DE1490389C - Anordnung zur Kontrolle der konzentrischen Lage von elektrischen Leitern in Isolierstoffen - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kon- zu einer kapazitiv bereits anderweitig belasteten

trolle der konzentrischen Lage von elektrischen Lei- Schwingkreisschaltung parallel liegen, muß zur Ver-

tern in Isolierstoffen, insbesondere der Innenleiter meidung von Fremdeinflüssen verhältnismäßig viel

koaxialer Kabel, unter Verwendung von hoehfre- Aufwand betrieben werden.

quenten Spannungen, die zwei in einer senkrecht 5 Ein oft festgestellter Mangel bei der Kontrolle der

zu dem Leiter stehenden Ebene angeordnete und um konzentrischen Lage von elektrischen Leitern in

90° gegeneinander versetzte Paare von kapazitiv wir- Isolierstoffen besteht nun darin, daß die bekannten

kenden, an der Oberfläche des den Leiter umgeben- Meßschaltungen gerade dann, wenn sie ihre größte

den- Isolierstoffes entlanggeführten Sonden aufweist, Empfindlichkeit aufweisen, durch Fremdfelder am

wobei die beiden Sonden jedes Paares derart gegen- io leichtesten zu beeinflussen sind. Die Meßanzeige

einander geschaltet sind, daß bei gleich großer Isola- kann dann durch StörbeeinfMssung gefälscht werden,

tionsstärke zwischen ihnen und dgm Innenleiter vpn Legt man nämlich bei bekannten Prüfeinrichtungen

der nachgeschalteten Meßeinrichtung kein Signal ab- z. B. den Symmetriepunkt eines Übertragers an die

gegeben wird. Meßspannung und erdet man den zu prüfenden

Bei der Herstellung γαη z. Ii. koaxialen Leitungen 15 Leiter, dann liegen die Störkapazitäten immer und mit kontinuierlich auf den Innenleiter aufgebrachtem gerade auch im interessierenden Symmetriefall an Isolierstoff kann es yprkommen, daß der Jnnenr Spannung und gehen daher in die Messung ein.
leiter exzentrisch im Isolierstoff eingebettet liegt. Der- Die der Erfindung zugrunde liegende und zu artige Fehler können beispielsweise durch die aus lösende Aufgabe besteht nun darin, eine Meßanordder USA.-Patentschrift 2 604 512 bekannten Meßein- 20 nung zu schaffen, die von äußeren Einflüssen frei richtung festgestellt werden. An zwei diagonal gegen- ist und völlig problemlos eingesetzt werden kann, überliegenden, auf der Isolierschicht des zu prüfen- Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei der Anden Leiters aufliegende Sonden wird eine Meß- Ordnung der eingangs geschilderten Art der zu" spannung über je einen Kondensator angelegt, wobei prüfende elektrische Leiter auf das Potential der der Leiter selbst geerdet ist. Die an den Konden- 25 hochfrequenten Spannung gegen Erdpotential gelegt satoren auftretenden Spannungen werden einer ver- und jeweils den Sonden eines Sondenpaares ein gleichenden Meßbrücke zugeführt, in der die Diffe- Übertrager zugeordnet, dessen mit den Sonden verrenz der Spannungen ausgewertet wird. Die Größe bundene Wicklung eine auf Erdpotential liegende dieser Differenz ist ein Maß für die exzentrische Lage Mittelanzapfung aufweist.

des Leiters in der isolierenden Hülle. Auch im 30 Bei der Anordnung nach der Erfindung ist der

Symmetriefall, bei dem zwar die Differenz dieser zu prüfende Leiter selbst mit einer Wechselspannung

beiden Spannungen zu Null wird, bleibt jede Span- . beaufschlagt und baut daher in seiner Umgebung ein

nung an den Kondensatoren in voller Höhe erhalten. elektrisches Feld auf, das die kapazitiv wirkenden

Die praktisch nicht vermeidbaren Störkapazitäten Sonden beeinflußt; die an ihnen erzeugte Spannung

können sich daher gerade im Falle der in erster 35 Hegt an den gegeneinandergeschalteten Wicklungen

Linie interessierenden Symmetrie der Leiterlage als des Übertragers. Bei vollkommener Symmetrie der

das Meßergebnis fälschend auswirken. Spannungen ist der Eingangsscheinwiderstand der

Eine andere bekannte Meßvorrichtung (britische Wicklungen praktisch Null. Da nun bei der Kon-Patentschrift 638 732) besteht aus einer Spule zur trolle der Lage des Leiters dessen Symmetrie interErzeugung eines magnetischen Wechselfeldes zwi- 40 essiert, arbeitet die Anordnung bei der Anzeige des sehen zwei magnetischen Polen und aus zwei im Normalzustandes immer in einem solchen Bereich, magnetischen Feld angeordneten gegeneinander ber bei dem der Eingangsscheinwiderstand zumindest wegbaren Eichleitern, zwischen denen der bezüglich sehr klein wird. Die Durchflutung in den Wicklungen seiner Lage im Isolierstoff zu prüfende Leiter ent- hebt sich dabei genau auf; es bleibt lediglich der langgeführt wird. Gemessen wird die magnetische 45 ohmsche Widerstand der Wißkhingen bestehen. Da Kopplung zwischen der das magnetische Wechsel- nun die Störkapazitäten parallel zu den Meßfeld erzeugenden Spule und einer Eichleiterschleife^ sonden liegen bzw. an den mit den Sonden verbunderen mit dem magnetischen Feld verkettete wirk- denen Wicklungsenden des Übertragers angreifen, same Fläche von der Dicke der Isolierung ani zu können diese Störkapazitäten keine schädliche Wirprüfenden Leiter abhängig ist. Die in den Eichleitern 50 kung hervorrufen; im Falle der Symmetrie kann induzierten Spannungen werden in einer Spannungs- nämlich an diesen Punkten keine Spannung aufvergleichsschaltung ausgewertet. Auch bei dieser An- treten. Erst bei unsymmetrischer Lage des Leiters in Ordnung können die Meßergebnisse durch.Fremdr der Isolierung tritt eine induktive Ungleichheit der felder beeinflußt werden, da die Koppelschleifen Spannung an den Wicklungshälften des Übertragers eine verhältnismäßig große Erstreckung aufweisen. 55 auf und erst in diesem Zustand können sieh die

