DE612762C - Einrichtung zur Feststellung undichter Stellen bei OElkabeln und zur Bestimmung des fehlerhaften Kabelabschnittes - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Feststellung undichter Stellen bei Ölkabeln und zur Bestimmung des fehlerhaften Kabelabschnittes Die Erfindung betrifft eine Signalanlage für Kabel mit unter Druck stehenden Isoliermitteln, z. B. ölgefüllte Kabel, die längs der Strecke an verschiedenen Stellen mit Ölspeise- oder Druckausgleichgefäßen verbunden sind. Bei derartigen Kabeln ist es wichtig, abnorme Drücke in dem* Behälter sofort zu erkennen und nach der Anfangs- oder Endstation automatisch zu .melden, ,da die Ursache derartig abnormer Drücke gewöhnlich ein Defekt im Kabel oder Behälter selbst ist. Um längere Betriebsunterbrechungen zu vermeiden, ist es erforderlich, undichte Stellen im Kabel oder defekten Behälter so schnell wie möglich aufzufinden und auszubessern. Die Auffindung des Fehlers kann wesentlich erleichtert werden, wenn durch die Signaleinrichtung gleichzeitig angezeigt wird, welche Ölgefäße Unterdruck, aufweisen, wie er in der Hauptsache beim Leckwerden eintreten kann.
• Bei kurzen Kabelstrecken mit nur wenigen Ölgefäßen kann man jedem Behälter eine besondere Leitung eines mehradrigen Signalkabels zuordnen und hierdurch den Behälter kenntlich machen, bei dem infolge eines gewissen Unterdruckes eine Kontaktvorrichtung gesehloss,en wurde.
• Bei Drehstromübertragungssystemen mit drei Einleiterkabeln und einem Reservekabel wird die Anzahl der Ölgefäße auf längeren Strecken sehr groß, da man gewöhnlich bei jedem Einphasenkabel pro Kilometer einen Ölbehälter vorsieht, so daß, bei einem derartigen Übertragungssystem auf einer Strekkenlänge von $o km schon insgesamt Zoo Kontaktvorrichtungen vorhanden sind. Würde man einer jeden Kontaktvorrichtung eine besondere Ader zuordnen, so würde das Signalkabel sehr teuer werden.
• Man hat bei derartigen Anlagen zur Verringerung der Signalleiterzahl an jedem Behälter einen Morsezeichengeber eingebaut, der bei abnormalem Druck in Betrieb gesetzt wird. Durch die Wahl verschiedener Morsezeichen für die einzelnen Behälter kann- die Fehlerstelle kenntlich gemacht werden. Derartige Einrichtungen sind aber sehr kompliziert und kostspielig.
• Es ist auch vorgeschlagen worden, den defekten Ölbehälter durch Widerstandsmessung der Signalleiterschleife zu ermitteln. Derartige Einrichtungen besitzen den Nachteil, daß durch die Beeinflussung des Widerstandes der Signalleiterschleife durch die wechselnde Bodentemperatur die Messung ungenau wird. Die Verwendung von Gleichstrom bei derartigen Einrichtungen hat wegen der direkten galvanischen Verbindung von Signalkabel und Anzeigevorrichtung den Nachteil, daß an der Meldevorrichtung bei Störungen im Wechselstromnetz, z. B. wenn bei einem Doppelerdschluß das SignalkabeC induziert wird, unzulässig hohe Spannungen auftreten können, durch die die Meßeinrichtung beschädigt werden kann und die dieselben bedienenden Personen gefährdet werden.
