DE2344772C3 - Meßverfahren und Anordnung zur Kabelfehler-Vorortung - Google Patents
Meßverfahren und Anordnung zur Kabelfehler-VorortungInfo
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- 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
- G01R31/11—Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods
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Description
Die Erfindung betrifft ein Meßverfahren zur Kabelfehler- Vorortung auf der Grundlage des Impuls-Echo-Verfahrens, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit diesem Verfahren werden Fehlerortungen an Kabeln und Freileitungen durchgeführt. Von einem
Prüfgerät ausgehende, in Zeitfolge und Form genau definierte Impulse rufen an Stellen abweichenden
Wellenwiderstandes, also an Fehlerstellen (Isolations-Fehler und -aderbrüche), rücklaufende Reflexionsspan
nung hervor, die ihrer Herkunft nach deutlich durch Vorzeichen und Amplitude zu unterscheiden sind.
Wenn die Fortpflanzungs-Geschwindigkeit der Impulse für eine Leitung bekannt ist, die ja nur von der
Dielektrizitäts-Konstante beeinflußt wird, dann sind die Laufzeiten des Impulses und der rücklaufenden
Reflexionsspannung ein Maß für die Entfernung der Reflexionsstellen von der Meß-Stelle.
Die visuelle Darstellung der Impulse erfolgt mittels einer Braunschen Röhre, wo die Laufzeitunterschiede
anhand eines Rastermaßstabes abgelesen werden können. Vor allem bei kürzeren Leitungen mit
geringeren Laufzeiten ist es jedoch schwierig, einmalige Ablesungs- und Aufzeichnungs-Vorgänge visuell zu
registrieren. Deshalb ist stets zusätzlich noch eine photographische Aufzeichnung mittels einer Kamera
nötig, um das Ergebnis für eine nachträgliche Auswertung festzuhalten. Dieses Aufzeichnungs-Verfahren mit
der Anordnung von Braunscher Röhre und Kamera ist aber aufwendig und teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Meßverfahren und
eine Anordnung zur Kabelfehler-Vorortung der angegebenen Gattung zu schaffen, welche — auch bei
kürzeren Leitungen — eine genaue Registrierung des Kabelfehlers erlauben und gleichzeitig einfach in der
Handhabung sind und wenig Aufwand benötigen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß bei einem Meßverfahren entsprechend den Merkmalen des
kennzeichnenden Teils des Anspruchs I. Die Lösung der Aufgabe hinsichtlich der Meßanordnung erfolgt entsprechend den Merkmalen des kennzeichnenden Teils
des Anspruchs 2. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch diese Lösung wird zur Anzeige lediglich noch eine Anzeige-Lampe benötigt, welche aufleuchtet, wenn
die Zeitdauer beider Signale übereinstimmt. Die vorgewählte Zeit der monostabilen Kippstufe ist «Habei
ein Maß für die Laufzeit der Impulse. An der ermittelten Laufzeit kann über die Fortpflanzungi-Geschwindigkeit
des Impulses auf dem Kabel der genaue Fehlerort ermittelt werden. Die vorgewählte Zeit kann dabei von
einem Teiler genau abgelesen werden. Es kann jedoch auch eine Direktanzeige, z. B. über eine digitale
Anzeige, die ermittelte Zeit abgelesen werden.
Vorteilhaft ist es, daß an den Ausgängen der Gatter zur Anzeige einer zu kurzen bzw. zu langen
vorgewählten Zeit des monostabilen Multivibrators jeweils eine Anzeigelampe vorgesehen ist Die Impulslängen werden auf diese Weise optisch angezeigt. Nach
dieser Anzeige richtet sich dann die vorwählbare Zeit der monostabilen Kippstufe bei einer erneuten Impuls-Eingabe.
Anstelle einer manuellen Nachregelung der vorgewählten Zeit der monostabilen Kippstufe, welche dem
Gleichstrom-Signal entspricht, kann auch eine automatische Nachführschaltung bezüglich der Impulslängen-Differenz der monostabilen und der bistabilen Kippstufe vorgesehen sein. Die einmal vorgewählte Zeit der
monostabilen Kippstufe über ein Zeitglied kann entweder zu kurz oder zu lang sein, verglichen mit der
Einschaltdauer des bistabilen Multivibrators, welcher das Wechselstromsignal erzeugt. Die Impulslängen-Abweichungen können dann mittels Spannungs-Vergleicher und Zählglieder ermittelt werden und in Form
einer Spannung, einer Kapazität, eines Widerstandes usw. dem Zeitglied zugeführt werden, welches dann
aufgrund dieser Korrektur-Signale den richtigen Zeitwert abgibt.
An den Ausgängen der Gatter kann aber auch ein Galvanometer vorgesehen sein. Je nach vorgewählter
Zeit, welcher der Impulslaufzeit proportional ist, zeigt das Galvanometer, welches vorzugsweise von einem
Nullpunkt in der Skalenmitte ausgeht, einen Ausschlag nach links oder nach rechts. Bei Übereinstimmung der
Zeitdauer sowohl des Wechselstrom-Impulses aufgrund des Echos als auch der vorgewählten Zeitdauer der
monostabilen Kippstufe, zeigt das Galvanometer keinen
Ausschlag,
Bei Verwendung eines Impuls-Generators anstelle eines Gleichstrom-Generators kann das Meßverfahren
auch für niederohmige Kabelfehler verwendet werden. Durch fortwährende Impuls-Eingabe kann so durch
stete Veränderung der Zeit der monostabilen Kippstufe eine gleiche Einschaltdauer für beide Signale erreicht
werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs-Beispieles mit einer Zeichnung näher
erläutert:
Die Figur zeigt die schematische Darstellung des
Meßverfahrens mit Anordnung einer stark vereinfachten elektrischen Schaltung.
Ein Gleichspannungs-Generator 1 lädt über einen variablen Vorwiderstand 2 das fehlerhafte Kabel, d. h.
dessen Kapazität 3, auf. Bei Erreichen der Durchschlagsspannung am Fehler 4 entlädt sich die aufgeladene
Kabel-Kapazität 3 und die Eingangs-Spannung zwischen Ader und Mantel bricht zusammen. Am
Fehlerort 4 entsteht nun ein Impuls, der sowohl zum Kabelende als auch zum Kabelanfang 5 zurückläuft und
über die Teiler-Kombination 6 und 7 auf brauchbare Werte herabgesetzt wird. Dieser Impuls startet eine
monostabile Kippstufe 8 und eine bistabile Multivibratorstufe 9. Die Zeitdauer der monostabilen Kippstufe 8
kann durch einen Zeitregler 10 veränderlich gehalten werden.
Bekanntlich fällt eine gestartete monostabile Kippstufe nach Ablauf einer vorgewählten Zeit in ihren
ursprünglichen Schaltzustand zurück. Bei einer bistabilen Multivibratorstufe erfolgt die Rückstellung jedoch
erst durch einen zweiten von außen zugeführten Impuls.
Nachdem durch den ersten Impuls, der an der Kabelfehlerstelle 4 erzeugt wird, beide Multivibratorstufen
8 und 9 aus ihrer ursprünglichen Lage geschaltet werden, wird der gleiche Impuls vom Kabelanfang
wieder auf den Kabelfehler reflektiert, der zu diesem Zeitpunkt noch gezündet ist und damit einen niederohmigen
Übergangswiderstand darstellt Dieser niederohmige Übergangswiderstand wiederum reflektiert den
Echo-Impuls und schickt ihn erneut zum Kabelanfang 5 zurück, wo er durch den Teiler 6 und 7 nochmals
verkleinert wird. Dieser zweite Impuls hat nun die Entfernung II,d.h. von Kabelanfang 5 bis Kabelfehler
4, zweimal zurückgelegt und schaltet nun die bistabile Kippstufe 9 zurück.
Die beiden Ausgänge der Kippstufe 8 und 9 sind in einem Gatter 12 und 13 leitend und bewirken ein
Aufleuchten der Lampe 15.
Ist die vorgewählte Zeit der monostabilen Kippstufe
länger als die Impuls-Laufzeit und damit eine kürzere Einschaltdauer der bistabilen Kippstufe, so leuchtet die
Lampe 16 auf.
Durch wenige Messungen ist es nun möglich, durch eine entsprechende Zeitwahl der monostabilen Kippstufe
die genaue Impulslaufzeit dadurch festzustellen, daß
ίο die mittlere Lampe 15 zum Aufleuchten gebracht wird.
Aus der ermittelten Laufzeit kann über die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Impulses auf dem Kabel der
genaue Fehlerort ermittelt werden.
Die genaue Zeiteinstellung der monostabilen Kippstufe kann durch Stufenschalter und variable Zeit-Verlängerungswerte
oder durch den Decodierschalter Yl bewirkt werden. Bei der Benutzung eines Decodierschalters
besteht die Möglichkeit der Digitalanzeige des vorgewählirn Meßwertes.
Für eine automatische Nachregelix^g der eingestellten
Zeit der monostabilen Kippstufe köm?;n Korrektur-Signale
verwendet werden, die aus der Differenz der Einschaltdauer des monostabilen und des bistabilen
Multivibrators gewonnen werden. Vorzugsweise wird dabei je *sach Impulslängendifferenz eine negative oder
positive Spannung erzeugt. Diese Korrekturspannung wird entweder direkt dem Zeitglied zugeführt oder erst
in ein kapazitives oder ohmsches Äquivalent umgewandelt, um dann dem Zeitglied des monost&bilen Vibrators
zugeführt zu werden. Nach zwei Messungen kann so durch automatische Beeinflussung des Zeitgliedes schon
der richtige Laufzeitwert gefunden werden, was sich durch Aufleuchten der Lampe 15 bemerkbar macht.
Wird jedoch anstelle des Gleichstrom-Generators 1 ein Impuls-Generator benutzt, so kann das gleiche
Meßverfahren auch an niederohmigen Kabelfehlern benutzt werden. Dazu werden vom Impuls-Generator
Impulse in das Fehler-Kabel eingegeben, die am
Fehler-Widerstand (der in diesem Fall niederohmig ist)
reflektieren und ebenfalls den Teilern 6 und 7 zugeführt werden. Der ausgehende Impuls löscht die bistabile
Kippstufe.
Durch fortwährende Impuls-Eingabe kann damit als Auswertung der unterschiedlichen Eir.schaltzeiten der
ή beiden Kippstufen 8 und 9 das Gatter 12 und 13 eine
Spannung abgeben, die von einem Galvanometer angezeigt wird. Ist die monostabile Kippstufe auf eine
kürzere als die Impulslaufzeit eingestellt, so zeigt das Galvanometer nach links. Bei Zeitgleichheit der
monostabilen und bistabilen Kippstufe erfolgt kein Ausschlag und bei längerem Einschaltdauern der
monostabilen Kippstufe gegenüber der bistabilen schlägt das Galvanometer nach rechts aus. Damit
besteht die Möglichkeit, den Kabelfehler durch stetige
μ Veränderung der Zeit der monostabilen Kippstufe
genauestens einzumessen.
Claims (7)
1. Meßverfahren zur Kabelfehler-Vorortung auf
der Grundlage des Impuls-Echo-Verfahrens, wobei am Kabelanfang eine Gleichspannung zur Erzeugung
eines Überschlags am Fehlerort an das zu untersuchende Kabel angelegt und der an der
Fehlerstelle erstmals reflektierte Impuls zur Einschaltung eines Kurzzeitmessers und der erneut to
reflektierte Impuls zum Ausschalten des Kurzzeitmessers verwendet wird und aus der ermittelten Zeit
die Entfernung zur Fehlerstelle ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer bis zum Eintreffen des Echoimpulses mit der '5
vorgewählten Einschaltdauer des Gleichspannungssignals verglichen wird und daß bei Obereinstimmung eine Anzeige, z. B. durch eine Lampe (15),
erfolgt
2. Meßanordnung zur Durchführung des Verfah- x>
rens nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich der Einschaltdauer des Gleichspannungssignals mit der Zeitdauer bis zum Eintreffen
des Echoimpulses erfolgt durch eine am Kabelanfang (5) erfolgende kapazitive Auskopplung des
Echoimpulses aus dem Kabel uryi Zuführung an eine
Parallelschaltung aus einem monostabilen Multivibrator (8) mit vorwählbarer Zeitdauer und einem
bistabilen Multivibrator (9), deren Ausgänge mit Gattern (12, 13) verknüpft sind, welche die *>
Anzeige-Lamf;3 (15) ansteuern.
3. Meßanordnung nach A.icpruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß an den Ausgängen der Gatter (12,13) zur Anzeige einer zu kurr^n bzw. zu langen
vorgewählten Zeit des monostabiten Multivibrators ^
(8) jeweils eine Anzeigelampe (14, 16) vorgesehen ist.
4. Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von der Impulslängendifferenz des Wechselstrom- und des Gleich- -»o
strom-Signals Korrektur-Signale erzeugt werden,
die zur Korrektur des Zeitgliedes (10) des monostabiten Multivibrators (8) vorgesehen sind.
5. Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgängen der Gatter ^
(12,13) ein Galvanometer vorgesehen ist.
6. Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorwählbare Einschaltdauer des monostabilen Multivibrators zur digitalen
Anzeige vorgesehen ist
7. Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Fehler-Impulse ein Gleichstrom-Generator oder ein Impuls-Generator vorgesehen sind.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732344772 DE2344772C3 (de) | 1973-09-05 | 1973-09-05 | Meßverfahren und Anordnung zur Kabelfehler-Vorortung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732344772 DE2344772C3 (de) | 1973-09-05 | 1973-09-05 | Meßverfahren und Anordnung zur Kabelfehler-Vorortung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2344772A1 DE2344772A1 (de) | 1975-03-13 |
DE2344772B2 DE2344772B2 (de) | 1979-04-26 |
DE2344772C3 true DE2344772C3 (de) | 1979-12-20 |
Family
ID=5891711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732344772 Expired DE2344772C3 (de) | 1973-09-05 | 1973-09-05 | Meßverfahren und Anordnung zur Kabelfehler-Vorortung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2344772C3 (de) |
-
1973
- 1973-09-05 DE DE19732344772 patent/DE2344772C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2344772B2 (de) | 1979-04-26 |
DE2344772A1 (de) | 1975-03-13 |
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