Eine andere bekannte Vorrichtung (USA.r-Patent- Störkapazitäten wegen der dann erfolgenden Spanschrift 2 135 675) ist für die Feststellung der Gleich- nungsbeaufschlagung auswirken. Dieser Zustand mäßigkeit der Wandstärke von Rohren, Kabejmän- interessiert aber erst insofern, als hierdurch eine teln usw. vorgesehen. Zu diesem Zweck wird dem Exzentrizität des Leiters angezeigt wird.
Prüfling ein Längsstrom aufgeprägt und z. B. durch 60 Die neue Meßanordnung ist auch sehr empfindlich, zwei diagonal gegenüberliegende Prüfspulen das weil bei hoher Querimpedanz des Übertragers bereits stromabhängige elektromagnetische Feld gemessen. bei kleinen Stromunterschieden Δ J in beiden Zwei-Die an den Spulen induzierten Spannungen werden gen eine große Spannung auftritt. Im Abgleich daeinem Übertrager mit Mittelanzapfung zugeführt, gegen ist die Spannung unabhängig von der Größe dessen Ausgangsspannung weiter ausgewertet wird. 65 der Querinduktivität theoretisch gleich Null.

Es ist auch bekannt, die Meßelektroden selbst als Die Anordnung nach der Erfindung kann man

frequenzbestimmenden Teil einer Meßschaltung aus- vorteilhafterweise auch zur Steuerung von Maschinen

zunützen. Da die Kapazitätsänderungen des Kabels zur Herstellung der Isolierschicht auf Leitern ver-

wenden. Man kann dann Mittel vorsehen, die bei festgestellter Exzentrizität des Leiters im dielektrischen Stoff ein Signal auslösen oder automatisch eine Korrektur an der Maschine veranlassen.

Im folgenden wird die Anordnung nach der Erfindung an Hand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Figur ist der zu prüfende, mit einer Isolierstoffschicht 1 versehene Leiter 2 dargestellt. An den Leiter werden vorteilhafterweise zwei Meßspannungen verschiedener Frequenz oder ein Signal mit breitem Frequenz-Spektrum gelegt. Die Meßspannung kann beispielsweise einem Pulsgenerator entnommen werden. Der Leiter liegt mit seiner Isolierschicht zwischen den Sondenpaaren 3 und 4; die Sonden je eines Paares sind an die Übertrager 5 angeschlossen und können an den Ausgängen 6 nur dann eine Spannung erzeugen, wenn die Kopplung zu den Elektroden des Paares 3 bzw. 4 ungleich ist. Wenn die aus den Übertragerwicklungen 5 und den Sondenpaaren 3 bzw. 4 bestehenden Schwingkreise auf verschiedene Frequenzen abgestimmt sind, können beide Sondenpaare auf nur einen Verstärker arbeiten, weil dann keine Phasenkompensation auftreten kann, die unter Umständen eine konzentrische Lage des Innenleiters vortäuscht. Bei gleich abgestimmten Schwingkreisen dagegen wird zweckmäßigerweise für jedes Sondenpaar ein eigener Verstärker vorgesehen. Die resultierenden Spannungen eines Sondenpaares haben in beiden Richtungen einer Abweichung des Leiters 1 von der Mittellage eine um .180° abweichende Phasenlage, aus der man eine Steuergröße ableiten kann. Über geeignete Steuergeräte kann dann eine automatische Nachregelung der Maschine, die den Leiter mit Isolierstoff umpreßt, erfolgen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Kontrolle der konzentrischen Lage von elektrischen Leitern in Isolierstoffen, insbesondere der Innenleiter koaxialer Kabel, unter Verwendung von hochfrequenten Spannungen, die zwei in einer senkrecht zu dem Leiter stehenden Ebene angeordnete und um 90° gegeneinander versetzte Paare von kapazitiv wirkenden, an der Oberfläche des den Leiter umgebenden Isolierstoffes entlanggeführten Sonden aufweist, wobei die beiden Sonden jedes Paares derart gegeneinander geschaltet sind, daß bei gleich großer Isolationsstärke zwischen ihnen und dem Innenleiter von der nachgeschalteten Meßeinrichtung kein Signal abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (2) auf das Potential der hochfrequenten Spannung gegen Erdpotential gelegt wird und daß jeweils den Sonden eines Sondenpaares (3, 4) ein Übertrager zugeordnet ist, dessen mit den Sonden verbundene Wicklung (5) eine auf Erdpotential liegende Mittelanzapfung aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Leiter (2) liegende hochfrequente Spannung ein breites Frequenzspektrum aufweist und daß die beiden aus den Sondenpaaren (3, 4) und den Übertragerwicklungen (5) bestehenden Schwingkreise auf verschiedene Frequenzen abgestimmt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen