DE3503800A1 - Einrichtung zur ermittlung von fehlerhaften abzweigen mit feuchtigkeitsorten in verzweigten rohrleitungsnetzen - Google Patents

Description

PATEN TA NW ALTE

DIERK HANSMANN ■ GEORG HANSMANN DlPL-INQ. EUROPEAN PATENT ATTORNEY (t 1B77) JESSENSTRASSE 4 · 2000 HAMBURG 50 · TELEFON (040) 382457

P.4503

Anmelderin: HDW-ELEKTRONIK GmbH

Werftstraße 112 - 114 2300 Kiel 14

Einrichtung zur Ermittlung von fehlerhaften Abzweigen mit Feuchtigkeitsorten in verzweigten Rohrleitungsnetzen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ermittlung von fehlerhaften Abzweigen mit Feuchtigkeitsorten in verzweigten Rohrleitungsnetzen, wie Fernwärmeleitungsnetzen, wobei über elektrische Meßleitungen Feuchte-Indikatoren als Meßstellen angeordnet sind, die im feuchten Zustand eine Änderung des Kennwiderstandes aufweisen und über ein mit der Meßleitung verbundenes Impuls-Echo-Meßgerät ermittelbar sind.

Einrichtungen dieser Art sind bekannt, und es besteht das Problem, einen fehlerhaften Abzweig von der Hauptleitung aus zu lokalisieren. Es ist zwar bekannt, alle Abzweige über eine hochohmige Impedanz in Form sogenannter T-Weichen zu verbinden, daß jeder Abzweig

mi 7 onnsnnnm . DEUTSCHE BANK AQ 65 06224 (BLZ 20070000)

durch Impuls-Echo-Messung für sich allein kontrollierbar ist, als wäre dieser nicht mit dem übrigen Leitungsnetz verbunden. Dieses zählt auch für eine Hauptleitung, von der die ersten Abzweige abgehen. Es ist üblich, alle Abzweige, die von der Hauptleitung abgehen, als 1. Hierarchie zu bezeichnen, alle Abzweige von der 1. Hierarchie als 2. Hierarchie usw. zu bezeichnen.

Es ist weiterhin bei verzweigten Leitungsnetzen ohne entsprechende Schaltelemente bekannt, mittels Impuls-Echo-Messung von der Hauptleitung in die angeschlossenen Abzweige hineinzumessen. Hierbei ist aber keine eindeutige Zuordnung möglich, da einmal Mehrfachreflexionen durch den Wellenwiderstandssprung am Abzweig auftreten und zum anderen die Messung mehrdeutig ist, da nicht unterscheidbar ist, ob eine Reflexion aus dem Abzweig oder der Hauptleitung stammt.

Bei einem verzweigten Leitungsnetz, bei der jeweils die Abzweige durch eine hochohmige Impedanz getrennt sind, wird bei einer Isolationsänderung aufgrund eines Feuchte-Indikators durch Widerstandsänderung bei Durchfeuchtung auch eine kleine Änderung des Wellenwiderstandes erzielt. Diese theoretisch auftretenden kleinen Änderungen im Wellenwiderstand lassen sich in der Praxis nicht messen. Dieses kommt im wesentlichen dadurch, daß jede elektrische Leitung ein gewisses Maß an Inhomogenität im Wellenwiderstand aufweist und somit nicht von Änderungen im Wellenwiderstand zu unterscheiden ist. Selbstverständlich ist es aber bekannt, eine zentrale Durchfeuchtungsüberwachung im gesamten System durch Messung der elektrischen Isolation durchzuführen.

