring voltages are on the measuring loop whose cable conductor has water ingress: The practical dimensioning of the two connections shall be demonstrated using two numerical examples. Based on the indication that for the cable system according to figure 1 the following values apply: L = 1000 m,
RB= 560 £1, RB= 560 £1,
Ra = Rai = Ra2 = Ra3 = 330 Q, Ra = Rai = Ra2 = Ra3 = 330 Q,
Rm ~ Rmi = Rm2 <=> Rm3 = 1000 Q, Rm ~ Rmi = Rm2 <=> Rm3 = 1000 Q,
Rs' = 6,6 Q/m, d.h. Rs <=> RSi<=> RS2<=> Rss <=> 6,6 k£2, Rs' = 6.6 Q/m, i.e. Rs <=> RSi<=> RS2<=> Rss <=> 6.6 k£2,
U = 6,126 V, 11 = 1,418 x IO<-3>A, 12 = 0,744 x 10-<3>A, og U = 6.126 V, 11 = 1.418 x IO<-3>A, 12 = 0.744 x 10-<3>A, and
I3 = 0,744 x 10"<3>A, I3 = 0.744 x 10"<3>A,
utgjør avstand L] mellom feilstedet og begynnelsen av kabelstrekningen 501,3m, idet feilen foreligger i kabelleder 1. is the distance L] between the fault location and the beginning of the cable section 501.3m, as the fault is in cable conductor 1.
Ved en kobling i henhold til figur 4 angis følgende verdier: For a connection according to Figure 4, the following values are entered:
L = 1000 m, L = 1000 m,
Rb — 100 Q, Rb — 100 Q,
RA<=> Rai <=> Ra2= Ra3= 100 Q, RA<=> Rai <=> Ra2= Ra3= 100 Q,
Rm ~ Rmi - Rm2<=> Rm3<=> 100 Q, Rm ~ Rmi - Rm2<=> Rm3<=> 100 Q,
Rs' = 1 Q/m, d.h. Rs <=> RSi<=> R§2<=> Rss = 1 kQ, Rs' = 1 Q/m, i.e. Rs <=> RSi<=> R§2<=> Rss = 1 kQ,
U = 10 V, U = 10 V,
I, = 12.00 x 10"3A, 12 = 0,443 x 10"<3>A, og 13<=> 0,443 x IO-<3>A, I, = 12.00 x 10"3A, 12 = 0.443 x 10"<3>A, and 13<=> 0.443 x IO-<3>A,
Avstanden Li mellom feilstedet og kabelens begynnelse vil her være 249,4m, idet feilstedet likeledes foreligger i kabelleder 1. The distance Li between the fault location and the beginning of the cable will here be 249.4m, as the fault location is also in cable conductor 1.
For fullstendiggjøring av koblingene i henhold til figurene 1 og 2 kan det ved begynnelsen og ved enden av hver kabelstrekning mellom den respektive måleleder og den jordede leder henholdsvis kabelskjermen være anordnet en bryter. Disse brytere blir i tilfelle av en detektert vanninntrengning i den an-gjeldende kabelleder automatisk lukket etter avslutning av stedsmålingen. Derved blir det unngått strømming av induserte vekselstrømmer over feilstedet og den derav resulterende oppvarming. Ved de til dette formål benyt-tede brytere kan det for eksempel dreie seg om kontakter på releer, der deres spoler befinner seg respektivt i strømkretsen til vannsensorene. Spolene og kontaktene er derved syklisk ombyttet til strømkretsene. Hvis det for eksempel opptrer en mantelfeil i kabelleder 1 blir målelederen til vannsensorene i kabelleder 2 påvirket med en spenning som aktiverer releet som befinner seg i strømkretsen til denne vannsensor; og dens arbeidskontakt jorder målelederen i kabellederen 1 som er belastet med feil. 1 stedet for den forannevnte bryter eller parallell til denne kan det også være anordnet en respektiv kondensator, som stadig kobler målelederen vekselstrømmessig mot jord. Under stedsmåling reduseres derved en eventuell over skadestedets flytende veksel-strøm. To complete the connections according to Figures 1 and 2, a switch can be arranged at the beginning and at the end of each cable section between the respective measuring conductor and the earthed conductor or the cable shield. These switches are automatically closed in the event of detected water ingress in the relevant cable conductor after completion of the location measurement. Thereby, the flow of induced alternating currents over the fault location and the resulting heating is avoided. The switches used for this purpose can, for example, be contacts on relays, where their coils are located respectively in the current circuit of the water sensors. The coils and contacts are thereby cyclically exchanged for the current circuits. If, for example, a sheath fault occurs in cable conductor 1, the measuring conductor of the water sensors in cable conductor 2 is affected with a voltage that activates the relay located in the circuit of this water sensor; and its working contact grounds the measuring conductor in cable conductor 1 which is loaded with faults. 1 instead of the aforementioned switch or parallel to this, a respective capacitor can also be arranged, which constantly connects the measuring conductor in terms of alternating current to earth. During on-site measurement, any floating alternating current above the damage site is thereby reduced.
