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Die Erfindung bezieht sich auf eine
elektrische Bedienschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 und auf eine zugehörige
Anzeige-/Prüfschaltung.
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Elektrische Anzeige-/Prüfschaltungen
werden in verschiedensten Typen und zu den verschiedensten Anzeige-
und/oder Prüfzwecken
eingesetzt, ein Typ beispielsweise zur Spannungsanzeige und/oder
Spannungsprüfung
in Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen, wobei hierzu die Anzeige-/Prüfgeräte sowohl
in mobiler wie auch in fest in eine Schaltanlage integrierter Ausführung bekannt sind.
Diese Geräte
entnehmen die Information über den
Spannungszustand einer sogenannten Koppelelektrode, die kapazitiv
oder ohmsch ausgeführt
sein kann und an die sie über
Verbindungsleitungen dauerhaft oder temporär angeschlossen werden.
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Anzeige-/Prüfgeräte zur Spannungsprüfung in
Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen sind auch in einschlägigen Normen
beschrieben, siehe VDE 0682 T 415 und IEC 61243-5. Bei einem weit verbreiteten
Gerätetyp
erfolgt die Energieversorgung allein über die Koppelelektrode, d.h.
durch das eingangsseitig anstehende Anzeige-/Prüfeingangssignal selbst. Dies
hat den Vorteil, dass wartungsanfällige Batterien oder ein mit
zusätzlichem
Aufwand verbundener Anschluss an eine externe Fremdenergiequelle,
die überdies
nicht in allen Fällen
verfügbar
ist, nicht zwingend erforderlich sind. Ohne Zusatzenergieversorgung
ist dieser Gerätetyp
aber nicht in der Lage, aktiv eine Anzeigeinformation zu erzeugen, wenn
das eingangsseitige Anzeige-/Prüfeingangssignal
nicht ansteht.
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Oftmals besteht bei Anzeige-/Prüfschaltungen
der Bedarf, eine Eigenfunktionsprüfung, kurz auch als Eigenprüfung bezeichnet,
durchführen
zu können,
um sicherzustellen, dass im normalen Betrieb das Fehlen einer Anzeigeinformation
nicht durch einen Ausfall der Anzeige-/Prüfschaltung oder eine Leitungsunterbrechung
einer zugehörigen
Anschlussleitung verursacht ist.
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Bei einer in der Offenlegungsschrift
DE 197 51 654 A1 beschriebenen
Anzeige-/Prüfschaltung der
eingangs genannten Art zur Erkennung und Anzeige des Zustands einer
Prüfspannung,
die z.B. an einer Koppelelektrode einer Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage
abgegriffen wird, sind hierzu Mittel zur Eigenfunktionsprüfung vorgesehen,
die einen Speicherkondensator als Energiequelle umfassen. Dieser
wird durch eine externe Hilfsspannung oder in Betriebsphasen mit
anstehender Prüfspannung durch
letztere aufgeladen und ist so dimensioniert, dass er in Betriebsphasen
ohne anstehende Prüf- bzw.
Hilfsspannung eine Impulsgeneratorstufe während eines Zeitraums vorgebbarer
Dauer zur Aktivierung einer Anzeigeeinheit und/oder zur Durchführung von
Eigenprüfungen
speist. Dazu muss der Speicherkondensator genügend Energie geladen haben, was
bedingt, dass die Prüfspannung
ausreichend lang anliegt oder der Kondensator seit dem letzten Anstehen
der Prüf spannung
noch nicht so stark entladen wurde oder die Hilfsspannung z.B. einer
Fremdenergiequelle ansteht.
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In manchen Anwendungen beinhalten
Anzeige-/Prüfschaltungen,
wie sie zur Spannungsprüfung in
Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen eingesetzt werden, einen
von einem Sensorteil räumlich getrennten
Anzeigeteil, um eine problemlose Ablesbarkeit der Anzeige auch dann
zu erlauben, wenn dies am Ort des Sensorteils nicht möglich ist.
Die durch den Prüfvorgang
gelieferte, vorzugsweise digitale Prüfinformation, z.B. „Spannung
vorhanden" bzw. „Spannung
nicht vorhanden",
kann in diesen Fällen
als entsprechender Prüfzustand
eines zwischen zwei oder mehr Prüfzuständen umschaltbaren Prüfinformationselementes
anstehen, wie eines Schalt-, Relais- oder Transistorkontaktes. Um
den Prüfzustand
des Prüfinformationselementes
abzufragen und z.B. per Fernübertragung
vom Sensorteil zum Anzeigeteil zu übertragen und dort anzuzeigen, ist
eine zugehörige
Hilfs- bzw. Fremdenergiequelle erforderlich.
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Allgemein finden elektrische Bedienschaltungen
der eingangs genannten Art insbesondere überall dort Anwendung, wo ein
angekoppelter elektrischer Schaltkreis durch das von der Bedienschaltung
bei Bedienbetätigung
gelieferte elektrische Bediensignal auf Anforderung aktivierbar
sein soll. Hierbei kann es sich z.B. um elektrische Anzeigeschaltungen
handeln, die eine bestimmte Information nur auf Anforderung zur
Anzeige bringen. Des weiteren kann es sich bei solchen Bedienschaltungen
um Fernbedien- bzw. Fernsteuereinheiten handeln, die bei Bedienung
ein Fernsteuersignal als Bediensignal abgeben, mit dem eine Funktionalität eines
z.B. drahtlos angekoppelten Gerätes
ferngesteuert aktiviert werden kann. Herkömmlicherweise ist zur Bereitstellung
der für
das Erzeugen und gegebenenfalls Übertragen
des elektrischen Bediensignals zu einer angekoppelten Schaltung
meist eine Batterie oder ein anderer interner elektrischer Energiespeicher
für die
elektrische Bedienschaltung oder eine Anschlussmöglichkeit an eine externe elektrische
Energiequelle vorgesehen.
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Der Erfindung liegt als technisches
Problem die Bereitstellung einer elektrischen Bedienschaltung der
eingangs genannten Art zugrunde, mit der sich das Bediensignal in
komfortabler, flexibler und zuverlässiger Weise mit hoher zeitlicher
Verfügbarkeit
bereitstellen lässt,
insbesondere ohne dass dazu zwingend ein interner elektrischer Energiespeicher
oder eine Anschlussmöglichkeit
an eine externe Energiequelle erforderlich sind. Des weiteren zielt
die Erfindung auf die Bereitstellung einer elektrischen Anzeige-/Prüfschaltung
ab, die ein solches Bediensignal zur Aktivierung einer entsprechenden
Anzeige-/Prüffunktion
nutzt.
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Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung
einer elektrischen Bedienschaltung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und einer Anzeige-/Prüfschaltung
mit den Merkmalen des Anspruchs 5 oder 6.
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Bei der Bedienschaltung nach Anspruch
1 beinhalten die Energieversorgungsmittel eine Energiewandlereinheit,
die an der Bedienschnittstelle bei Bedienung anfallende, nicht-elektrische
Energie, z.B. mechanische Energie oder Wärmeenergie, in elektrische
Energie wandelt. Die so durch Bedienbetätigung der Bedienschnittstelle
gelieferte elektrische Energie lässt
sich für
die Erzeugung und ggf. Übertragung
oder Weiterverarbeitung des Bediensignals und/oder zur Speisung
einer ankoppelbaren, auf das Bediensignal ansprechenden Schaltung
nutzen. Ein interner elektrischer Energiespeicher oder ein Anschluss
an eine externe Energiequelle sind auf diese Weise für die Bedienschaltung
nicht zwingend erforderlich.
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In vorteilhaften Ausgestaltungen
der Erfindung weist die Energiewandlereinheit gemäß Anspruch
2 einen thermoelektrischen Wandler oder gemäß Anspruch 3 einen elektromechanischen
Wandler auf. In ersterem Fall kann die elektrische Energie durch
Wandlung von bei Bedienung der Bedienschnittstelle entstehender
Wärme geliefert
werden, in letzterem Fall kann der elektromechanische Wandler mechanische
Energie, die bei einer Bedienung der Bedienschnittstelle entsteht,
in elektrische Energie wandeln. Vorteilhafterweise kann der elektromechanische
Wandler gemäß Anspruch
4 von einem piezoelektrischen Element gebildet sein.
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Bei der Anzeige-/Prüfschaltung
nach Anspruch 5 wird das Bediensignal einer zugeordneten erfindungsgemäßen Bedienschaltung
dazu genutzt, eine Anzeigefunktionalität auf Anforderung zu aktivieren
und nur für
einen vorgebbaren Zeitraum aufrechtzuerhalten, z.B. solange eine
Bedienbetätigung der
Bedienschnittstelle andauert. Bei Bedarf kann die zur Anzeigeaktivierung
nötige
Energie vollständig von
der elektrischen Energie gedeckt werden, die von der Energiewandlereinheit
durch die Bedienung an der Bedienschnittstelle geliefert wird, vorzugsweise
in Form des Bediensignals selbst. Bei der Anzeigefunktionalität kann es
sich um eine normale Anzeige einer messtechnisch oder rechnerisch
ermittelten Größe, aber
auch um Sonderbetriebsanzeigen handeln, wie solche im Zusammenhang
einer Eigenfunktionsprüfung.
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Die elektrische Anzeige-/Prüfschaltung
nach Anspruch 6 beinhaltet eine Eigenprüfungs- und/oder eine Prüfzustandsanzeigefunktionalität, wie sie
z.B. zur Spannungsanzeige- und/oder Spannungsprüfung in Mittel- und Hochspannungsanlagen
zur Anwendung kommt. Das Bediensignal der zugeordneten erfindungsgemäßen Bedienschaltung
aktiviert hierzu die Mittel zur Eigenfunktionsprüfung bzw. Prüfzustandsanzeige,
und die von diesen benötigte
elektrische Energie wird wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig von
der Energiewandlereinheit der Bedienschaltung gedeckt.
