DD231856A1

DD231856A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR HIGH VOLTAGE POTENTIAL DISPLAY

Info

Publication number: DD231856A1
Application number: DD26620684A
Authority: DD
Inventors: Rainer Beyer; Frank Schmidt
Original assignee: Transform Roentgen Matern Veb
Priority date: 1984-08-13
Filing date: 1984-08-13
Publication date: 1986-01-08

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.The invention relates to a circuit arrangement for the detection of high voltage. The goal is to improve a monitoring device, the task is to increase the meaningfulness with lower tax performance. The solution according to the invention consists in the fact that in an undervoltage part of a voltage part liquid crystals are used which are paralleled by protective diodes. In order to increase the information content, it is provided to connect protective diodes and liquid crystals in parallel in the lower voltage part in series with different impedances. Application is preferably the monitoring of medium voltage switching cells.

Description

Patentanmelder und Ursprungs- Dresden, den 23.7.84 betrieb ^ ENP/Sff/TrApplicant and originating Dresden, 23.7.84 operating ^ ENP / Sff / Tr

VEB Transformatoren- und Röntgenvverk "Hermann Matern"VEB transformer and X-ray equipment "Hermann Matern"

Erfinder: R, BeyerInventor: R, Beyer

F, Schmidt - A ~ F, Schmidt - A ~

TuR-Akte 1899 IPK; GOl R 19/145TuR file 1899 IPK; GOl R 19/145

Schaltungsanordnung zur HochspannungspotentialanzeigeCircuit arrangement for high voltage potential display

Anwendungsgebiet der E_rfindungField of the _Er-making

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Hochspannungsanzeige. Mit ihr soll insbesondere die Anzeige in Mittelspannungsschaltzellen gewährleistet werden.The invention relates to a circuit arrangement for high voltage display. With her in particular the display should be guaranteed in medium voltage switching cells.

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.Characteristic of the Known Technical Solutions The evaluation of high voltage is usually carried out, apart from the relatively costly voltage transformers, also by voltage dividers in whose low-voltage part a proportional part of the high voltage is displayed. In order to avoid a high load sensitive measuring instruments are required, which measure the Cuerstrpra and whose display is calibrated in kV units. For switchgear it is necessary to indicate the operating state, ie whether voltage is present or not. This is necessary for entering to perform switching and maintenance work for the staff in order to keep the level of risk as small as possible. The use of the above voltage divider rait proportional Anreiger in low voltage part is too expensive.

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.There are capacitive voltage dividers for signal recovery known, with electrodes are embedded in insulating. The capacitive current is used to control signal and warning devices. »This requires power amplifiers, which in turn require auxiliary voltage sources with stable supply voltages.

TuR-Akte 1899 - 2 -TuR file 1899 - 2 -

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 It is known (DD-PS 130 593), by means of a capacitive voltage divider, which is formed by a current transformer / trigger a warning or / and a locking device. This is achieved by providing a switching device, after the actuation of which the secondary current transformer winding is galvanically separated from the secondary circuit, short-circuited and connected to a low-voltage capacitor. * In the energized state of the switching cell, the capacitive current triggers an optical and / or acoustic via a corresponding device and an amplifier Signal off or locks the switch cell in the intention of entering. Ss there is the disadvantage that connected to the current transformer relay protection during high-voltage control or while trying to open the door is disabled by means of switch »The relatively large capacity between the primary and secondary winding on the other hand brings a risk at a random contact with the secondary winding, which is why It is not recommended that the grounding be disconnected. "Another proposal for determining the absence of voltage of a substation by extracting the core potential of a power converter, since the power removable by the low capacitance between the primary winding and the intermediate grounded secondary winding is also low, requires an amplifier again DD-PS 135 771 is known to increase the sensitivity of such an arrangement. And also to get along with a low power waiver of an amplifier by the capacitive current rectified and for storing ei nem capacitor is supplied to which a glow lamp is connected in parallel. By the saramel effect of the storage capacitor, an optical signal is emitted when the threshold of the glow lamp is exceeded, wherein the frequency of the response is a measure of the voltage level. The rating of the voltage high, however, is very subjective, since the

TuR-Akte 1899 - 3 -TuR file 1899 - 3 -

Blinkrhthmus genau erfaßt werden müßte.Blinking rhythm should be detected exactly.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel besteht in der Verbesserung einer Überwachungsanordnung, die zur Hochspannungspotentialanzeige dient, wobei die Lebensdauer sowie die Aussagefähigkeit erhöht werden sollen,The aim is to improve a monitoring arrangement, which is used for high voltage potential display, whereby the life span and the informational value are to be increased,

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«DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention has for its object to provide a circuit arrangement for Hochspannungspotentialanzaige whose statement is free of subjective errors and which works with low control performance and longer life «

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.The object is achieved according to the invention in a circuit arrangement with voltage divider, in the low voltage part is a voltage indicator, that is used as an indicator liquid crystal application, the limiter diodes are connected in parallel. To increase the information on the voltage level, it is also possible to connect several liquid crystals in series and to connect these also connected in series resistors or capacitors of different value in parallel.

Ausführungsbeispielembodiment

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-The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and a drawing. Fig. 1 shows an embodiment of the wiring of a capacitive voltage divider in the low voltage part. A high-voltage capacitor 1 is a plurality of low-voltage capacitors 2; 3; 4 and 5 connected in series. Paralle. ' to each low-voltage capacitor 2 to 5 are two antiparallel connected diodes 6 for limiting the voltage for each in turn parallel to lying liquid crystal

TuR-Akte 1899 - 4 -TuR file 1899 - 4 -

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.Display element 7. The low-voltage capacitors are selected differently in their capacitance values, for example such that the low-voltage capacitor 4 has twice the low-voltage capacitor 3 and the low-voltage capacitor 2 has four times the capacity of the low-voltage capacitor 5. Thus, the voltage drop across the capacitor with the smallest capacitance is greatest and the liquid crystal display element 7 lying parallel thereto responds first. At the same dimensioning is thus also obvious that 25 % of the maximum evaluable voltage are reached. Upon further increase in voltage, ie increase of the Teili- querstroraes come the antiparallel-connected protective diodes 6 to the effect and prevent overloading of the Anzeigeeleraentes. If the voltage drop across the low-voltage capacitor 4 reaches the operating voltage of the liquid-state element 7 lying parallel to it, this indicates the achievement of 50 % of the voltage level, the response of the 75 % parallel to the low-voltage capacitor 3 and the voltage drop across the low-voltage capacitor 2 reaching 100 %. The cross-flow through the voltage divider remains very low due to the low power consumption for the display.

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.2, a further circuit option for the activation of a liquid crystal 7 is shown. The low voltage part of the capacitive voltage divider consists of two capacitors 8; 9 with a divider ratio of approx. * 1: 50. A voltage of approx. 2 V, the response voltage of the liquid crystal, drops across the capacitor 9. The low-voltage branch, consisting of the capacitors 8 and 9 is protected by a gas-filled discharge tube 10 from high voltages. In this embodiment, the transverse flow is particularly low, since the discharge tube 10 usually responds only at abnormal voltage overshoot.

Claims

TuR Act 1899 - 5 - Claims

1, circuit arrangement for high-voltage potential display, preferably for medium-voltage switching cells, in which a voltage divider is used whose low-voltage part is connected to a voltage indicator, characterized in that a liquid crystal display element (7) is used as the voltage indicator and these limiter diodes (6) are connected in parallel,

2, circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the low-voltage part consists of a series connection of resistors or capacitors (2; 3; 4; 5) of differently selected resistance or capacitance values, to each of which a liquid crystal element emitter (7) and antiparallel-connected limiter diodes (FIG. 6) are connected in parallel.

3, circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the low voltage part consists of a series circuit of two capacitors (8; 9) with the divider ratio of about 1:50, which is a glow lamp (10) -parallel and the low-voltage capacitor (9) Liquid crystal display element (7) is parallelgeschaltat.

For this 1 sheet drawing