Wechselstromgespeistes Elektrozaungerät mit einem von einem Gleichrichter aufgeladenen Kondensator Die Erfindung bezieht sich auf ein wechselstrom- gespeistes Elektrozaungerät mit einem von einem Gleichrichter über einen Widerstand aufgeladenen Kondensator, der mittels eines Schaltorgans periodisch über die Primärwicklung eines als Ausgangstransfor mator dienenden Streutransformators entladen wird. Nach den neuzeitlichen Sicherheitsvorschriften, die jetzt in einer Anzahl Länder für Elektrozaungeräte gelten, wird verlangt, dass auch bei Kurzschlüssen oder Störungen keine lebensgefährliche Spannung an den Zaundraht gelangen kann.
Bei der Prüfung einer solchen Vorrichtung wer den der Gleichrichter und das Schaltorgan kurzge schlossen, so dass die Primärwicklung des Ausgangs transformators mitsamt dem parallel liegenden Kon densator über den Widerstand an die Speisewechsel spannung angeschlossen ist. Dieser in Reihe mit der Primärwicklung liegende Widerstand wird nach den genannten Vorschriften nicht kurzgeschlossen, sofern er bestimmte Anforderungen erfüllt.
Es leuchtet ein, dass Massnahmen getroffen werden müssen, damit die Spannung des Zaundrahtes gegen Erde bei der Prü fung, entsprechend den Sicherheitsvorschriften, 34 V Scheitelspannung nicht übersteigt, das heisst bei einer sinusförmigen Spannung einen Effektivwert von höch stens 24 V aufweist.
Eine verhältnismässig naheliegende Lösung, um eine solche unzulässige Spannung zu vermeiden, be steht darin, den genannten Widerstand hinreichend hochohmig zu bemessen, in diesem Fall ist es aber notwendig, einen grösseren Kondensator zu verwen den, so dass diese Lösung unwirtschaftlich ist.
Nach der Erfindung wird eine wirtschaftliche Lö sung dieser Aufgabe dadurch erhalten, dass im Eisen kern des Ausgangstransformators, auf dem sowohl die Primär- als auch die Sekundärwicklung angeord- net sind, ein Luftspalt vorgesehen ist. Für die in der Praxis üblichen elektrischen Zäune wird dieser Luft spalt mit Vorteil eine Länge von mindestens 1/2 mm, zweckmässig etwa 1 mm oder mehr haben müssen. Hierdurch ist es erreichbar, dass beim Auftreten von Störungen im Apparat (wie obengeschildert) die Se kundärspannung praktisch bei sämtlichen Belastungen des Zaundrahtes unterhalb des zulässigen Grenz wertes bleibt.
Im allgemeinen empfiehlt es sich aus Sicherheits erwägungen, einen möglichst grossen Luftspalt zu ver wenden, so dass der Transformator z. B. einen stab- förmigen Eisenkern besitzen kann. Da dies aber auf Kosten der dem Zaun gelieferten Energie geht, wird der Luftspalt im allgemeinen nicht grösser gewählt, als es für die Sicherheit notwendig ist.
Ausserdem wird gefordert, dass auch bei abge schaltetem Kondensator keine unzulässige Spannung an der Sekundärwicklung des Ausgangstransformators auftritt. Durch die Massnahme nach der Erfindung ergibt sich dies automatisch, da in diesem Fall die Impedanz zwischen den Klemmen der Primärwick lung und infolgedessen die Spannung an dieser Wick lung abnimmt.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Elektro- zaungerät nach der Erfindung beispielsweise schema tisch dargestellt.
Die Sekundärwicklung des Netzspannungstrans- formators nach Fig. 1 liegt über einen Gleichrichter 2 (mit Glättungskondensator 2') und einen Ohmschen Widerstand 3 am Kondensator 4. Nachdem der Kon densator hinreichend aufgeladen worden ist, wird er beim Zünden der gas- oder dampfgefüllten Ent ladungsröhre 5 über die Primärwicklung des Aus gangstransformators 6, der als Streutransformator mit getrennten Wicklungen ausgebildet ist, entladen. Die Zündung der Röhre 5 erfolgt periodisch mittels einer bekannten Steuereinrichtung 7.
Die Sekundärwick lung des Transformators 6 ist einerseits mit dem Zaundraht 8, anderseits mit Erde verbunden.
Sollte am Gleichrichter 2 und der Röhre 5 ein Kurzschluss auftreten, wie durch die gestrichelten Linien 9 angedeutet wird, so liegt die Sekundärspan nung des Transformators 1 an der Reihenschaltung des Widerstandes 3 und der vom Kondensator 4 überbrückten Primärwicklung des Ausgangstransfor mators 6. Bei Verwendung eines im Handel erhält lichen Elektrozaungerätes, bei dem der Widerstand 3 einen Wert von 18 000 Ohm hat, wird die Aus gangsspannung des Transformators 6 in diesem Fall etwa 30 bis 32 Veff., ein solcher Wert ist als Be rührungsspannung unzulässig.
Wenn im Eisenkern des Streutransformators 6 jedoch ein geeignet bemessener Luftspalt 11 vorge sehen ist, so ergibt sich eine Berührungsspannung von weniger als 24 Veff. zwischen dem Zaundraht 8 und Erde. Bei der Prüfung nach den erwähnten Sicher heitsvorschriften wird zwischen Zaundraht 8 und Erde ein Voltmeter mit einem Widerstand von 50 000 Ohm gelegt, und parallel zu diesem Wider stand können noch weitere verschieden grosse Wider stände und Kondensatoren geschaltet werden. Bei diesen Belastungen darf die Spannung an der Sekun därwicklung des Transformators 6 höchstens 24 Veff. betragen.
Wird auch der Kondensator 4 abgeschaltet, so liegt hinter dem Widerstand 3 nur noch die Impe danz der Primärwicklung des Transformators 6, und die Sekundärspannung wird z. B. bis auf 20 V ab sinken. Durch Verwendung eines Luftspaltes 11 von etwa 1 mm Länge nimmt der Magnetisierungsstrom des Transformators 6 zu, und man kann den Wert des Widerstandes 3 bis auf etwa 16 000 Ohm herab setzen, hierbei kann der Kondensator fast ganz auf geladen werden.
Fig. 2 zeigt einen Transformator mit noch stär kerer Streuung, der einen magnetischen Nebenschluss 12 mit einem Luftspalt 13 aufweist, der Luftspalt nach der Erfindung ist wieder mit 11 bezeichnet.
AC powered energizer with a capacitor charged by a rectifier The invention relates to an alternating current powered energizer with a capacitor charged by a rectifier via a resistor, which is periodically discharged by means of a switching element via the primary winding of a scatter transformer serving as an output transformer. According to the modern safety regulations, which now apply to electric fence devices in a number of countries, it is required that no life-threatening voltage can reach the fence wire even in the event of short circuits or faults.
When testing such a device, the rectifier and the switching element are short-circuited so that the primary winding of the output transformer together with the parallel capacitor is connected to the AC supply voltage via the resistor. This resistor, which is in series with the primary winding, is not short-circuited according to the regulations mentioned, provided it meets certain requirements.
It is clear that measures must be taken so that the voltage of the fence wire to earth during the test does not exceed 34 V peak voltage in accordance with the safety regulations, i.e. with a sinusoidal voltage it has an effective value of at most 24 V.
A relatively obvious solution to avoid such an inadmissible voltage is to make the said resistance sufficiently high, but in this case it is necessary to use a larger capacitor, so that this solution is uneconomical.
According to the invention, an economical solution to this problem is obtained in that an air gap is provided in the iron core of the output transformer on which both the primary and secondary windings are arranged. For the electric fences customary in practice, this air gap will advantageously have a length of at least 1/2 mm, expediently about 1 mm or more. This enables the secondary voltage to remain below the permissible limit value in the event of malfunctions in the device (as described above), regardless of the load on the fence wire.
In general, it is recommended for safety considerations to use the largest possible air gap so that the transformer z. B. can have a rod-shaped iron core. Since this is done at the expense of the energy supplied to the fence, the air gap is generally not chosen to be larger than is necessary for safety.
It is also required that no impermissible voltage occurs on the secondary winding of the output transformer even when the capacitor is switched off. By the measure according to the invention, this results automatically, since in this case the impedance between the terminals of the primary winding and consequently the voltage on this winding decreases.
In the accompanying drawing, an electric fence device according to the invention is shown schematically, for example.
The secondary winding of the mains voltage transformer according to FIG. 1 is connected to the capacitor 4 via a rectifier 2 (with smoothing capacitor 2 ') and an ohmic resistor 3 5 through the primary winding of the output transformer 6, which is designed as a leakage transformer with separate windings, discharged. The tube 5 is ignited periodically by means of a known control device 7.
The secondary winding of the transformer 6 is connected on the one hand to the fence wire 8, on the other hand to earth.
Should a short circuit occur at the rectifier 2 and the tube 5, as indicated by the dashed lines 9, the secondary voltage of the transformer 1 is due to the series connection of the resistor 3 and the primary winding of the output transformer 6 bridged by the capacitor 4 commercially available energiser, in which the resistor 3 has a value of 18,000 ohms, the output voltage of the transformer 6 is in this case about 30 to 32 Veff., Such a value is not allowed as a touch voltage.
If, however, a suitably dimensioned air gap 11 is provided in the iron core of the leakage transformer 6, the result is a contact voltage of less than 24 Veff. between the fence wire 8 and earth. When testing according to the safety regulations mentioned, a voltmeter with a resistance of 50,000 ohms is placed between the fence wire 8 and earth, and in parallel with this resistance, other resistors of different sizes and capacitors can be connected. With these loads, the voltage on the secondary winding of transformer 6 must not exceed 24 Veff. be.
If the capacitor 4 is also switched off, only the impedance of the primary winding of the transformer 6 is behind the resistor 3, and the secondary voltage is z. B. drop down to 20 V. By using an air gap 11 of about 1 mm in length, the magnetizing current of the transformer 6 increases, and the value of the resistor 3 can be reduced to about 16,000 ohms, in which case the capacitor can be almost completely charged.
Fig. 2 shows a transformer with even stronger scattering, which has a magnetic shunt 12 with an air gap 13, the air gap according to the invention is again designated by 11.