DD231856A1 - Schaltungsanordnung zur hochspannungspotentialanzeige - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Nachweis von Hochspannung. Das Ziel besteht in der Verbesserung einer Ueberwachungseinrichtung, die Aufgabe darin, mit geringerer Steuerleistung die Aussagefaehigkeit zu erhoehen. Die Loesung besteht erfindungsgemaess darin, dass in einem Unterspannungsteil eines Spannungsteiles Fluessigkristalle Anwendung finden, denen Schutzdioden parallel liegen. Zur Erhoehung des Informationsgehaltes ist vorgesehen, im Unterspannungsteil in Reihe liegenden unterschiedlichen Impedanzen Schutzdioden und Fluessigkristalle parallel zu schalten. Anwendungsgebiet ist vorzugsweise die Ueberwachung von Mittelspannungsschaltzellen.

Description

Patentanmelder und Ursprungs- Dresden, den 23.7.84 betrieb ^ ENP/Sff/Tr

VEB Transformatoren- und Röntgenvverk "Hermann Matern"

Erfinder: R, Beyer

F, Schmidt - A ~

TuR-Akte 1899 IPK; GOl R 19/145

Schaltungsanordnung zur Hochspannungspotentialanzeige

Anwendungsgebiet der E_rfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Hochspannungsanzeige. Mit ihr soll insbesondere die Anzeige in Mittelspannungsschaltzellen gewährleistet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die Bewertung von Hochspannung erfolgt in der Regel außer mit defn relativ kostspieligen Spannungswandler auch durch Spannungsteiler» in deren Niederspannungsteil ein propoi— tionaler Teil der Hochspannung zur Anzeige gebracht wird. Zur Vermeidung einer großen Belastung sind empfindliche Meßgeräte erforderlich, die den Cuerstrpra messen und deren Anzeige in kV-Einheiten geeicht ist. Für Schaltanlagen ist es notwendig, den Betriebszustand, also ob Spannung vorhanden ist oder nicht, anzuzeigen. Dieses ist für das Betreten zur Durchführung von Schalt- und Wartungsarbeiten für das Personal notwendig, um das Maß der Gefährdung möglichst klein zu halten. Die Verwendung o.g. Spannungsteiler rait proportionaler Anreige im Niederspannungsteil ist zu aufwendig.

Es sind kapazitive Spannungsteiler zur Signalgewinnung bekannt, wobei Elektroden in Isolierstützer eingebettet sind. Der kapazitive Strom wird dabei zu Ansteuerung von Signal- und Warneinrichtungen verwendet» Dazu sind Leistungsverstärker erforderlich, die wiederum Hilfsspannungsquellen mit stabilen Versorgungsspannungen erfordern.

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Es ist bekannt (DD-PS 130 593), mittels eines kapazitiven Spannungsteilers, der durch einen Stromwandler gebildet wird/ eine Warn- oder/und eine Verriegelungseinrichtung auszulösen. Das wird erreicht, indem eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist, nach deren Betätigung die Stromwandlersekundärwicklung galvanisch vom Sekundärkreis getrennt, kurzgeschlossen und mit einem Niederspannungskondensator verbunden wird* Im spannungsführenden Zustand der Schaltzelle löst der kapazitive Strom über eine entsprechende einrichtung und einefi Verstärker ein optisches und/oder akustisches Signal aus bzw. verriegelt die Schaltzelle bei der Absicht des Betretens. Ss besteht der Nachteil, daß dar am Stromwandler angeschlossene Relaisschutz während der Hochspannungskontrolle oder während des Versuches, die Tür zu öffnen mittels Umschalter unwirksam gemacht wird» Die relativ große Kapazität zwischen Primär- und Sekundärwicklung bringt andererseits eine Gefahr bei einer zufälligen Berührung der Sekundärwicklung, weshalb das Aufheben der Erdung nicht empfehlenswert ist« Ein weiterer Vorschlag, die Spannungsfreiheit einer Schaltanlage durch Herausführen des Kernpotentials eines Stromvvandlers zu bestimmen, erfordert, da die durch die geringe Kapazität zwischen Primärwicklung und dazwischenliegender geerdeter Sekundärwicklung entnehmbare Leistung ebenfalls gering ist, wiederum einen Verstärker* Aus der DD-PS 135 771 ist bekannt, die Empfindlichkeit einer solchen Anordnung zu steigern .und auch mit einer geringen Leistung bei Verzicht auf einen Verstärker auszukommen, indem der kapazitive Strom gleichgerichtet und zur Speicherung einem Kondensator zugeführt wird, dem eine Glimmlampe parallelgeschaltet ist. Durch den Sarameleffekt des Speicherkondensators wird bei Überschreiten der Ansprechschwelle der Glimmlampe ein optisches Signal abgegeben, wobei die Frequenz des Ansprechens ein Maß für die Spannungshöhe ist. Die Bewertung der Spannungshohe ist jedoch sehr subjektiv, da der

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Blinkrhthmus genau erfaßt werden müßte.

Ziel der Erfindung

Das Ziel besteht in der Verbesserung einer Überwachungsanordnung, die zur Hochspannungspotentialanzeige dient, wobei die Lebensdauer sowie die Aussagefähigkeit erhöht werden sollen,

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Hochspannungspotentialanzaige zu schaffen, deren Aussagefähigkeit frei von subjektiven Fehlern ist und die mit geringer Steuerleistung und höherer Lebensdauer arbeitet«

Die Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung mit Spannungsteiler, in dessen Niederspannungsteil sich ein Spannungsindikator befindet, erfindungsgemäß dadurch gelost, daß als Indikator ein Flüssigkeitskristalleiement Anwendung findet, dem Begrenzerdioden parallelgeschaltet sind. Zur Erweiterung der Aussagefähigkeit über die Spannungshöhe ist es auch möglich, mehrere Flüssigkeitskristalle in Reihe zu schalten und diesen ebenfalls in Reihe geschaltete Widerstände oder Kondensatoren unterschiedlichen Wertes parallel zu schalten.

Ausführungsbeispiel

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles und einer Zeichnung näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Beschaltung eines kapazitiven Spannungsteilers im Niederspannungsteil. Einem Hochspannungskondensator 1 sind mehrere Niederspannungskondensatoren 2; 3; 4 und 5 in Reihe geschaltet. Paralle.' zu jedem Niederspannungskondensator 2 bis 5 liegen zwei antiparallel geschaltete Dioden 6 zur Spannungsbegrenzung für jeweils ein wiederum dazu parallel liegendes Flüssigkristall-

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anzeigeelement 7. Die Niederspannungskondensatoren sind unterschiedlich in ihren Kapazitätswerten gewählt, beispielsweise so, daß der Niederspannungskondensator 4 die doppelte der Niederspannungskondensator 3 die dreifache und der Niederspannungskondensator 2 die vierfache Kapazität des Niederspannungskondensators 5 besitzt. Damit ist der Spannungsabfall am Kondensator mit der kleinsten Kapazität am größten und das dazu prallel liegende Flüssigkristallanzeigeelement 7 spricht zuerst an. Bei der gewählten Dimensionierung ist damit auch gleichzeitig offenkundig, daß 25 % der maximal auswertbaren Spannung erreicht sind. Bei weiterem Spannungsanstieg, d.h. Erhöhung des Teilei— querstroraes kommen die antiparallelgeschalteten Schutzdioden 6 zur Wirkung und verhindern eine Überlastung des Anzeigeeleraentes. Erreicht der Spannungsabfall an Niederspannungskondensator 4 die Ansprechspannung des ihm parallelliegenden Flüssiganzsigeelenjentes 7, so ist durch dieses die Erreichung von 50 % der Spannungshöha kenntlich, beim Ansprechen des dem Niederspannungskondensators 3 parallliegenden 75 % und beim Erreichen des notwendigen Spannungsabfalles über dem Niederspannungskondensator 2 100 %. Der Querstrom durch den Spannungsteiler bleibt infolge des geringen Strombedarfs für die Anzeige noch sehr gering.

In der Fig. 2 ist eine weitere Schaltungsmöglichkeit für die Einschaltung eines Flüssigkristalles 7 gezeigt. Der Niederspannungsteil des kapazitiven Spannungsteilers besteht aus zwei Kondensatoren 8; 9 mit einem Teilerverhältnis von ca* 1: 50. An dem Kondensator 9 fällt eine Spannung von ca. 2 V, die Ansprechspannung des Flüssigkristalles, ab. Der Niederspannungszweig, bestehend aus den Kondensatoren 8 und 9 wird durch eine gasgefüllte Entladungsröhre 10 vor Oberspannungen geschützt. Bei dieser Ausführungsform ist der Querstrorn besonders gering, da die Entladungsröhre 10 in der Regel nur bei unnormaler Spannungsüberhöhung anspricht.

Claims (3)

TuR-Akte 1899 - 5 - Patentansprüche

1, Schaltungsanordnung zur Hochspannungspotentialanzeige, vorzugsweise für Mittelspannungsschaltzellen, bei der ein Spannungsteiler Anwendung findet, dessen Niederspannungsteil mit einem Spannungsindikator in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsindikator ein Flüssigkristallanzeigeelement (7) Anwendung findet und diesem Begrenzerdioden (6) parallelgeschaltet sind,

2, Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederspannungsteil aus einer Reihenschaltung von Widerständen oder Kondensatoren (2;3;4;5) unterschiedlich gewählter Widerstands- bzw. Kapazitätswerten besteht, denen jeweils ein Flüssigkristallanzaigeeleraent (7) und antiparallal geschaltete Begrenzerdioden (6) parallelgeschaltet sind.

3, Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederspannungsteil aus einer Reihenschaltung zweier Kondensatoren (8; 9) mit dem Teilerverhältnis von ca. 1:50 besteht, denen eine Glimmlampe (10)-parallel liegt und zum Niederspannungskondensator (9) ein Flüssigkristallanzeigeelement (7) parallelgeschaltat ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnung