GESCHIRMTEN DC-STROMKABELN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung von geschirmten DC-Stromkabeln mit einem ersten Stromkreis, einem zweiten Stromkreis, einer Messvorrichtung zur Messung eines Parameters des ersten Stromkreises und einer Messvorrichtung zur Messung eines Parameters des zweiten Stromkreises sowie ein entsprechendes Verfahren zur Überwachung von geschirmten DC-Stromkabeln.

Stand der Technik

Vorrichtungen zur Überwachung von mit Gleichstrom gespeisten Kabeln sind bekannt. Derartige Kabel werden insbesondere dort eingesetzt, wo große Stromstärken bei mittlerer Spannung (bis 1000 V) benötigt werden, z.B. zur Stromversorgung von Bahnstromanlagen oder in Gleichstrom-Ladeeinrichtungen für batteriebetriebene Fahrzeuge. Ein solches Kabel ist üblicherweise durch einen leitfähigen Schirm abgeschirmt, um den eigentlichen Leiter vor elektromagnetischen Einflüssen von außen zu schützen und das Austreten von elektromagnetischer Strahlung in die Umgebung zu verhindern. Der Schirm besteht üblicherweise aus dünnen, meist geflochtenen oder verseilten Kupferdrähten und lässt sich durch eine Folie ergänzen. Der Schirm ist nach außen durch einen isolierenden, korrosionsfesten und wasserdichten Mantel (äußere Isolation) geschützt. Zwischen Schirm und Leiter ist eine meist aus einem Dielektrikum bestehende Isolation (innere Isolation) angeordnet. Eine Kabelüberwachung misst die Isolationswiderstände der inneren Isolation einerseits und der äußeren Isolation andererseits. Die Isolationswiderstände werden mit eingestellten Schwellwerten verglichen.

Derzeitige Kabelüberwachungen sind entweder nur für positive oder nur für negative elektrische Spannungen ausgelegt. Ein Betreiber von Anlagen, die unterschiedlich gepolte Spannungen verwenden, setzen daher unterschiedliche Kabelüberwachungen ein, die zusätzlich auch als Reserve vorgehalten und gelagert werden müssen.

Außerdem werden in derzeitigen Kabelüberwachungen die Isolationswiderstände nicht mit berechnet, sondern eingestellte Schwellwerte der Isolationswiderstände mit der gemessenen Schirmspannung verglichen, wodurch Ungenauigkeiten auftreten können. Zusätzlich können derartige Kabelüberwachungen einen Fehler nicht zuverlässig erkennen, wenn sich äußere und innere Isolation gleichzeitig verändern (s. Tabelle):

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der geschirmte Gleichstrom-Stromleitungskabel überwacht werden können, die sowohl positive als auch negative elektrische Spannungen aufweisen und die einen Fehler der Isolation von mit Gleichstrom gespeisten Kabeln zuverlässig erkennt.

Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Überwachung von mit Gleichstrom durchflossenen geschirmten Leitern/Kabeln bereitzustellen, mit dem geschirmte Gleichstrom-Stromleitungskabel überwacht werden können, die sowohl positive als auch negative elektrische Spannungen aufweisen und mit dem ein Fehler der Isolation von mit Gleichstrom gespeisten Kabeln zuverlässig erkannt wird.

Die genannte Aufgabe wird mittels der Vorrichtung zur Überwachung von geschirmten DC- Stromkabeln gemäß Anspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung von geschirmten DC-Stromkabeln weist einen ersten Stromkreis sowie einen zweiten Stromkreis auf. Jeder der beiden Stromkreise weist jeweils eine Messvorrichtung auf, mit der jeweils ein Parameter des jeweiligen Stromkreises gemessen wird. Erfindungsgemäß ist das zu überwachende geschirmte DC-Stromkabel Teil des ersten sowie Teil des zweiten Stromkreises.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung überwacht den Isolationswiderstand zwischen Leiter und Schirm und den Isolationswiderstand zwischen Schirm und Erde mittels der beiden Stromkreise. Dazu wird ein Parameter des jeweiligen Stromkreises gemessen und aktualisiert. Dieser Parameter ist üblicherweise die elektrische Spannung zwischen den jeweiligen Isolierungen. Gemäß der Ohmschen Gleichung R=U/I ist der elektrische Widerstand der Isolation berechenbar.

Die Spannungen zwischen Leiter und Schirm und zwischen Schirm und Erde werden gemessen und sind daher bekannt. Der Isolationswiderstand zwischen Leiter und Schirm und der Isolationswiderstand zwischen Schirm und Erde des zu überwachenden Kabels ist unbekannt und muss ermittelt werden. Da es sich um zwei unbekannte Parameter handelt, wird eine zweite Formel zum Lösen der Gleichung benötigt. Dazu wird ein zweiter Stromkreis verwendet, der ebenfalls wie der erste Stromkreis mit dem DC-Stromkabel verbunden ist. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass die Stromversorgung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch den zu überwachenden stromdurchflossenen Leiter erfolgt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt zum Betrieb also keine separate Stromversorgung.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung zwei Anschlüsse auf. Der erste Anschluss ist geeignet und dafür vorgesehen, an das zu überwachende geschirmte DC- Stromkabel angeschlossen zu werden. Der zweite Anschluss ist geeignet und dafür vorgesehen, an einen Rückleiter (Erdung) des zu überwachenden DC-Stromkabels angeschlossen zu werden. Aufgrund dieser Anordnung ist der Widerstand der Isolation des DC-Stromkabels erfassbar, z.B. durch Messung der zwischen Leiter und Anschluss anliegenden Spannung.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind ein Teil des ersten Stromkreises und ein Teil des zweiten Stromkreises sowie die Messvorrichtungen zur Messung eines Parameters des ersten Stromkreises und/oder des zweiten Stromkreises der Vorrichtung in einem Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse schützt die darin angeordneten Bauteile vor Witterungseinflüssen. Das Gehäuse besteht aus einem schlagfesten Kunststoff, z.B. ABS, und bietet Schutz gegenüber Fremdkörpern, Tropfwasser und gegen Zugang mit einem Werkzeug (Schutzart IP31).

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist die Vorrichtung einen dritten Anschluss auf, der dafür geeignet und dafür vorgesehen ist, an der Schirmung des zu überwachenden geschirmten DC-Stromkabel angeschlossen zu werden. Aufgrund dieser Anordnung ist der Widerstand der Isolation des DC-Stromkabels erfassbar, z.B. durch Messung der zwischen Leiter und Anschluss (Erde) anliegenden Spannung. Zusätzlich ist der Wderstand zwischen Schirm und Erde erfassbar.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind in jedem der beiden Stromkreise zwei Spannungsmessgeräte angeordnet. Das erste Spannungsmessgerät erfasst die Spannung zwischen Leiter und Erdung, das zweite Spannungsmessgerät die Spannung zwischen Schirm und Erdung.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind elektrische Bauteile des ersten Stromkreises auch Teil des zweiten Stromkreises. Daher werden nur wenige zusätzliche Bauteile für den zweiten Stromkreis notwendig, Kosten und Aufwand zur Herstellung sind daher begrenzt. In einer weiteren Ausbildung der Erfindung umfassen die elektrischen Bauteile, die im ersten Stromkreis und im zweiten Stromkreis angeordnet sind, Spannungsmessgeräte und/oder Widerstände. Insbesondere sind die Spannungsmessgeräte Teil des ersten und des zweiten Stromkreises, was Aufwand und Kosten der Kabelüberwachung begrenzt.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist mindestens ein elektrisches Bauteil nur in einem der beiden Stromkreise angeordnet. Dieses elektrische Bauteil ist dazu geeignet, die Spannung in dem zweiten Stromkreis gegenüber der Spannung in dem ersten Stromkreis zu verändern. Das elektrische Bauteil ist vorteilhafterweise ein elektrischer Widerstand, der gemäß der Ohmschen Gleichung R=U/I bei Stromfluss die elektrische Spannung im zweiten Stromkreis verändert.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist im zweiten Stromkreis ein Schaltelement angeordnet, das dafür vorgesehen und geeignet ist, den zweiten Stromkreis zu schließen. Das Schaltelement ist üblicherweise ein PhotoMOS-Relais, das keine Kühlung benötigt und verschleißfrei arbeitet. Außerdem wird ein derartiges Schaltelement nicht durch äußere Magnetfelder gestört.

Die genannte Aufgabe wird ebenfalls mittels des Verfahrens zur Überwachung von geschirmten DC-Stromkabeln gemäß Anspruch 1 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist drei Verfahrensschritte auf: Im ersten Verfahrensschritt (a) wird ein erster Messwert in einem ersten Stromkreis zur Kabelüberwachung erfasst. Im zweiten Verfahrensschritt (b) wird ein zweiter Messwert in einem zweiten Stromkreis zur Kabelüberwachung erfasst. Im dritten Verfahrensschritt c) wird eine Berechnung unter Verwendung des ersten und zweiten Messwertes durchgeführt.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Isolationswiderstand zwischen Leiter und Schirm und der Isolationswiderstand zwischen Schirm und Erde unter Verwendung der beiden Stromkreise überwacht. Dazu wird ein Parameter des jeweiligen Stromkreises gemessen und aktualisiert. Dieser Parameter ist üblicherweise die elektrische Spannung zwischen den jeweiligen Isolierungen. Gemäß der Ohmschen Gleichung R=U/I ist der elektrische Widerstand der Isolation berechenbar.

Die Spannungen zwischen Leiter und Erde und zwischen Schirm und Erde werden gemessen und sind daher bekannt. Der Isolationswiderstand zwischen Leiter und Schirm und der Isolationswiderstand zwischen Schirm und Erde des zu überwachenden Kabels ist unbekannt und muss ermittelt werden. Da es sich um zwei unbekannte Parameter handelt, wird eine zweite Formel zum Lösen der Gleichung benötigt. Dazu wird ein zweiter Stromkreis verwendet, der ebenfalls wie der erste Stromkreis mit dem DC-Stromkabel verbunden ist, und ein zweiter Messwert erfasst.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung wird ein Strom durch den ersten Stromkreis und durch den zweiten Stromkreis geleitet. Der erste Stromkreis zur Kabelüberwachung und der zweite Stromkreis zur Kabelüberwachung unterscheiden sich strukturell. Insbesondere weist der zweite Stromkreis zusätzliche Bauteile auf. Daher unterscheiden sich die Messwerte, die vom ersten Stromkreis erfasst werden, von den Messwerten, die vom zweiten Stromkreis erfasst werden.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird ein Strom durch den ersten Stromkreis und durch den zweiten Stromkreis geleitet. Der erste Stromkreis und der zweite Stromkreis unterscheiden sich in mindestens einem Kennwert. Insbesondere weist der zweite Stromkreis zusätzliche Bauteile auf, die einen Kennwert des zweiten Stromkreises gegenüber dem ersten Stromkreis verändern. Daher unterscheiden sich die Messwerte, die vom ersten Stromkreis erfasst werden, von den Messwerten, die vom zweiten Stromkreis erfasst werden. Eine Berechnung der elektrischen Widerstände der äußeren und der inneren Isolation ist daher möglich. In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird in einem weiteren Verfahrensschritt der zweite Stromkreis geschlossen und/oder in einem weiteren Verfahrensschritt der zweite Stromkreis geöffnet. Die beiden Stromkreise werden also abwechselnd eingesetzt und stromdurchflossen. Auf diese Weise ist es möglich, beide Stromkreise mit nur wenigen unterschiedlichen Bauteilen auszustatten, was die Kosten der Vorrichtung zur Kabelüberwachung begrenzt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der erste Messwert im ersten Stromkreis zur Kabelüberwachung erfasst, während der zweite Stromkreis geöffnet ist. Zusätzlich wird der zweite Messwert im zweiten Stromkreis zur Kabelüberwachung erfasst, während der erste Stromkreis geöffnet ist. Die beiden Stromkreise werden also abwechselnd eingesetzt, Messwerte des ersten und des zweiten Stromkreises werden abwechselnd erfasst.

