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Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungsblinker zur Anzeige gefährlicher Spannungen durch ein Blinksignal, der an spannungsführenden Teilen anbringbar ist und nur eine einpolige metallische Verbindung mit einem der spannungsführenden Teile aufweist, während die Einspeisung des Potentials der andern Polarität kapazitiv erfolgt, und der einen von der anzuzeigenden Spannung gespeisten Impulsgenerator umfasst, an dessen Ausgang das Anzeigeelement, insbesondere eine Glimmlampe, angeschlossen ist.
Geräte zur Anzeige gefährlicher Spannungen, insbesondere im Bereich von Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen werden vielfach eingesetzt und sind für eine dauernde Anzeige des Spannungszustandes aus Sicherheitsgründen wesentlich. Der Einbau von Hochspannungsindikatoren kann vor bzw. nach Schaltgeräten oder andern Trennstellen erfolgen. Ortsfest eingebaute Hochspannungsindikatoren dienen besonders dort der Sicherheit, wo die Möglichkeit von Rückspannungen in den Zellen gegeben ist. Sie haben zudem den Vorteil, dass. mit ihrer Hilfe auf einfachstem Wege festgestellt werden kann, welcher Netzaussenleiter (Phase) erdschlussbehaftet ist. Hochspannungsindikato-- ren stellen somit einen wesentlichen Beitrag zu erhöhtem Arbeitsschutz dar.
Wegen der ohnehin stets wachsenden psychischen Beanspruchung des Personals werden Warneinrichtungen von staatlichen und privaten Arbeitsschutzinstitutionen sowie von den Betrieben selbst im zunehmenden Masse verlangt.
Die im Bereich von Mittel- und Hochspannungsanlagen immer wieder vorkommenden schweren Unfälle, auch mit tödliche Ausgang, haben zur Entwicklung verschiedener Warneinrichtungen geführt.
Es sind weiters verschiedene Hochspannungsindikatoren bekannt, die das Vorhandensein gefährlicher Spannungen optisch und bzw. oder akustisch anzeigen (DE-PS Nr. 888884 und Nr. 972654).
Das Warnsignal wird bei diesen Indikatoren als Dauerlicht einer Glimmröhre und bzw. oder als prasselndes Geräusch einer Funkenstrecken-Entladung gegeben. Da vor allem bei Tageslicht Dauerlichtsignale nicht sonderlich auffällig sind und bei akustischen Signalen, insbesondere bei mehreren in einem Raum ortsfest angeordneten Indikatoren, eine eindeutige räumliche Zuordnung der Signale zu den jeweiligen Bauteilen problematisch ist, wurde auch schon vorgeschlagen, als Warnsignal ein optisches Blinksignal zu verwenden.
Gemäss einem solchen, aus der DE-PS Nr. 937299 bekannten Vorschlag wird bei einem Spannungssucher für mobilen Einsatz ein von der anzuzeigenden Hochspannung gespeister Glimmlampen-Kippschwingungsgenerator verwendet, wobei eine einpolige metallische Verbindung mit einem der spannungsführenden Teile der Anlage vorgesehen ist, während das Potential der andern Polarität dem Spannungssucher kapazitiv eingespeist wird.
Die Verwendung von Blinklicht an Stelle von Dauerlicht stellt bereits einen wesentlichen Fortschritt hinsichtlich Auffälligkeit und Erkennbarkeit des Warnsignals dar ; in manchen Anwendungsfällen wird jedoch als ein gewisser Mangel die Abhängigkeit der Blinkfrequenz von der Höhe der anzuzeigenden Spannung gewertet. Dies insbesondere dann, wenn ausser mit der normalen Betriebsspannung einer Hochspannungsanlage auch mit Rückspannungen gerechnet werden muss, deren Amplitude geringer ist als die der Betriebsspannung. Es kann dann der Fall eintreten, dass die für die Höhe der Betriebsspannung optimal auf etwa 1 Hz eingestellte Blinkfrequenz für die geringere Höhe der Rückspannung so weit absinkt, dass eine ordnungsgemässe Warnfunktion des Hochspannungsblinkers nicht mehr mit Sicherheit gewährleistet ist.