Es hat sich deshalb für diesen Problemkreis bei über hochohmigen Impedanzen abgetrennter Abzweige eine Methode

durchgesetzt, nach Feststellung eines Fehlers über eine zentrale Durchfeuchtungsüberwachung vom Ende jedes einzelnen Abzweiges den fehlerhaften Abzweig zu lokalisieren. Hierbei ergibt sich, daß bei einem System mit vielen Abzweigen, wie es beispielsweise bei Abzweigen für Hausanschlußleitungen vorkommt, die Lokalisierung des fehlerhaften Abzweiges sehr zeitaufwendig ist. Es ist auch zu berücksichtigen, daß Messungen an Abzweigen oft zusätzlich dadurch erschwert werden, da sich Abzweigenden in Gebäuden befinden, die ohne Vorankündigung nicht betreten werden können bzw. dürfen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die es ermöglicht, fehlerhafte Abzweige von der Hauptleitung aus zu lokalisieren.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die einzelnen Abzweige der Meßleitungen entsprechend dem Rohrleitungsnetz jeweils durch Abzweigweichen angeschlossen sind, die durch einen elektronischen Schalter in Form einer Diode oder dergleichen gebildet und den in den Abzweigen angeordneten Feuchte-Indikatoren vorgeschaltet ist und der Schalter durch eine periodisch umpolbare Gleichspannung vorspannbar ist.

Hierdurch werden ein- und ausschaltbare Wellenwiderstandsänderungen an den Abzweigweichen hervorgerufen, wenn im angeschlossenen Abzweig ein Isolationsfehler vorliegt, d.h. ein Feuchte-Indikator aktiviert wurde. Diese Änderung des Wellenwiderstandes ist durch das angeschlossene Impuls-Echo-Meßgerät erfaßbar, wobei durch die Umpolung des angelegten Gleichstromes eine

deutliche Unterscheidung von den Leitungsinhomogenitäten gegeben und damit eine deutliche Änderung der Reflexionsamplitude zu erkennen und zu lokalisieren ist.

Eine günstige Ausbildung besteht darin, daß ein Schutzwiderstand dem elektronischen Schalter zugeordnet ist und ein Kondensator zum Feuchte-Indikator parallel geschaltet ist. Hierdurch ist es auch möglich, relativ kurze Abzweige entsprechend zu lokalisieren.

In der Zeichnung sind Ausführungen zur Erläuterung der Einrichtung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines verzweigten Leitungsnetzes,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung mit·einer Hauptleitung und Abzweigen der 1. Hierarchie,

Fig. 3 ein Schaltbild einer Abzweigweiche.

Bei einem dargestellten Leitungsnetz sind zugeordnete Meßleitungen 1 vorgesehen, die sich entsprechend einer Hauptleitung 2 und mehreren Abzweigen 3»4,5 der 1. Hierarchie und Abzweigen 6,7,8 der 2. Hierarchie verzweigen. Hierbei ist jeder Anschlußpunkt durch eine Abzweigweiche 9 gebildet. Von einer zentralen Meßstelle 10 an der Hauptleitung 2 wird in Störungsfällen Isolationsfehler durch einen ausgelösten Feuchte-Indikator 11 festgestellt. Prinzipieller Ablauf geht wie folgt vor sich: Durch den Anschluß eines Impuls-Echo-Meßgerätes 12 und eines Konverters 13 für die Erzeugung einer umpolbaren Gleichspannung werden die Abzweigweichen 9 in den fehlerführenden Abzweigen 4 und 7 aktiviert und der fehlerhafte Abzweig 4 lokalisiert. Im nächsten Schritt ist die Messung am Ende des als fehlerhaft erkannten Abzweiges 4 durchzuführen und der Fehler im Abzweig 7 lokalisiert. Bei Anlagen mit mehr als zwei Hierarchien

sind entsprechend mehr Messungen durchzuführen, um sich dem Fehlerort suksessive zu nähern.

Die Feuchte-Indikatoren 11 sind beispielsweise aus durch Isolationsmaterial getrennte Platten gebildet, die bei Feuchtigkeitsaufnahme des Isolationsmaterials eine große Kapazität ausbilden. Die Abzweigweichen werden in diesem Fall durch eine Diode 14 gebildet, die mit einem Schutzwiderstand 15 in Reihe liegt, während ein Kondensator 16 parallel zum Feuchte-Indikator 11 angeordnet ist.