In einer Weiterbildung der Erfindung werden die Verfahrensschritte in der Reihenfolge a), 1), b), 2), c) ausgeführt. Es werden also zuerst ein erster Messwert eines ersten Stromkreises erfasst, dann ein zweiter Stromkreis geschlossen, danach ein zweiter Messwert eines zweiten Stromkreises erfasst, dann erfolgt eine Öffnung des zweiten Stromkreises und am Schluss des Verfahrens die Berechnung der Widerstände der inneren und der äußeren Isolation unter Verwendung der erfassten Messwerte. Aufgrund des Unterschieds der beiden Stromkreise in mindestens einem Kennwert ist daher die Berechnung der Widerstände der inneren und der äußeren Isolation möglich.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung werden die Verfahrensschritte in der Reihenfolge a), 1), b), 2), c) in regelmäßigen Zeitintervallen wiederholt. Es werden also zuerst ein erster Messwert eines ersten Stromkreises erfasst, dann ein zweiter Stromkreis geschlossen, danach ein zweiter Messwert eines zweiten Stromkreises erfasst, dann erfolgt eine Öffnung des zweiten Stromkreises und am Schluss des Verfahrens die Berechnung der Widerstände der inneren und der äußeren Isolation unter Verwendung der erfassten Messwerte. Die Wiederholung der Verfahrensschritte gewährleistet eine kontinuierliche Erfassung der Messwerte und damit eine kontinuierliche Überwachung des zu überwachenden Kabels.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung liegt die Größe der Zeitintervalle zwischen 0, 1s und 1 h, bevorzugt zwischen 0,5 s und 1 min. Die Größe der Zeitintervalle ist insbesondere abhängig von der Frequenz, mit der ein zweiter Stromkreis geschlossen bzw. wieder geöffnet werden kann. Zusätzlich kann die Größe der Zeitintervalle der vorhandenen Speicherkapazität angepasst werden, falls die Messwerte beider Stromkreise und die daraus berechneten Widerstandswerte über die Zeit gespeichert werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden aus den erfassten Messwerten die Widerstände der äußeren und inneren Isolation des DC-Stromkabels berechnet. Die Spannungen zwischen Leiter und Schirm und zwischen Schirm und Erde werden gemessen und sind daher bekannt. Der Isolationswiderstand zwischen Leiter und Schirm und der Isolationswiderstand zwischen Schirm und Erde des zu überwachenden Kabels ist unbekannt und muss ermittelt werden. Da es sich um zwei unbekannte Parameter handelt, wird eine zweite Formel zum Lösen der Gleichung benötigt. Dazu wird ein zweiter Stromkreis verwendet, der ebenfalls wie der erste Stromkreis mit dem DC-Stromkabel verbunden ist, und ein zweiter Messwert erfasst.

In einer Weiterbildung der Erfindung werden die berechneten Werte und/oder die erfassten Messwerte mit zuvor gespeicherten Werten verglichen. Die gespeicherten Werte können von einem Nutzer jederzeit angepasst und verändert werden. Die gespeicherten Werte bilden dann einen Sollwert für eine intakte äußere bzw. innere Isolation des zu überwachenden Kabels.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung erfolgt in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs der berechneten Werte und/oder der erfassten Messwerte eine Ausgabe eines Signals. Ein Vergleich der berechneten und/oder erfassten Werte mit den Sollwerten des Widerstandes für die intakte äußere bzw. innere Isolation des zu überwachenden Kabels führt zu einer Fehlermeldung, wenn der erfasste Messwert von dem gespeicherten Sollwert abweichta. Die Fehlermeldung kann auf der Kabelüberwachung selbst erfolgen und/oder über drahtlosen Kontakt an z.B. einer zentralen Steuereinrichtung.

Es zeigen:

Fig. 1 : Ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Kabelüberwachung

Fig. 2: Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung der erfindungsgemäßen

Kabelüberwachung

Fig. 3: Ein detailliertes Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Kabelüberwachung

Den schematischen Aufbau der Stromkreise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt Fig. 1 . Das zu überwachende Kabel 2 ist in diesem und den folgenden Ausführungsbeispielen ein Gleichstrom-Bahnstromversorgungskabel 2. Das zu überwachende Bahnstromversorgungskabel 2 versorgt die Fahrleitung mit elektrischem Gleichstrom mit einer Spannung von 750 V.

Zur Ermittlung des Zustandes der inneren und der äußeren Isolation des Bahnstromversorgungskabels 2 werden die Schirmspannung zwischen Schirm und Rückleiter mittels des Spannungsmessgerätes UMS einerseits und die Leiterspannung zwischen Leiter und Rückleiter mittels des Spannungsmessgerätes UMI gemessen. Aus den gemessenen Spannungen werden die äußere und die innere Isolation berechnet. Dazu weist die Kabelüberwachung 1 mehrere Spannungsteiler auf. Die Widerstände R _sa (50 kQ) und R _si (1200 kQ) sind dabei in der Kabelüberwachung 1 angeordnet.