Ein gewisser Ausgleich dieses Mangels lässt sich bei Hochspannungsblinkern, deren Blinkfrequenz von aussen beeinflussbar bzw. einstellbar ist, zwar erzielen, jedoch ist ein solcher Einstellvorgang zeitraubend und nicht immer wirklich zielführend, da die Höhe der Rückspannungen ja nicht von vornherein bekannt ist.
Aus der DE-AS 1136774 ist weiters ein Hochspannungsprüfer für mobilen Einsatz mit akustischer Signalanzeige bekannt. Dieser bekannte Hochspannungsprüfer gibt bei Spannungslosigkeit der zu überprüfenden Leitung einen Dauerton ab, bei Auftreten einer Spannung verstummt der Spannungsprüfer. Abgesehen von dieser vom sicherheitstechnischen Standpunkt sinnwidrigen bzw. verkehrten Signalzuordnung (Spannung ja-Ton nein ; Spannung nein - Ton ja) ist ein Arbeiten an einer spannungslosen Leitung unter Dauerton sicherlich wenig angenehm, die Tonlosigkeit im Gefahrenfall wieder wenig signifikant. Wie schon vorher dargelegt, ist bei Einsatz mehrerer solcher Hochspannungsprüfer eine eindeutige räumliche Zuordnung der Signale zu den jeweiligen span-
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nungsführenden Bauteilen nicht möglich.
Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Hochspannungsprü- fers besteht darin, dass er seine Betriebsspannung aus einer Batterie bezieht und somit die Warn- funktion vom Zustand dieser Batterie abhängig ist.
Ziel der Erfindung ist es nun, einen Hochspannungsblinker zu schaffen, der die vorstehend dargelegten Nachteile der bekannten Geräte nicht aufweist und der insbesondere die Blinkfrequenz für einen weiten Bereich der anzuzeigenden Spannung konstant auf den für die Warnfunktion opti- malen Wert von etwa 1 Hz hält, u. zw. ohne Zutun der Bedienungsperson.
Dies wird bei dem eingangs näher bezeichneten Hochspannungsblinker erfindungsgemäss da- durch erreicht, dass der Impulsgenerator ein hinsichtlich seiner Impulsfrequenz fremdgesteuerter
Impulsgenerator ist.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Hochspannungsblinkers ist dadurch gekennzeich- net, dass der fremdgesteuerte Impulsgenerator ein frequenzbestimmendes Element, insbesondere einen
Quarz, enthält, so dass die Frequenz des Blinksignals über den gesamten Bereich der anzuzeigenden Spannungen konstant ist.
Eine andere bei Gleichspannungen zwar nicht anwendbare, dafür aber besonders elegante erfindungsgemässe Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass der fremdgesteuerte Impulsgenerator einen Frequenzteiler enthält, der die Frequenz der anzuzeigenden Spannung bis zu der gewünschten Blinkfrequenz des Anzeigeelementes reduziert, so dass die Frequenz des Blinksignals mit jener der anzuzeigenden Spannung synchronisiert ist.
Die Erfindung wird nun an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
Die mit dem Hochspannungspfeil gekennzeichnete Eingangsklemme symbolisiert die einpolige metallische Verbindung des Hochspannungsblinkers mit dem spannungsführenden Teil der Hochspannungsanlage. Die Hochspannung wird nach entsprechender Herabsetzung durch den Vorwiderstand - -r2-- an die Gleichrichter-Brückenschaltung --nI bis n4-- angelegt ; der zweite Pol der Hochspannung wird-wie bei Hochspannungsindikatoren üblich - über die Kapazität k2 kapazitiv eingekoppelt. Diese Kapazität besteht zumeist aus im Hochspannungsblinker angeordneten metallischen Platten oder Belägen, deren Kapazität gegenüber den auf Erdpotential liegenden Teilen der Hochspannungsanlage durch den Kondensator --k2-- symbolisiert wird.
