NO314471B1 - Målekrets for registrering og bestemmelse av sted for vanninntrengelse i rör- eller kabelanlegg - Google Patents

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.

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).

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).

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Figur 3 forandringen av det ekvivalente skjema i henhold til figur 2

ved opptreden av en vanninntrengning. Videre viser:

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

opptreden av en vanninntrengning,

Figur 7 en målekrets for en énleder- eller treleder-kabel med en

fuktighetsuømfindtlig, isolert hjelpeleder i henhold til krav 1,

Figur 8 en variant av målekretsen på figur 7 ved begynnelsen av

kabelen,

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.

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,

Li Avstand mellom skadestedet og begynnelsen av kabelanlegget,

Fi Sted for en vanninntrengning, skadested,

ML Den i hver kabel eller i hver kabelleder i skjermområdet anordnede måleleder i en vannsensor,

HL Den i en énleder- eller flerlederkabel anordnede hjelpeleder,

EL Den i hver kabel eller hver kabelleder i skjermområdet anordnede, ikke-isolerte, jordede leder i vannsensoren, for eksempel en skjermtråd,

Rm Den målemotstand som er koblet foran hver måleleder,

Rs Totalmotstand i den enkelte måleleder, med Rs' =■ lengdespesi-fikk motstand,

Rh Motstand for hjelpelederen,

Ra Avslutningsmotstander, med hvilke målelederen er koblet til

vannsensorene,

Rb En for alle måleledere felles belastningsmotstand,

UA Den ved begynnelsen og ved slutten av hver kabelleder anordnede overspenningsavleder,

GA Hus for overpenningsavlederen,

GW Ved enden av kabelanlegget anordnede hus for opptak av motstandene Ra og Rb,

U En ytre spenningskilde,

Ui En indre spenningskilde,

A, B, C Et relé med hvilekontaktene a, b og c,

I Strøm gjennom målemotstanden til en måleleder.

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.

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.

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.

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^

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

strømmen I] er minst 5% større enn strømmene I2 og I3:

Denne regneoperasjon kan utføres av en mikrodatamaskin og resultatet kan bringes til fremvisning.

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.

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,

RB= 560 £1,

Ra = Rai = Ra2 = Ra3 = 330 Q,

Rm ~ Rmi = Rm2 <=> Rm3 = 1000 Q,

Rs' = 6,6 Q/m, d.h. 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

I3 = 0,744 x 10"<3>A,

utgjør avstand L] mellom feilstedet og begynnelsen av kabelstrekningen 501,3m, idet feilen foreligger i kabelleder 1.

Ved en kobling i henhold til figur 4 angis følgende verdier:

L = 1000 m,

Rb — 100 Q,

RA<=> Rai <=> Ra2= Ra3= 100 Q,

Rm ~ Rmi - Rm2<=> Rm3<=> 100 Q,

Rs' = 1 Q/m, d.h. Rs <=> RSi<=> R§2<=> Rss = 1 kQ,

U = 10 V,

I, = 12.00 x 10"3A, 12 = 0,443 x 10"<3>A, og 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.

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.

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.

Claims (10)

1. Målekrets for registrering og bestemmelse av stedet for en vanninntrengning i et rør eller en elektrisk kabel, hvor i dens mantel er anordnet en, med fuktighetsømfindtlig isolering utstyrt elektrisk måleleder (ML) og en ikke-isolert leder (EL) og hvor målelederen (ML) og den ikke-isolerte leder (EL) er tilordnet en overfor målelederen fuktighetsuømfindtlig, isolert hjelpeleder (HL), idet målelederen (ML) og den ikke-isolerte leder (EL) danner en vannsensor, målelederen (ML) og hjelpelederen (HL) er forbundet med hverandre ved enden av kabelen eller røret og hvor målelederen (ML), hjelpelederen (HL) og den ikke-isolerte leder (EL) ved begynnelsen av røret eller kabelen er tilkoblet til en måleanordning, karakterisert ved at målelederen (ML) og hjelpelederen (HL) ved enden av røret eller kabelen hver gang via en avslutningsmotstand (Ra) er koblet på en felles belastningsmotstand (Rb), som på sin side er forbundet med den ikke-isolerte leder (EL) og at ved begynnelsen av røret eller kabelen er målelederen (ML) og hjelpe lederen (HL) sammenkoblet respektivt med en målemotstand (Rm), og de to målemotstander (Rm) og den ikke-isolerte leder (EL) er for bundet til vilkårlig kommunikasjon med de to poler på en spen-ningingskilde (U) (figur 7, figur 8) eller de to målemotstander (Rm) er forbundet med den ikke- isolerte leder (EL) og målelederen (MLi 0 og den ikke-isolerte leder (ELi) inne i røret eller kabelen danner de to poler for den ved fuktighetspåvirkning aktiverbar spenningskilde (Ui) (figur 9).