Gemäß der Ohmschen Gleichung R=U/I ist der elektrische Widerstand der Isolation berechenbar. Zur Berechnung weist die Kabelüberwachung 1 eine Steuereinrichtung 3 auf. Berechnet werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Widerstände R _ki (innere Isolation) und R _ka (äußere Isolation), die in dieser und den folgenden Abbildungen als Ersatzwiderstände dargestellt sind. Im Falle einer Beschädigung des Bahnstromversorgungskabels 2 ändern sich die Widerstandswerte und damit die mittels der Spannungsmessgeräte UM _S und UMI gemessene Spannung (s. Tabelle).

Die Steuereinrichtung 3 berechnet aus den erfassten Spannungen UM _S und UMI mit nachfolgenden zwei Gleichungen: und:

Die Spannungen UMI und UM _S werden gemessen und sind somit bekannt. Der Widerstandswert des Bahnstromversorgungskabels 2, bestehend aus R _ki und R _ka , ist unbekannt und muss ermittelt werden. Da es sich um zwei unbekannte Parameter handelt, wird eine zweite Gleichung zum Lösen der Gleichung benötigt. Hierfür wird die Schaltung erweitert und ein Testwiderstand R _ma (45,5 kQ) mittels des Schalters S periodisch zu- und abgeschaltet. Es wird also ein zweiter Stromkreis mit einem anderen Widerstandswert zeitweise der Kabelüberwachung 1 hinzugefügt. Dieser zweite Stromkreis weist überwiegend die gleichen Bauteile auf wie der erste Stromkreis, lediglich der T estwiderstand R _ma ist zusätzlich vorhanden. Damit ändert sich der Widerstand des zweiten Stromkreises.

Dann ergeben sich: und

Umstellen von Gl. 2 ergibt:

und Einsetzen von Gl. 5 in Gl. 4 sowie Umstellen ergibt

wobei X gleichgesetzt wird. Daraus werden die Widerstände R _ki und R _ka berechnet.

Die Steuereinrichtung 3 weist ein Computerprogramm auf, mit dem die derartige Berechnung durchgeführt wird.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Überwachung eines Gleichstrom-Bahnstromversorgungskabels 2. Das zu überwachende Bahnstromversorgungskabel 2 versorgt die Fahrleitung 8 eines Zuges 9 mit elektrischem Gleichstrom mit einer Spannung von 750 V. Die Kabelüberwachung 1 weist drei elektrische Anschlüsse A1 , A2, A3 mit jeweils einer Stromleitung auf. Alle drei elektrischen Anschlüsse führen von der Kabelüberwachung 1 zum zu überwachenden Bahnstromversorgungskabel 2. Der erste Anschluss A1 ist an der äußeren Isolation des Gleichstrom-Bahnstromversorgungskabels 2 angeordnet, der zweite Anschluss A2 am Schirm des Gleichstrom-Bahnstromversorgungskabels 2. Der dritte Anschluss A3 ist an der Erdung des Gleichstrom-Bahnstromversorgungskabels 2 angeordnet, in diesem Ausführungsbeispiel am Gleis 10 des Zuges. Die Anschlüsse A1 , A2, A3 sind jeweils mit der Kabelüberwachung 1 über Stromleitungen verbunden und bilden einen Stromkreis.

Die Kabelüberwachung 1 ist in einem Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse besteht aus einem schlagfesten Kunststoff, z.B. ABS, und bietet Schutz gegenüber Fremdkörpern, Tropfwasser und gegen Zugang mit einem Werkzeug (Schutzart IP31). Zur Ermittlung des Zustandes der inneren und der äußeren Isolation des Bahnstromversorgungskabels 2 werden die Schirmspannung zwischen Schirm und Rückleiter mittels des Spannungsmessgerätes UM _S einerseits und die Leiterspannung zwischen Leiter und Rückleiter mittels des Spannungsmessgerätes UMI gemessen. Die Spannungen zwischen Leiter und Erde und zwischen Schirm und Erde werden gemessen und sind daher bekannt. Der Isolationswiderstand zwischen Leiter und Schirm und der Isolationswiderstand zwischen Schirm und Erde des zu überwachenden Kabels ist unbekannt und muss ermittelt werden. Da es sich um zwei unbekannte Parameter handelt, wird eine zweite Formel zum Lösen der Gleichung benötigt. Dazu wird ein zweiter Stromkreis verwendet, indem ein zusätzlicher Widerstand periodisch zu- bzw. abgeschaltet wird. Die Stromversorgung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 erfolgt durch den zu überwachenden stromdurchflossenen Leiter 2. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 benötigt zum Betrieb also keine separate Stromversorgung.