Über einen Vorwiderstand --r3-- und zwei Zenerdioden --zl und z2-- werden die Betriebsspannung für die als Anzeigeelement vorgesehene Glimmlampe --pl-- und die Versorgungsspannung für die weiteren Elektronikbausteine dem Gleichrichterausgang entnommen. Die Dioden --n5 und n6-- sowie die Kondensatoren-kl und k3-- führen zur Realisierung einer ausreichend guten Gleichspannungsversorgung.
Vor der Diode --n6-- tritt auf Grund der Restwelligkeit ein Wechselsignal auf. Dieses Wechselsignal ist snychron mit der doppelten Netzfrequenz der anliegenden Nennspannung (z. B. 100 Hz).
Durch Teilung (z. B. 100 : 1) mittels eines elektronischen Frequenzteilers --FT-- und Ansteuerung über den Transistor --tl-- mit Widerstand --r4-- im Emitterkreis wird der im Stromkreis der Glimmlampe --pl-- liegende Transistor --t2-- geschaltet. Wird z. B. der Transistor --t2-- mit einer Periode von 1 Hz geschaltet, so ist er 500 ms geöffnet und 500 ms geschlossen. Daraus ergibt sich ein symmetrisches Blinken der Glimmlampe --pl--. Der Widerstand --rl-- dient zur Strombegrenzung.
Eine Einstellung der Blinkfrequenz ist bei dieser Schaltungsanordnung nicht mehr erforderlich, das Blinken tritt mit derselben Genauigkeit wie die Netzfrequenz auf. Bei dieser Schaltung ist auch die Blinkfrequenz von der Höhe der Versorgungsspannung unabhängig. Der mechanische Aufwand wird bei der Anordnung wesentlich reduziert und die Baugrössen der elektrischen Komponenten werden verkleinert.
Eine analoge Schaltung lässt sich selbstverständlich auch mit einem quarzgesteuerten bzw.
- stabilisierenden Impulsgeber aubauen, dessen Versorgungsspannung von der anzuzeigenden Gleichoder Wechselspannung abgeleitet ist.
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The invention relates to a high-voltage indicator to indicate dangerous voltages by means of a flashing signal which can be attached to live parts and has only a single-pole metallic connection to one of the live parts, while the potential of the other polarity is fed capacitively, and one of them Voltage to be displayed comprises a pulse generator, to the output of which the display element, in particular a glow lamp, is connected.
Devices for displaying dangerous voltages, in particular in the area of medium and high voltage switchgear, are widely used and are essential for a permanent display of the voltage status for safety reasons. High-voltage indicators can be installed before or after switching devices or other disconnection points. Fixed high-voltage indicators are particularly useful for safety where there is the possibility of reverse voltages in the cells. They also have the advantage that they can be used to determine which line outer conductor (phase) is grounded in the simplest way. High-voltage indicators therefore make a significant contribution to increased occupational safety.
Because of the ever increasing psychological strain on the personnel, warning devices are increasingly being requested by state and private occupational safety institutions and by the companies themselves.
The serious accidents that occur again and again in the area of medium and high voltage systems, even with fatal results, have led to the development of various warning devices.
Various high-voltage indicators are also known which optically and / or acoustically indicate the presence of dangerous voltages (DE-PS No. 888884 and No. 972654).
With these indicators, the warning signal is given as the continuous light of a glow tube and / or as the crackling noise of a spark gap discharge. Since continuous light signals are not particularly noticeable, especially in daylight, and in the case of acoustic signals, in particular in the case of a plurality of indicators arranged in a fixed location, a clear spatial assignment of the signals to the respective components is problematic, it has also been proposed to use an optical flashing signal as a warning signal .
According to such a proposal, known from DE-PS No. 937299, a glow lamp tilting oscillation generator fed by the high voltage to be displayed is used in a voltage finder for mobile use, a single-pole metallic connection being provided to one of the live parts of the system, while the potential the other polarity is fed capacitively to the voltage seeker.
The use of flashing lights instead of steady lights already represents a significant advance in terms of conspicuity and recognizability of the warning signal; in some applications, however, the dependency of the flashing frequency on the level of the voltage to be displayed is regarded as a certain defect. This is particularly the case when, in addition to the normal operating voltage of a high-voltage system, one must also count on reverse voltages whose amplitude is less than that of the operating voltage. It can then occur that the flashing frequency optimally set for the level of the operating voltage to about 1 Hz for the lower level of the reverse voltage drops so far that a proper warning function of the high-voltage indicator is no longer guaranteed with certainty.
A certain compensation for this deficiency can be achieved with high-voltage turn signals whose flashing frequency can be influenced or adjusted from the outside, but such an adjustment process is time-consuming and not always really expedient, since the amount of the reverse voltages is not known from the start.
From DE-AS 1136774 a high voltage tester for mobile use with acoustic signal display is also known. This known high-voltage tester emits a continuous tone when the line to be checked is dead, and the voltage tester stops when a voltage occurs. Apart from this signal assignment, which is senseless or wrong from a safety-technical point of view (voltage yes-tone no; voltage no - tone yes), working on a voltage-free line under continuous tone is certainly not pleasant, and tonelessness is again not significant in the event of danger. As already explained above, when using several such high-voltage testers, a clear spatial assignment of the signals to the respective span-
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components are not possible.
Another disadvantage of this known high-voltage tester is that it draws its operating voltage from a battery and the warning function therefore depends on the condition of this battery.
The aim of the invention is now to create a high-voltage indicator which does not have the disadvantages of the known devices described above and which, in particular, keeps the flashing frequency constant for a wide range of the voltage to be displayed at the optimum value of approximately 1 Hz for the warning function, u. between without operator intervention.
This is achieved according to the invention in the case of the high-voltage indicator, which is described in more detail at the beginning, by the pulse generator being externally controlled with regard to its pulse frequency
Is pulse generator.
An embodiment of the high-voltage turn signal according to the invention is characterized in that the externally controlled pulse generator has a frequency-determining element, in particular one
Quartz, so that the frequency of the flashing signal is constant over the entire range of the voltages to be displayed.
Another solution according to the invention that is not applicable to DC voltages, but is particularly elegant, is characterized in that the externally controlled pulse generator contains a frequency divider that reduces the frequency of the voltage to be displayed to the desired flashing frequency of the display element, so that the frequency of the flashing signal matches that of the voltage to be displayed is synchronized.
The invention will now be described with reference to an embodiment shown in the drawing.
The input terminal marked with the high-voltage arrow symbolizes the single-pole metallic connection of the high-voltage indicator to the live part of the high-voltage system. After a corresponding reduction, the high voltage is applied to the rectifier bridge circuit --nI to n4-- through the series resistor - -r2--; The second pole of the high voltage is - as is usual with high voltage indicators - capacitively coupled in via the capacitance k2. This capacity usually consists of metallic plates or coverings arranged in the high-voltage indicator, the capacity of which is symbolized by the capacitor --k2-- compared to the parts of the high-voltage system that are at ground potential.
The operating voltage for the glow lamp --pl-- provided as a display element and the supply voltage for the other electronic components are taken from the rectifier output via a series resistor --r3-- and two Zener diodes --zl and z2--. The diodes --n5 and n6-- as well as the capacitors-kl and k3-- lead to a sufficiently good DC voltage supply.
An alternating signal occurs in front of the diode --n6-- due to the residual ripple. This alternating signal is synchronous with twice the mains frequency of the applied nominal voltage (e.g. 100 Hz).
By division (e.g. 100: 1) by means of an electronic frequency divider --FT-- and control via the transistor --tl-- with resistor --r4-- in the emitter circuit, that in the circuit of the glow lamp --pl-- horizontal transistor --t2-- switched. Is z. For example, if the transistor --t2-- is switched with a period of 1 Hz, it is open for 500 ms and closed for 500 ms. This results in a symmetrical flashing of the glow lamp --pl--. The resistor --rl-- serves to limit the current.
A setting of the flashing frequency is no longer necessary with this circuit arrangement, the flashing occurs with the same accuracy as the mains frequency. With this circuit, the flashing frequency is also independent of the level of the supply voltage. The mechanical effort is significantly reduced in the arrangement and the sizes of the electrical components are reduced.
An analog circuit can of course also be used with a quartz-controlled or
- add a stabilizing pulse generator whose supply voltage is derived from the DC or AC voltage to be displayed.