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Kabelsuchgerät

Steffen Barth (DG0MG) 31.12.07

  1. Eigenbau
  2. RFT (kommerziell)

Eigenbau

Kabelblume 50 Doppeladern
Ich mußte dieses Jahr ein Kabel suchen. Warum und wieso erkläre ich jetzt hier mal nicht, das ist eine andere (ziemlich lange) Geschichte. Nur soviel: Es handelte sich um ein nicht mehr in Betrieb befindliches erdverlegtes 50paariges Telefonkabel, das über eine längere Strecke durch den Werdauer Wald verläuft. Nähere Informationen siehe die Forenlinks unten. Jedenfalls wollte ich wissen, wo es lang läuft.


Kabelsuchtongenerator
Der Kabelsuchgenerator.

Kabelsuchtongenerator
Der Kabelsuchgenerator.

Kabelende mitten im Werdauer Wald
Das Kabelende im Wald, an das der Generator angeschlossen wird.

Hat man kein Kabelende, an den man einen Sender o.ä. anschließen kann, so wird's schwierig. Ich weiß, dafür gibts kommerzielle Lösungen (Trassensuchgenerator), da stellt man einen Kasten auf den Erdboden, der koppelt auf induktivem Weg ein Signal in das im Erdboden liegende Kabel ein, was man dann an anderer Stelle wieder detektieren kann. Das ist aber eben kommerziell und kein Projekt, das man mit Sender und Empfänger mal eben Samstagnachmittag zusammenfummelt. Ich hatte aber das Glück, zumindest eines der beiden Kabelenden aus dem Erdboden schauen zu haben und brauchte nun eine einfache Mimik, um den weiteren Weg des Kabels im Erdboden zu verfolgen.

Meine Gedanken: Ein Tonsignal mit einigen Watt Leistung erzeugen und dieses mit geeigneter Anpassung einpolig auf eine Kabelader geben, den zweiten Pol an irgendeinen Erder anschließen (unter der Voraussetzung, daß das Kabel keinen niederohmigen Erdschluß hat). Die Kabelader wirkt über die gesamte Länge wie viele parallelgeschaltete, zum Kabelmantel führende Kapazitäten und über die sollte ja ein tonfrequenter Wechselstrom fließen, dessen Magnetfeld man detektieren können müßte.

Also einen NE555 als Multivibrator im Tonfrequenzbereich genommen, dahinter einen Power-FET, der auf die Niederspannungswicklung eines Netztrafos arbeitet - Stromversorgung ein kleiner 12V-Bleigel-Akku.
Macht auf der ehemaligen Primärwicklung des Trafos locker einige hundert Volt Wechselspannung im Leerlauf, die einen 2kOhm/5 Watt-Widerstand doch angenehm heiß werden läßt. Das Gebilde überträgt also auch ein paar Watt Leistung. In der Praxis ergab sich dann, daß es mit der 127V-Anzapfung noch besser funktioniert. Das könnte man jetzt auch alles mathematisch nachweisen, aber man muß ja nicht ...
Im Wald (weit weg von jeglicher Zivilistation) hat das auch gut funktioniert, kommt man jedoch in die Nähe von stromführenden Kabeln (also der Zivilisation), kann man manchmal den Ton nicht mehr hören, da er vom 50Hz-Netzbrumm überlagert ist. Hierzu habe ich das Signal dann noch mit einem zweiten NE555 mit 2-3 Hz getaktet, es hört sich also wie ein "tut-tut-tut-tut" an - völlig ausreichend. Nebenbei ergibt sich noch eine Stromersparnis von 50% bei einem Tastverhältnis von 1:1, z.B. nützlich bei einem längeren Einsatz im "Feld" und kleinen Batterien - ich mußte bspw. bis zum Einsatzort (dem Kabelende) immer 500m laufen, da macht sich ein 17 Ah-Bleiakku im Rucksack nicht gerade gut.

Der "Sender" sieht schaltungsmäßig so aus:

Schaltplan Kabelsuchgenerator


geschlachteter Walkman mit Suchspule
Der geschlachtete Walkman mit Suchspule.