Einen detaillierten schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zeigt Fig. 3. Zur Ermittlung des Zustandes der inneren und der äußeren Isolation des Bahnstromversorgungskabels 2 werden die Schirmspannung zwischen Schirm und Rückleiter mittels des Spannungsmessgerätes UM _S einerseits und die Leiterspannung zwischen Leiter und Rückleiter mittels des Spannungsmessgerätes UMI gemessen. Dazu weist die Kabelüberwachung 1 mehrere Spannungsteiler auf. Der zweite Stromkreis, periodisch geschlossen und geöffnet durch den Schalter S1 , weist den Widerstand R _ma auf. Die Widerstände R _sa (50 kQ) und R _si (1200 kQ) sowie R _ma (45,5 kQ) sind in der Kabelüberwachung 1 angeordnet.

Die Stromversorgung der erfindungsgemäßen Kabelüberwachung 1 erfolgt durch den zu überwachenden stromdurchflossenen mit einer Abschirmung 2.1 versehenen Leiter 2 und eine in der Stromversorgung angeordnete Graetz- Brücke. Die Leistungsaufnahme der Kabelüberwachung 1 beträgt maximal 10 W. Zur Umwandlung der mittels der Spannungsmessgeräte erfassten Spannungen UM _S und UMI wird ein 16-Bit A/D-Wandler 4 eingesetzt, der mittels einer Datenbus-Verbindung (bevorzugt SPI) mit dem Mikro- Controller 3 verbunden ist.

Die Grenzwerteinstellung der inneren und der äußeren Isolation erfolgt über Drehschalter 6, die auf der Kabelüberwachung 1 angeordnet sind. Unterschreiten die berechneten Widerstände den eingestellten Grenzwert für eine bestimmte Zeit, wird ein Kabelfehler angezeigt. Der Einstellbereich der Schwellwerte beträgt 200 kQ < R _ki < 2 MW und 0 kQ < R _ka < 500 kQ. Diese Parametervorgabe erfolgt in 16 Stufen und wird direkt vom Mikro-Controller eingelesen. Ein Fehler der inneren und/oder der äußeren Isolation des Bahnstromversorgungskabels 2 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch LEDs auf der Kabelüberwachung 1 selbst angezeigt. Zusätzlich oder optional kann ein Fehler auch kabelgebunden oder kabellos an eine entfernt angeordnete zentrale Überwachungseinrichtung gesendet werden. Vom Mikro-Controller 3 gehen außerdem drei mittels jeweils eines Treibers T verbundene Ausgänge A ab. Darüber hinaus sind noch eine Prüftaste PT und eine Schnittstelle I vorgesehen

Die erfindungsgemäße Kabelüberwachung 1 ist darauf ausgelegt, einen Messwert der Schirmspannung zwischen Schirm und Rückleiter mittels des Spannungsmessgerätes U _MS einerseits und die Leiterspannung zwischen Leiter und Rückleiter mittels des Spannungsmessgerätes UMI jede Sekunde zu ermitteln und auszugeben.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Kabelüberwachung

2 Zu überwachendes Kabel

2.1 Abschirmung

3 Steuerung

4 A/D-Wandler

5 Gleichrichter

6 Drehschalter

7 Stromversorgung

8 Fahrleitung

9 Zug

10 Gleis, Erdung

A, A1, A2, A3 Anschlüsse

Rma Testwiderstand

Spannungsmessgerät für die Leiterspannung Spannungsmessgerät für die Schirmspannung

Rsa 1. Widerstand Kabelüberwachung

Rsi 2. Wderstand Kabelüberwachung

Rki Widerstand innere Isolation

Rka Widerstand äußere Isolation

S1 Schaltelement

PT Prüftaste

Schnittstelle