Kabelüberwachung, Isolation und Schleife

volker Gast #6066960
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Hallo,

ich würde gerne versuchen eine Kabelüberwachung selbst zu bauen.

Es geht um Fernmeldekabel welches ich gerne auf Isolation und Schleife 
überwachen würde.

Sprich es soll einmal die Isolation der Ader gegen Erde gemessen werden 
und  der Schleifenwiderstand.

Bis jetzt hab ich eine Raspberry Pi genommen und ihn mit einen MCP3008 
A/D Wandler verbunden, daran einen Spannungsteiler mit der 
Referensspannug vom A/D Wandler und einen Messwiderstand.
Somit kann ich die Widerstandswerte ziemlich genau messen.
Bei Ohmschen Widerständen klappt das in einen Bereich von 0-10 MOhm.

Was ich jetzt als nächsten Schritt noch ändern würde wären zwei Sachen.

Einmal würde ich gerne die Messspannung erhöhen von 3,3 Volt (Das ist 
die Referenzspannung vom A/D Wandler) auf 12 Volt oder noch besser auf 
100 Volt.

Wie mache ich das am besten? Über ein Netzteil mit 100 V und dahinter 
eine Sannungsteiler damit ich wieder auf 3,3 Volt komme für den A/D 
Wandler? Dann müssten die 100V auch stabil sein egal ob jetzt hochohmig 
oder im Kurzschluß gessen wird.

Als zweites benötige ich wahrscheinlich noch einen Filter um 
Störspannungen vom Kabel rauszufiltern damit die nicht das Messergebniss 
verfälschen. Ich denke an 50 Hz Beeinflussungen oder an Störspannung die 
am Kabel anliegen falls ein Isolationsfehler vorliegt.

Über Ideen, Anmerkungen und Vorschläge würde ich mich sehr freuen.

Gruß Volker
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Thomas B. #6067971
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Welche Stromversorgung ist denn überhaupt vorhanden.
Netzteil,?
Batterie?
Welche Spannung?
Die 100V benötigst Du für die Isolationsmessung, Ader gegen Erde?
Scheint mir zu wenig zu sein.

volker schrieb:
> ich würde gerne versuchen eine Kabelüberwachung selbst zu bauen.

Wann soll das denn alles gemessen werden?
Im laufendem Betrieb?
Wenn das Fernmeldekabel aktiv ist?

Sorry, habe mehr Fragen gestellt als der TO :-)
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volker Gast #6068205
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Hallo Thomas,

Als Spannungsversorgung habe ich Netz, 5 Volt DC von Netzteil und 3,3 
Volt DC vom Raspberry.

100 Volt DC Messspannung sind ausreichend für Fernmeldekabel.

Es gibt eine Prüfader im Kabel welche am Ende geschleift ist. über diese 
Ader wird einmal der Schleifenwiederstand gemessen und die Isolation 
gegen Erde.

Hier z.B. die DAten von einen Aktuellen Gerät.

https://www.lancier-monitoring.de/produkte/rm-rail-module-system/rm-iso-messmodul-isolations-u-schleifenwiderstand-mit-kapazitiver-fehlerortbestimmung.html

Gruß Volker
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Thomas B. #6071514
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Man kann die 100V für die Isolationsmessung aus einem extra Netzteil 
bereitstellen, oder auch aus den DC-5V erzeugen (Step Up Wandler).
Aber wenn Du Netz hast, ist es einfacher einen Trafo mit 
Spannungsvervielfacher, und dann mit Zenerdioden auf die 100V DC zu 
begrenzen. Ist jetzt nicht besonders temperaturstabil und genau, aber 
für eine Isolationsmessung sollte das ausreichen.
Den Strom könnte man mit Widerständen begrenzen.

volker schrieb:
> Einmal würde ich gerne die Messspannung erhöhen von 3,3 Volt (Das ist
> die Referenzspannung vom A/D Wandler) auf 12 Volt oder noch besser auf
> 100 Volt.
>
> Wie mache ich das am besten? Über ein Netzteil mit 100 V und dahinter
> eine Sannungsteiler damit ich wieder auf 3,3 Volt komme für den A/D
> Wandler? Dann müssten die 100V auch stabil sein egal ob jetzt hochohmig
> oder im Kurzschluß gessen wird.



Klar muss an den 100V-DC ein Spannungsteiler, um den A/D-Wandler nicht 
zu  zerstören.
Du must aber die Ströme berücksichtigen.
Sonst bricht schon durch den Spannungsteiler die Messpannung zusammen.

Bei dem Schleifenwiderstand und Filter halte ich mich lieber raus :-)

Gruß
Thomas

Edit:
Wie viel Messtrom ist den erwünscht?
1mA?
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volker Gast #6088444
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Hallo,

ich habe die letzten Tage an einen Prototyp gearbeitet und einen 
Schaltplan erstellt.

AN J1 wird eine Doppelader aus dem Kabel welche am Ende geschleift ist 
angeschlossen und an J4 kommt die Erde/Kabelmantel

Die zweit Transistoren sind zum jeweils umschalten zwischen der Schleife 
und der Messung gegen Erde/Kabelmantel.

Jetzt würde ich gerne die Messspamnnung erhöhen von jetzt 3,3 vom 
Raspberry auf 20 Volt. Dazu habe ich mir einen Step-Up Wandler besorgt 
welchen ich gerne über die 5V von Raspberry betreiben würde.

Nur leider habe ich überhautpt keine Ahnung wie ich den Step-Up Regler 
in die Schaltung intregieren muss damit am  Messkreis 20 Volt anliegen 
an den CH0 vom A/D Wanler aber nur max. 3,3 Volt.


Ich hoffe jemand kann mir eine kleinen Typ geben.
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OldMan Gast #6088475
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Nettes Projekt. Was mir an Info fehlt: Welche Kabellängen willst Du 
überwachen?
Es geht vermutlich um Erdkabel?
Hast Du auch daran gedacht, dass man auch Wassereinbruch überwachen 
sollte?
D.h., wenn der Kabelmantel löchrig wird.
Früher (tm) wurde Pressluft auf die Kabel beaufschlagt und die 
Druckverhältnisse gemessen. Das geht heute bestimmt einfacher.
Bin lange aus dem Thema raus.
Möchte nur Denkanstöße geben.

Viel Erfolg bei dem Projekt!
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volker Gast #6088865
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OldMan schrieb:
> Nettes Projekt. Was mir an Info fehlt: Welche Kabellängen willst
> Du
> überwachen?
> Es geht vermutlich um Erdkabel?
> Hast Du auch daran gedacht, dass man auch Wassereinbruch überwachen
> sollte?
> D.h., wenn der Kabelmantel löchrig wird.
> Früher (tm) wurde Pressluft auf die Kabel beaufschlagt und die
> Druckverhältnisse gemessen. Das geht heute bestimmt einfacher.
> Bin lange aus dem Thema raus.
> Möchte nur Denkanstöße geben.
>
> Viel Erfolg bei dem Projekt!

Das Kabel wird mehrer Kilometer haben und es geht um Erdkabel. Ein 
Wassereinbruch wird über die Isolationsmessung überwacht.
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Bernd Gast #6088876
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volker schrieb:
> Das Kabel wird mehrer Kilometer haben und es geht um Erdkabel.
Dann würde ich mir ernsthaft Gedanken über eine Schutzschaltung machen.
So ein Kabel stellt zum einen eine nicht unerhebliche Kapazität dar 
(Größenordnung 100 pF/m) und kann Restspannungen enthalten. Zum anderen 
kann es bei einem Kabelschaden möglicherweise mit 230 V AC oder mehr in 
Verbindung stehen. Ganz abgesehen vom Blitzschutz...
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volker Gast #6088931
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Bernd schrieb:
> volker schrieb:
>> Das Kabel wird mehrer Kilometer haben und es geht um Erdkabel.
> Dann würde ich mir ernsthaft Gedanken über eine Schutzschaltung machen.
> So ein Kabel stellt zum einen eine nicht unerhebliche Kapazität dar
> (Größenordnung 100 pF/m) und kann Restspannungen enthalten. Zum anderen
> kann es bei einem Kabelschaden möglicherweise mit 230 V AC oder mehr in
> Verbindung stehen. Ganz abgesehen vom Blitzschutz...

Die Kapazität liegt bei einen Aderpaar bei ca. 35nF/km
Da hast du natürlich Recht... ich würde diese Überspannungsableiter 
nehmen.

Gruß Volker
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