2. Målekrets ifølge krav 1, karakterisert ved at hjelpelederen er anordnet i en andre kabel eller et annet rør anordnet parallelt til førstnevnte rør eller kabel og er utformet som måleleder (ML2) med en fuktighetsømfindtlig isolering, og at det i det andre røret eller den andre kabel likeledes er anordnet en ikke-isolert leder (EL2), som ved begynnelsen og ved enden av det andre røret eller den andre kabel er forbundet med den ikke-isolerte leder (ELi) i det førstnevnte rør eller den førstnevnte kabel (figur 10).

3. Målekrets ifølge krav 2, karakterisert ved at det parallelt til den første og den andre kabel eller det første og det andre rør er anordnet et tredje rør eller en tredje kabel, under hvis mantel er anordnet en fuktighetsømfindtlig måleleder (ML3) og en ikke-isolert leder (EL3), at den tredje måleleder ved begynnelsen av røret eller kabelen likeledes er sammenkoblet med en målemotstand (RM3) og ved enden av røret eller kabelen likeledes med en avslutningsmotstand (Ra3) og at denne avslutningsmotstand er koblet på den felles belastningsmotstand (Rb) for det først-nevnte rør eller den førstnevnte kabel, idet den ikke-isolerte leder (EL3) ved begynnelsen og ved enden av røret eller kabelen er forbundet med de ikke-isolerte ledere (ELi, EL2) for de to andre rør eller kabler, og at målemotstanden (Rm) for den tredje måleleder likeledes er forbundet med en av de polene hvis spenningskilden (U) henholdsvis med den ikke-isolerte leder (EL) (figur 1, figur 4).

4. Målekrets ifølge ett av kravene 1 til 3, karakterisert ved at den henholdsvis de ikke-isolerte ledere (EL) er jordet ved begynnelsen og/eller ved enden av røret eller kabelen i henholdsvis rør- eller kabelanlegget (figur 1 - 6).

5. Målekrets i følge ett av kravene 1 til 4, karakterisert ved at hver målemotstand (Rm) på den ene side hviler på en hvilekontakt (a, b, c) i et relé (A, B, C) som er koblet mot den ikke-isolerte leder (EL) for den respektive vannsensor og på den annen side under mellomkoblingen av reléet (A, B, C) mot et spenningsinnmatingspunkt (U) (figur 4).

6. Målekrets ifølge krav 5, for et flerleder-kabelanlegg, karakterisert ved at det ved begynnelsen og enden av hver kabelleder mellom målelederen (ML) og den ikke-isolerte leder (EL) for hver vannsensor er koblet en overspenningsavleder (UA) (figur 1, 4).

7. Målekrets ifølge krav 5, ved hvilken alle målemotstander i fellesskap er koblet til den ene pol på spenningskilden, karakterisert ved at det mellom målemotstandene (Rm) og spenningskilden (U) er anordnet et relé A og at en hvilekontakt (a) på dette relé (A) forbinder målemotstanden (R3) med de ikke-isolerte ledere (EL) i vannsensorene (figur 1).

8. Målekrets ifølge ett av kravene 1 til 3, ved hvilket målelederen og den ikke-isolerte leder innenfor røret eller kabelen henholdsvis innenfor rørene eller kablene danner de to poler på en ved fuktighetsinnvirkning aktiverbar spenningskilde, karakterisert ved at målelederen (MLn) og den ikke-isolerte leder (EL) består av det samme, godt elektrisk ledende metall og at målelederen (MLn) er utstyrt med et maksimalt cirka lOOum tykt sjikt av et metall, hvis elektrokjemiske spenning er mindre enn det for ledermaterialet.

9. Målekrets ifølge krav 8, karakterisert ved at målelederen (MLn) og den ikke-isolerte leder (ELj) består av kobber og at belegget på målelederen består av sink.

10. Målekrets ifølge krav 8 eller 9, karakterisert ved at målelederen (MLn) er utstyrt med en fletting av isolerende tråder.