Im Falle von Feuchtigkeit im Abzweig fließt ein Strom in Form des Feuchte-Indikators 11 durch den Fehler, die Diode 14 und den Schutzwiderstand 15. Die Diode wird dabei über den Konverter 13 mit einer umpolbaren Gleichspannung Je nach Polarität in'Durchlaßt bzw. Sperrichtung vorgespannt.

Ist die Diode 14 in Durchlaßrichtung vorgespannt, ändert sich die Impedanz der Abzweigweiche 9. Die Reihenschaltung aus dem differentiellen Widerstand der Diode 14, dem Schutzwiderstand 15 und der Impedanz aus dem Kondensator 16, dem Wellenwiderstand der Leitung des Abzweiges und dem Widerstand des aktivierten Feuchte-Indikators 11 als Isolationsfehler werden dem Wellenwiderstand der Hauptleitung 2 parallel geschaltet.

Durch eine entsprechende Dimensionierung der Diode des Schutzwiderstandes 15 und des Kondensators 16 entsteht eine deutliche Wellenwiderstandsänderung, Wird die Diode 14 durch die Gleichspannung in Sperrrichtung vorgespannt, wird die Diode 14 hochohmig. Die Impedanz der Abzweigweiche 9 bleibt zum Wellenwiderstand der Hauptleitung 2 etwa unverändert. Bei der Messung mit dem Impuls-Echo-Meßgerät 12 entsteht

somit an einer Abzweigweiche 9 mit fehlerhaftem Abzweig durch die Wellenwiderstandsänderung ein Sprung in der Reflexionsamplitude, der sich bei periodisch umgepolter Gleichspannung im Umschaltrhythmus des Konverters 13 deutlich von den Kabelinhomogenitäten abhebt und damit eindeutig zu lokalisieren ist.

Anstelle der Diode 14 kann selbstverständlich auch ein anderes Schaltelement eingesetzt werden, welches durch Anlegen einer Gleichspannung seinen differentiellen Widerstand ändert, wenn der Abzweig einen Isolationsfehler aufweist, wie beispielsweise ein in geeigneter Weise beschalteter Transistor.

Außer den benannten Feuchte-Indikatoren 11 sind beliebige andere Sensoren denkbar, die im Ansprech-Zustand einen Stromfluß ermöglichen und im Aus-Zustand hochohmig sind, wie beispielsweise Bi-Metall-Schalter, Schwimmer-Schalter.

Claims (2)

1. PATENTANW AL TP- ,

   DIERKHANSMANN - GEORG HANSMANN χ

   DlPL-ING. EUROPEAN PATENT ATTORNEY (t 1977) ^

   JESSENSTRASSE 4 · 2000 HAMBURG 50 · TELEFON (040) 38 24 57

   P.4503

   Anmelderin: HDW-ELEKTRONIK GmbH

   Werftstraße 112 - 114 2300 Kiel 14

   Patentansprüche

   Einrichtung zur Ermittlung von fehlerhaften Abzweigen mit FeuchtigkeitSorten in verzweigten Rohrleitungsnetzen, wie Fernwärmeleitungsnetzen, wobei über elektrische Meßleitungen Feuchte-Indikatoren als Meßstellen angeordnet sind, die im feuchten Zustand eine Änderung des Kennwiderstandes aufweisen und über ein mit der Meßleitung verbundenes Impuls-Echo-Meßgerät ermittelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die'einzelnen Abzweige der Meßleitungen (1) entsprechend dem Rohrleitungsnetz jeweils durch Abzweigweichen (9) angeschlossen sind, die durch einen elektronischen Schalter (14) in Form einer Diode oder dergleichen gebildet und den in den Abzweigen angeordneten Feuchte-Indikatoren (11) vorgeschaltet ist und der Schalter (14) durch eine periodisch umpolbare Gleichspannung vorspannbar ist.

   <HiMnmi7o(insnnni« . nEUTSOHE BANK AQ 6506224 (BLZ 20070000)
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schutzwiderstand (15) dem elektronischen Schalter (14) zugeordnet ist und ein Kondensator (16) zum Feuchte-Indikator (11) parallel geschaltet ist.