Alternativ til målekoblingen i henhold til figur 5 kan det ved begynnelsen av kabelanlegget være anordnet en tilkobling mellom målelederen og den jordede, ikke-isolerte ledning, slik det er illustrert på figur 11.1 henhold til denne kan man forbinde to målemotstandere i fellesskap med den ene pol på spenningskilden og den tredje målemotstand og de ikke-isolerte, jordede ledere til de tre kabelledere med den andre pol på spenningskilden. Derved kan selvfølgelig også velges en tilordning som den som er illustrert på figur 12. Ved kobling i henhold til figurene 11 og 12 utregnes feilstedet ifølge en annen ligning enn for koblingene i henhold til figurene 2 og 5, imidlertid fremkommer denne ligning av de allerede kjente regneoperasjoner for registrering av et motstandsnettverk. As an alternative to the measuring connection according to Figure 5, a connection can be arranged at the beginning of the cable system between the measuring conductor and the earthed, non-insulated wire, as illustrated in Figure 11.1 according to which two measuring resistors can be connected together with one pole on the voltage source and the third measuring resistor and the non-insulated, grounded conductors of the three cable conductors with the other pole on the voltage source. Thereby, of course, an assignment such as the one illustrated in figure 12 can also be selected. When connecting according to figures 11 and 12, the fault location is calculated according to a different equation than for the connections according to figures 2 and 5, however, this equation is derived from the already known arithmetic operations for registration of a resistance network.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995127972 DE19527972B4 (en) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | Measurement circuit using a sensor for detecting and locating water leaks |
| DE1995144391 DE19544391A1 (en) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | Leakage detection and locating device for tubes or cables |
| PCT/DE1996/001309 WO1997004325A1 (en) | 1995-07-18 | 1996-07-12 | Measuring circuit for detecting and locating incursions of water in pipe or cable installations |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO980206D0 NO980206D0 (en) | 1998-01-16 |
| NO980206L NO980206L (en) | 1998-03-18 |
| NO314471B1 true NO314471B1 (en) | 2003-03-24 |
Family
ID=26017286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO19980206A NO314471B1 (en) | 1995-07-18 | 1998-01-16 | Measuring circuit for recording and determining the location of water intrusion in pipe or cable systems |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0839325B1 (en) |
| DE (1) | DE59608512D1 (en) |
| IN (1) | IN189976B (en) |
| NO (1) | NO314471B1 (en) |
| WO (1) | WO1997004325A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022063763A1 (en) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Apparatus for detecting leaks and method for producing the apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109725240B (en) * | 2018-11-16 | 2021-10-12 | 中国兵器工业集团江山重工研究院有限公司 | General electric strength detection device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3201643A1 (en) * | 1982-01-18 | 1983-07-28 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Device for locating an ingress of moisture into an elongated object of large extent |
| DE3736333A1 (en) * | 1987-10-27 | 1989-05-11 | Hoogovens Aluminium Kabelwerk | Heavy-current cable having a moisture sensor |
| DE3908903A1 (en) * | 1989-03-15 | 1990-09-20 | Siemens Ag | Signalling core, and an electrical or optical cable having a signalling core, as well as a cable network made of cables having a signalling core |
| DE4302832A1 (en) * | 1993-01-27 | 1994-07-28 | Siemens Ag | Locating moisture entry point in electrical or optical cable |
-
1996
- 1996-07-02 IN IN1211CA1996 patent/IN189976B/en unknown
- 1996-07-12 WO PCT/DE1996/001309 patent/WO1997004325A1/en active IP Right Grant
- 1996-07-12 EP EP96924747A patent/EP0839325B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-12 DE DE59608512T patent/DE59608512D1/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-01-16 NO NO19980206A patent/NO314471B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022063763A1 (en) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Apparatus for detecting leaks and method for producing the apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO980206D0 (en) | 1998-01-16 |
| WO1997004325A1 (en) | 1997-02-06 |
| IN189976B (en) | 2003-05-24 |
| EP0839325B1 (en) | 2001-12-19 |
| EP0839325A1 (en) | 1998-05-06 |
| DE59608512D1 (en) | 2002-01-31 |
| NO980206L (en) | 1998-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2192416B1 (en) | Method and apparatus for detecting a phase-to-earth fault | |
| JP5201449B2 (en) | Ground wire branch terminal and distribution board | |
| RU2422964C1 (en) | Device of electric circuits current protection against single-phase ground faults (versions) | |
| KR100918515B1 (en) | Method for measuring earth resistance of a single ground in active state | |
| EP4060847A1 (en) | Anti-electric-shock monitoring and protection method and apparatus for low-voltage user end | |
| WO1990011532A1 (en) | Monitoring electric cables | |
| EP1018027B1 (en) | Method for the location of a high-resistance earth fault in a power distribution system on the basis of current measurements | |
| US4972179A (en) | Liquid leakage detection apparatus including wheatstone bridge | |
| NO314471B1 (en) | Measuring circuit for recording and determining the location of water intrusion in pipe or cable systems | |
| US10511164B2 (en) | Apparatus for preventing electric shock in event of flooding and method therefor | |
| RU2715909C1 (en) | Device for electric current protection of electric circuits against single-phase earth faults | |
| JP2009204456A (en) | Earthed system connecting state confirming device | |
| US3044050A (en) | Fire detection system | |
| RU2014125816A (en) | METHOD FOR ASSESSING ELECTRIC COMMUNICATION WITH EARTH, METHOD FOR ASSESSING AND APPROPRIATE POWER SUPPLY | |
| DE19544391A1 (en) | Leakage detection and locating device for tubes or cables | |
| KR101812060B1 (en) | Terminal Board for Measurement Continuity Electric Resistanc of Structure | |
| JP5312833B2 (en) | Circuit breaker | |
| JP7061803B2 (en) | Plug-in connection unit | |
| RU2321009C1 (en) | Method and device for measurement of earth rod resistance | |
| EP4067916A1 (en) | Sheath voltage limiter (svl) integrity monitoring | |
| JPS629277A (en) | Diagnostic method for cable insulation under hotline | |
| EP0295599A1 (en) | Electrical trip device | |
| RU2372666C1 (en) | Device of data collection on state of objects under protection | |
| SU981904A2 (en) | Device for checking grounding serviceability | |
| RU79700U1 (en) | DEVICE FOR COLLECTING INFORMATION ON THE STATUS OF PROTECTED OBJECTS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |