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vtxt1103
Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 302
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 vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 14:35 Titel: Schaden in Doppelleitung |
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Meine Frage:
Hallo zusammen, habe ein Problem mit einer Aufgabe und hoffe, jemand kann mir weiterhelfen...
Aufgabe: Ein 8km langes, in der Erde verlegtes Kabel mit Widerstand pro Längeneinheit von r=0.001 Ohm/m hat an einer Stelle einen Isolationsschaden zwischen den beiden Leitern einer Doppelleitung.
Um die schadhafte Stelle zu orten, werden am Kabelanfang beide Leiter an eine Batterie mit U = 12.6V angeschlossen, und es wird die zwischen ihnen fliessende Stromstärke gemessen: I1 = 820 mA, Gleichzeitig wird mit einem zweiten Amperemeter am Kabelende zwischen beiden Leitern eine Stromstärke von I2 = 760 mA gemessen. Gesucht ist der Ort x und der Übergangswiderstand R0 des Schadens.
Bedanke mich schonmal im Vorraus
Meine Ideen:
Mein erster Gedankengang, wären die Kirchhoffschen Regeln aber ich weiß gerade nicht wie ich die verwenden Soll, bräuchte einen Ansatz
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 22. Mai 2022 15:24 Titel: |
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Hi,
Du hast doch bestimmt schon den Ersatzschaltplan gezeichnet. Könntest du ihn bitte mal posten? Dann sehen wir weiter.
Viele Grüße,
Nils
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Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt! |
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vtxt1103
Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 302
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| vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 15:39 Titel: |
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Ich weiß zwar nicht was du mit Ersatzschaltplan meinst, aber ich habe mal den Beschriebenen Schaltplan gezeichnet. So würde er bei mir aussehen.
| Beschreibung: |
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Schaltung.png |
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 22. Mai 2022 15:48 Titel: |
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Das trifft es leider nicht ganz. In dem Kabel liegen ja zwei Leiter parallel. Der Leiterplan sieht also eher so aus wie der im Anhang, wobei Rx der Übergangswiderstand an der Schadstelle beschreibt (im Text als R0 bezeichnet).
| Beschreibung: |
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| Dateiname: |
2D4A7F7F-FFFE-45D9-817D-30A0E374CDDB.jpeg |
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Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt! |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5852
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| Myon Verfasst am: 22. Mai 2022 15:58 Titel: |
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Wobei am Ende des Kabels, wo man normalerweise einen Verbraucher o.ä. erwarten würde, offenbar auch ein Strom fliesst, der gemessen wird. Oder sollen die beiden Enden der Leitung miteinander verbunden sein? Dann wäre das Schaltbild von vtx1103 auch richtig.
PS: Ich nehme an, dass die beiden Kabelenden zur Prüfung miteinander verbunden werden.
Tipp: Mit der Maschenregel ergibt sich eine Gleichung für die Stelle des Isolationsschadens.
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1547
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| Nobby1 Verfasst am: 22. Mai 2022 16:08 Titel: |
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Ich tue mich schwer mit dem Begriff "zwischen den Leitern fließenden Strom". Der Strom fließt in den Leitern. Zwischen den Leitern kann man eine Spannung messen.
Ich würde es so zeichnen ausgehend von der Spannungsquelle sitzt ein Ampermeter in der Leitung, über den Kurzschlusswiderstand geht der Strom zurück zur Spannungsquelle, da fließen die 820 mA. Hinter dem Kurzschluss geht das Kabel weiter und wird am Ende mit einem weiteren Stommesser? kurzgeschlossen. Dort fließen 760 mA. Also fallen über den Übergangswiderstand 60 mA ab.
Man könnte den Gesamtwiderstand ausrechnen.
Es fehlen noch Daten was für ein Strom fließt ohne dem 2. Ampere Meter.
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vtxt1103
Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 302
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| vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 16:26 Titel: |
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@Nils,
Ich kann irgendwie nicht ganz nachvollziehen wieso meine Zeichnung Falsch sein sollte, ich war eigentlich davon überzeugt dass das so aussehen müsste.
@Myon Ja genau das war auch meine Annahme, daher habe ich es, wie im Anhang gezeigt, auch so gezeichnet. Deshalb hat es mich umso mehr verwundert über die Aussage dass die Zeichnung nicht ganz so richtig war
Ich habe mir mal weitere Gedanken gemacht und bisschen war gerechnet ausgehen von meiner Zeichnung jetzt:
 r = 0,001 Ohm/m
) R_1 = 8-R2
}{(I_1-I_2)}) 
 ;
})
 
Bin mir aber absolut unsicher, war nur meine Idee
Zuletzt bearbeitet von vtxt1103 am 22. Mai 2022 16:59, insgesamt einmal bearbeitet |
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1547
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| Nobby1 Verfasst am: 22. Mai 2022 16:32 Titel: |
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Sollte man nicht noch bedenken bei einer Doppelleitung, die 8 km lang ist das gesamte Kabel 16 km lang ist?
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vtxt1103
Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 302
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| vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 16:36 Titel: |
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| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | Sollte man nicht noch bedenken bei einer Doppelleitung, die 8 km lang ist das gesamte Kabel 16 km lang ist? |
Stimmt, also sollte ich R1 durch 16 Statt 8 teilen? Aber wie gesagt ich bin mir über den gesamten Rechen weg ziemlich unsicher
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5852
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| Myon Verfasst am: 22. Mai 2022 16:41 Titel: |
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Wenn die beiden Enden der Doppelleitung miteinander verbunden werden, ist die gesamte Länge gleich 16km. Die Batteriespannung kann man dann als Summe der Spannungen schreiben, die über den einzelnen Kabelstücken abfallen:
I_2)
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1547
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| Nobby1 Verfasst am: 22. Mai 2022 16:46 Titel: |
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Was ist klein r und klein x.
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vtxt1103
Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 302
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| vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 16:50 Titel: |
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Ich nehme an klein r ist der wiederstand pro längeneinheit wie in der aufgabe gegeben und x ist der Ort des schadens
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1547
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| Nobby1 Verfasst am: 22. Mai 2022 16:55 Titel: |
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Da bin ich auch gerade drauf gekommen, jedoch stört die 2. Entweder 16 km ohne die 2 oder 8 km mit der 2.
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vtxt1103
Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 302
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| vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 16:57 Titel: |
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Ich bin mir da nicht ganz so sicher, die Aufgabe verwirrt mich gerade komplett 
Ich kann auch Myons Gleichung nicht so ganz nachvollziehen
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 22. Mai 2022 17:01 Titel: |
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| vtxt1103 hat Folgendes geschrieben: | | Ich kann irgendwie nicht ganz nachvollziehen wieso meine Zeichnung Falsch sein sollte, ich war eigentlich davon überzeugt dass das so aussehen sollte. |
Ne, sorry, die Zeichnung stimmt. Ich hatte übersehen, dass du die beiden Leiterenden schon verbunden hattest. Dann passt es.
Ich komme ebenfalls darauf, dass sich die Schadstelle in 3.7 km Entfernung vom Kabelanfang befindet.
- Nils
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Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt!
Zuletzt bearbeitet von Nils Hoppenstedt am 22. Mai 2022 17:27, insgesamt einmal bearbeitet |
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vtxt1103
Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 302
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| vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 17:04 Titel: |
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| Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben: | | vtxt1103 hat Folgendes geschrieben: | | Ich kann irgendwie nicht ganz nachvollziehen wieso meine Zeichnung Falsch sein sollte, ich war eigentlich davon überzeugt dass das so aussehen sollte. |
Ich komme ebenfalls darauf, sich die Schadstelle in 3.7 km Entfernung vom Kabelanfang befindet.
- Nils |
Okay dann lag ich ja gar nicht mal so falsch, wie sieht es mit dem Übergangswiederstand R_0 aus? Da hatte ich ja 109,78 Ohm raus
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 22. Mai 2022 17:26 Titel: |
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| vtxt1103 hat Folgendes geschrieben: | | Okay dann lag ich ja gar nicht mal so falsch, wie sieht es mit dem Übergangswiederstand R_0 aus? Da hatte ich ja 109,78 Ohm raus |
Hier komme ich auf:
R0 = U0/I0 = 2U2/(I1-I2) = 2*4.33/0.06 Ohm = 144 Ohm
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vtxt1103
Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 302
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| vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 17:29 Titel: |
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| Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben: | | vtxt1103 hat Folgendes geschrieben: | | Okay dann lag ich ja gar nicht mal so falsch, wie sieht es mit dem Übergangswiederstand R_0 aus? Da hatte ich ja 109,78 Ohm raus |
Hier komme ich auf:
R0 = U0/I0 = 2U2/(I1-I2) = 2*4.33/0.06 Ohm = 144 Ohm |
Okay ich schau nochmal
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 22. Mai 2022 17:42 Titel: |
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| vtxt1103 hat Folgendes geschrieben: | | Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben: | | vtxt1103 hat Folgendes geschrieben: | | Okay dann lag ich ja gar nicht mal so falsch, wie sieht es mit dem Übergangswiederstand R_0 aus? Da hatte ich ja 109,78 Ohm raus |
Hier komme ich auf:
R0 = U0/I0 = 2U2/(I1-I2) = 2*4.33/0.06 Ohm = 144 Ohm |
Okay ich schau nochmal |
Halt. Ich hatte noch einen Typo:
R0 = U0/I0 = 2U2/(I1-I2) = 2*3.29/0.06 Ohm = 109Ohm
Also auch hier das gleiche wie du!
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vtxt1103
Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 302
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| vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 17:45 Titel: |
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Komisch, ich komme } = \frac{ 2*4,33*760}{(820-760)} = 109,7) 
Edit: Okay habe gesehen dass du dein Ergebnis überarbeitet hast, dann ist ja gut
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 22. Mai 2022 17:53 Titel: |
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Ja, war alles richtig (von fehlenden Einheiten einmal abgesehen). Sorry, ich glaube, ich habe mehr verwirrt als geholfen.
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