Suchspule aus Klingeltrafo
Die Suchspule am Walking-Stock.

Gottfried, DG0JN mit dem Suchgerät
Gottfried, DG0JN mit dem Suchgerät.

Nun brauchte ich natürlich noch einen irgendwie gearteten Empfänger - eigentlich nur einen batteriebetrieben NF-Verstärker mit einer Induktionsspule - soetwas wie einen Hörhilfeverstärker aus dem Theater, wo im Boden Induktionsschleifen verlegt sind.

Schnellster Weg dahin:

Einen alten Walkman schlachten. Den Tonkopf abgelötet, stattdessen eine 3,5mm-Klinkenbuchse ins Gehäuse geklebt und zur Stromersparnis den Motor abgeklemmt, den brauchen wir wahrscheinlich eh nie mehr - man hat ja heutzutage MP3-Player. Die "Fangspule" ist eine Primärspule eines ehemaligen Klingeltrafos mit L/L-Kern, eine Kernhälfte habe ich entfernt. Kopfhörer aufgesetzt und schon kann man tonfrequente Magnetfelder hören, z.B. die unter Putz verlegten Elektrokabel in der Wand. Um den Rücken zu schonen, kommmt die Spule an die Spitze eines Stabes, um sie bequem am Boden führen zu können. Als praktisch hat sich ein Nordic-Walking-Stock erwiesen, der kann zum Transport zusammengeschoben werden.

Interessant ist auch, dass alleine mit diesem Empfänger (also auch ohne den Generator) schon der Verlauf von Kabeln im Erdboden deutlich zu hören ist - und das müssen keine stromführenden Kabel sein - der hier zu suchende Fernmeldekabelabschnitt ist ca. 2,3 km lang und wissentlich an beiden Enden nicht (mehr) angeschlossen. Trotzdem ist direkt darüber der Netzbrumm deutlich festzustellen. Anscheinend genügt bereits der Elektrosmog in bebauten Gebiet zur Induktion von Strömen. Mit Generator am Kabelende funktioniert es natürlich besser: Man hört "sein" Kabel heraus.

Nochmal eine grobe Funktionszeichnung des Empfängers:

Schaltplan Kabelsuchgempfaenger

Man könnte natürlich auch einen "Empfänger" bauen, der einen schmalbandigen Filter mit der Mittenfrequenz des "Senders" enthält und damit das Brummen ausfiltern. Aber das war gar nicht nötig. Auch mehrere Kabel-Kilometer vom Kabelende entfernt, läßt sich das Signal laut und deutlich detektieren, und der Verlauf mit einer Genauigkeit von weniger als 20 cm verfolgen. Das Lautstärke-Maximum direkt über dem Erdkabel ist wirklich sehr ausgeprägt, ich hab selbst gestaunt, wie gut das geht. Die Suchspule wird dabei mit dem Kern rechtwinklig zum vermuteten Verlauf des Kabels gehalten und wie ein Blindenstock leicht hin- und hergeschwenkt (s. Bild links).
Hält man die Spule senkrecht zum Erdboden, ergibt sich genau über dem Kabel ein Signal-Minimum (s. Bild Mitte). Mit einer 45 Grad schräg gehaltenen Spule kann man somit sogar die etwaige Tiefe ermitteln, indem man den Abstand vom Minimum genau über dem Kabel zum Minimum mit 45 Grad schräger Spule misst (s. Bild rechts).

Schaltplan Kabelsuchgempfaenger

Trassensuchgenerator und Universalindikator (RFT, DDR)

Dank eines netten Kontaktes mit Wiebke aus Leinefelde (Winkender Smiley) bin ich ein Jahr später (im Sommer 2008) in den Besitz kommerzieller Kabelortungstechnik aus der DDR gekommen. Klar, dass ich diese auch nochmal ausprobiert habe. Es handelt sich um die beiden Geräte Trassensuchgenerator 81027 und Universalindikator 81018 aus einer ganzen Reihe von Messgeräten zur Kabelfehlersuche, hergestellt vom "VEB RFT Messelektronik >Otto Schön< Dresden".