• Zur Vermeidung dieser Nachteile sollen erfindungsgemäß die Einrichtungen zur Feststellung undichter Stellen bei Ölkabeln und zur Bestimmung des fehlerhaften Kabelabschnittes mit Wechselstrom betrieben werden, was den Vorteil hat, daß zwischen Signalleitung und Anzeigevorrichtung in der Meldestation ein Isolierwandler eingebaut werden kann, und die Ermittlung der Fehlerstelle erfolgt dann dadurch, daß die Kbutakte der Ausgleichgefäße zwischen je zwei eine Schleife bildende Signalleitungen geschaltet sind und daß bei Kontaktgabe eines Ausgleichgefäßes die durch den geschlossenen Kontakt verkürzte Schleife jeweils mit einer denselben Temperaturbedingungen wie diese ausgesetzten anderen Schleife in einer Wechselstrom - Brückenschaltung verglichen werden kann: Bei einer derartigen Schaltung sind konstante Vergleichswiderstände nicht erforderlich, und der Temperatureinfluß auf den Widerstand der Signalleitungen ist völlig ausgeschaltet. Die Signalanlage ermöglicht es ferner, mit nur fünf Signalleitungen und zwei Meßinstrumenten gleichzeitig- die Kontaktgabe an zwei Ausgleichgefäßen in -derselben Phase anzuzeigen.
• In der Zeichnung ist in den Abb. i bis 3 eine Anlage nach der Erfindung gezeigt. die beispielsweise bei einem Übertragungssystem mit vier Einleiterkabeln Verwendung finden kann.
• In der Abb. t sind mit Ui, Th, W1, Rl die Ausgleichgefäße der Einleiterkabel bezeichnet; wobei mit den Indizes i, 2 . . . .die jeweilige Meßstelle bezeichnet ist. Mit A, B, A', B' sind vier Signalleiterschleifen bezeichnet, die einen gemeinsamen, mit o bezeichneten Rückleiter besitzen. Die Signalschleifen sind an die gegen Hochspannung isolierten Wicklungen ß, g und ä', g' der Isolierwandler 6, 7 und 6', 7' angeschlossen. Auf diesen Wandlern sind je zwei Niederspannungswicklungen 1o, i z bzw. To ; i i' angeordnet, die die Zweige einer Brücke mit den Eckpunkten a, b, c, d bzw. a', b', c', d' bilden. Die Punkte a und b bzw. ä und b' liegen an der Wechselspannungsquelle i2 bzw. i?', die Punkte c, d bzw. c', d' an der Spule eines Qnotientenmessers oder Wattmessers 13 bzw. i3'. Die andere Spüle der Instrumente 13 und i 3' liegt, wie die Brücke, an der Meßspannung.
• Die Wirkungsweise der der Anordnung zugrunde liezenden Brückenschaltunz sei zunächst an den beiden Signalschleifen A, B und dem zugehörigen Meßinstrument 13 erläutert.
• Sind beide Schleifen A und B gleich, d. h. ist keiner der Kontakte U, V usw. geschlossen, so befindet sich der Zeiger des Instruinentes 13, dessen Skala, in Abb. 2 dargestellt ist, in seiner Nullage. Wird aber beispielsweise ein Kontakt an der Meßstelle 3 geschlossen, so entsteht zwischen den Brückenpunkten c und d eine Spannung, deren Größe von der Entfernung der Meßstelle 3 vom Ende der Schleife abhängig ist und deren Richtung dadurch bestimmt wird, ob der Kontakt in der Schleife A oder in B liegt. Je nachdem also, ob Kontakt V, oder R3 geschlossen wird, gibt das Instrument einen Ausschlag nach links oder rechts. Durch die verschiedenen Ausschläge ist somit eine zweite Unterscheidungsmöglichkeit gegeben.
• Da der Ausschlag des Anzeigeinstrumentes nur vom Verhältnis der Widerstände der eingeschalteten Signalleiterschleifen abhängt, wird dadurch, daß die Schleife-4 als Vergleichswiderstand für die Messung der Schleife B und umgekehrt benutzt wird, der Temperatureinfluß .auf die Messung ausgeschaltet. Da beide Signalleiterschleifen im gleichen Kabel liegen, bleibt nämlich das Verhältnis der Widerstände der beiden Schleifen bei verschiedenen Temperaturen -gleich.
• Wenn man nun bei Übertragungssystemen mit vier Einleiterkabeln den Ausgleichgefäßen von je zwei Phasen eine derartige Brückenschaltung zuordnet, kann man an dem zugehörigen Instrument Phase und Lage des kontaktgeben ,den Gefäßes ablesen.
• Bei einer Undichtigkeit im Bleimantel des Kabels werden gewöhnlich die zu beiden Seiten der Fehlerstelle liegenden Ausgleichgefäße einen Kontakt geben. Es ist deshalb not< wendig, daß .die beiden die Fehlerstelle eingrenzenden. Ausgleichgefäße unmittelbar durch die Anzeigevorrichtung kenntlich gemacht werden, weil dadurch die fehlerhafte Teilstrecke selbst gemeldet wird.
• Dies läßt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, -daß nicht sämtliche Kontakte derselben Hochspannungsphase, z. B. U, zwischen die Signalleiterschleifen der einen Brückenanordnung gelegt werden, sondern abwechselnd an das Meßinstrument 13 und i3', wie es in Abb. i dargestellt ist. Die Kontakte der Ausgleichgefäße der Phase U liegen also abwechselnd in der SchleifeA und der S chleif e A'. Die Skaleneinteilung- (Abb. 2 und 3) der Meßinstrumente 13 und r3' ist dementsprechend eingerichtet. Erfolgt beispielsweise auf der Teilstrecke 2-3 - Bleimantelbruch in dem Kabel W, so sprechen die Kontakte der Ausgleiohbehälter W2 .und W, dieses- Kabels- an. Dementsprechend -schlägt das Instrument i 3 nach rechts bis zu der Marke W2 und das Instrument 13' nach rechts bis zu der Marke W3 aus. Die Lage der Fehlerstelle ist damit auf den Skalen der Instrumente eindeutig festgelegt.
• Da es praktisch- kaum vorkommen wird, daß bei vier Einleiterkabeln gleichzeitig zwei defekt werden, so ist es ausreichend, wenn gleichzeitig höchstens zwei Ausgleichgefäße desselben Kabels gemeldet werden. Wird die Fehlerstelle nicht sofort gefunden und ist der Ölverlust groß, so daß mehr als zwei Ausgleichgefäße einen größern Unterdruck erhalten, so werden stets die beiden der Meßstelle am nächsten liegenden Behälter angezeigt.
• Um zu kontrollieren, welche Ausgleichgefäße eines Kabels insgesamt angesprochen haben, kann man außer dem direkt zeigenden Instrument 13 bzw. 13' noch ein registrierendes Instrument anschließen, welches die Nummer und die zeitliche Reihenfolge der kontaktgebenden Gefäße aufzeichnet. Derartige Aufzeichnungen können auch für die Fehlerortbestimmung von Wichtigkeit sein, da die Zeit, innerhalb der eine bestimmte Flüssigkeitsmenge aus dem Behälter ausfließt, von der Entfernung der Fehlerstelle abhängig ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i@Einrichtung zur Feststellung undichter Stellen bei Ölkabeln .und zur Bestimmung des fehlerhaften Kabelabschnittes unter Verwendung von parallel zum Kabel verlegten Signalleitern und von Kontakten an den Ausgleichgefäßen, dadurch gekennzeichnet; daß die Kontakte der Ausgleichgefäße zwischen je zwei eine Schleife bildende Signalleitungen geschaltet sind und @daß bei Kontaktgabe eines Gefäßes die durch den geschlossenen Kontakt verkürzte Schleife jeweils mit einer denselben Temperaturbedingungen wie diese ausgesetzten anderen Schleife in einer Wechselstrombrückenschaltung verglichen werden kann.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß bei Mehrleiter'-Übertragungssystemen mit besonderen Ausgleichgefäßen für jeden Leiter zwei Wechselstrombrücken mit je zwei Sgnalleitersohleifen verwendet werden und daß die Kontakte der hintereinanderliegenden Ausgleichgefäße desselben Leiters abwechselnd an eine Signalleiterschleife der einen und anderen -Brücke angeschlossen werden können.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die -Signalleiter transformatorisch, mit der Wechselstrombrücke verbunden sind. q.. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wechselstrombrücke aus zwei Isoliertransformatoren (6, 7) besteht, die je eine Spannungswicklung (8, 9) zum Anschluß der Signalleiterschleife (El, B) und je zwei die Brückenzweige bildende Niederspannungswicklungen (i o, i i) haben.