RFT robotron Trassensuchgenerator 81027 im Einsatz auf dem Feld
Einsatz auf dem Feld.

RFT robotron Trassensuchgenerator 81027 mit Einkoppelspule und eine externer Stromversorgung
Einkoppelspule und externe Stromversorgung angeschlossen.

RFT robotron Trassensuchgenerator 81027 Frontplatte mit Bedienelementen
Die Frontplatte mit Bedienelementen.

Der Trassensuchgenerator 81027 kann in zwei Hauptbetriebsarten arbeiten:
  • Der direkten, galvanischen Signaleinkopplung ins Kabel (wenigstens ein Kabelende zugänglich, wie bei meiner Eigenbaulösung) mit dem Vorteil, schaltbare Abgriffe am Ausgangstrafo zu haben, um die Anpassung an das Kabel (Ende offen oder kurzgeschlossen) zu optimieren. Die Frequenz liegt dazu bei 1030 Hertz.
  • Der induktiven Signaleinkopplung mit einer Rahmenspule. Dazu wird eine Frequenz von 10 kHz verwendet, die direkt am Gehäuse angebrachte Spule muß dazu längs des Kabelverlaufes ausgerichtet werden. Dazu muß man nicht an ein Kabelende heran, der Aufstellungsort des Generators muss aber senkrecht über dem im Erdboden befindlichen Kabel sein.
Der Universalindikator 81018 kann neben der Funktion als NF-Verstärker für ein Körperschallmikrofon (zum Suchen von Hochspannungsüberschlägen, hab ich noch nicht getestet) in 3 nützlichen Betriebsarten arbeiten:
  • 50 Hz: Man kann mit der Suchspule nach Netzbrumm suchen (Spannungsführende Kabel oder durch Übersprechen von parallelliegenden Kabel eingekoppelt), wie oben beschrieben.
  • 1030 Hz: Ein schmalbandiger NF-Filter wird eingeschleift, Störgeräusche und Netzbrumm werden ausgefiltert, man hört nur noch das mit dem Trassensuchgenerator galvanisch direkt in das Kabel eingekoppelte Signal.
  • 10 kHz: Zur Verwendung mit dem Trassensuchgenerator und dessen induktiver Einkopplung. Da der 10-kHz-Ton recht hoch ist und das Signal gelegentlich sehr leise, lässt sich das NF-Signal alleine schlecht detektieren. Es wird nun ein 11-kHz-Oszillator zugeschalten, dessen Signal mit dem durch die Suchspule aufgenommenen 10-kHz-Signal gemischt wird (quasi wie ein Einfachsuper). Das resultierende 1-kHz-Signal wird durch den eh vorhandenen 1030-Hz-Filter geschickt. Man hört also trotz des 10-kHz-Senders einen 1-kHz-Ton. Die Frequenz des 11-kHz-Oszillators ist in geringen Grenzen änderbar, um die Frequenz des Mischprodukts genau an die Durchlaßkurve des NF-Filters anzupassen (=größte Lautstärke des Nutzsignals).
In allen 3 Betriebsarten lässt sich der NF-Pegel an einem Zeigerinstrument ablesen.


wird demnächst fortgesetzt!!

Download:

Bedienungsanleitung / Serviceunterlagen:
Kennzeichnung PDF Universalindikator 81018 (PDF, ca. 3 MB)
Kennzeichnung PDF Trassensuchgenerator 81027 (PDF, ca. 3 MB)
Kennzeichnung PDF Anpassung 80016 für Fehlerortungsgerät 80018 (PDF, ca. 5 MB)
Kennzeichnung PDF Trassensuchgenerator TSG 101 (PDF, ca. 5 MB)

Messeprospekte:
Kennzeichnung PDF Suchgeräte für Kabel und Leitungen 1977 (PDF, ca. 5 MB)
Kennzeichnung PDF Suchgeräte nach dem indukt./akust. Verfahren 1967 (PDF, ca. 6,5 MB)



Siehe auch:

Externe Links:



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