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Diese Auslegung der Anzeige-/Prüfschaltung
ermöglicht
eine jederzeitige Eigenprüfung
bzw. Prüfzustandsanzeige
ohne internen Energiespeicher oder Ankoppeln einer Fremdenergiequelle
und auch in Zeiträumen,
in denen keine Energie durch ein eingangsseitig anstehendes, von
einem zu überprüfenden Bauteil
geliefertes Anzeige-/Prüfeingangssignal vorhanden
ist. Denn die zur Eigenprüfung
bzw. Prüfzustandsanzeige
benötigte
Energie wird von den entsprechend ausgelegten Mitteln intern durch
die Energiewandlereinheit mit der Bedienschnittstelle generiert.
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In einer Weiterbildung der Erfindung
nach Anspruch 7 wird die elektrische Energie für die Eigenprüfung bzw.
Prüfzustandsanzeige
von der Energiewandlereinheit in Form eines Eigenprüfsignals
bzw. Zustandsabfragesignals bereitgestellt, das die Aktivierung
einer Eigenprüfungs- bzw. Prüfzustands-Anzeigeinformation
durch die Anzeige-/Prüfschaltung bewirkt.
In weiterer Ausgestaltung dieser Maßnahme wird gemäß Anspruch
8 das Eigenprüfsignal
hierzu direkt einem Anzeigeelement der Anzeige-/Prüfschaltung
oder einem Anzeige-/Prüfeingangsanschluss
derselben oder einem zwischenliegenden Signalverarbeitungsteil derselben
zugeführt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
wird gemäß Anspruch
9 das Zustandsabfragesignal einem Anzeigeinformationselement zugeführt, um
dessen Anzeigeinformationszustand abzufragen und anzuzeigen.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung
sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Hierbei zeigen:
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1 ein
schematisches Blockschaltbild einer Anzeige-/Prüfschaltung zur Spannungsanzeige und/oder
Spannungsprüfung
bei einer Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage,
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2 ein
schematisches Blockschaltbild einer in der Schaltung von 1 verwendeten Energiewandlereinheit
zur Energieversorgung bei Eigenprüfungen,
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3 ein
schematisches Blockschaltbild einer Variante der Anzeige-/Prüfschaltung
von 1 mit Prüfzustands-Fernabfragefunktionalität und
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4 ein
schematisches Blockschaltbild einer weiteren Variante der Anzeige-/Prüfschaltung von 1.
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1 veranschaulicht
eine herkömmliche Mittel-
oder Hochspannungsschaltanlage 2 mit einer Koppelelektrode 1,
an die über
eine Prüfschnittstelle 13 dauerhaft
oder temporär
eine elektrische Anzeige-/Prüfschaltung 3 angeschlossen
werden kann, um das Vorhandensein bzw. Fehlen einer Mittel- bzw. Hochspannung
U der Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage 2 zu signalisieren.
Die Spannung U wird über
die Koppelelektrode 1 ausgekoppelt und mittels einer Teilerimpedanz 12 auf
eine für
die Anzeige-/Prüfschaltung 3 geeignete
Spannung heruntergeteilt, die dann an der Prüfschnittstelle 13 von
der Anzeige-/Prüfschaltung 3 über einen
Anzeige-/Prüfsignalanschluss 8 als
Anzeige-/Prüfeingangssignal abgegriffen
werden kann. Die Anzeige-/Prüfschaltung 3 ist
vorzugsweise in einem eigenen Gehäuse untergebracht und wird
in dieser Form auch als Spannungsanzeige- oder Spannungsprüfgerät bezeichnet,
das als mobiles oder fest in die Schaltanlage 2 integriertes
Gerät realisiert
sein kann. Ein Überspannungsableiter 11 der
Schaltanlage 2 dient als Schutzelement. Zu diesem herkömmlichen
Aufbau der Schaltanlage 2 kann im übrigen auf die oben erwähnten, einschlägigen Normen
verwiesen werden.
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Die Anzeige-/Prüfschaltung 3 beinhaltet
einen Signalverarbeitungsteil 6, der eingangsseitig an den
Anzeige-/Prüfsignalanschluss 8 angekoppelt ist, während ausgangsseitig
an den Signalverarbeitungsteil 6 zwei Anzeigeelemente 7a, 7b angeschlossen
sind, die im gezeigten Beispiel von je einer Anzeigelampe gebildet
sind. Speziell können
die Anzeigeelemente 7a, 7bz.B. jeweils durch eine
LED, eine Glimmlampe oder eine LCD realisiert sein.
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Darüber hinaus ist der Anzeige-/Prüfschaltung 3 eine
elektrische Bedienschaltung 10 mit einer Bedienschnittstelle 4 zugeordnet,
die von einer Bedienperson 9 betätigt werden kann, um die Durchführung einer
Eigenprüfung
der Anzeige-/Prüfschaltung 3 auszulösen. Die
Bedienschaltung 10 dient außerdem zur Energieversorgung
der Anzeige-/Prüfschaltung
während
der Eigenfunktionsprüfung.
Insbesondere fungiert die Bedienschaltung 10 in Situationen, in
denen die Anzeige-/Prüfschaltung 3 nicht
an die Koppelelektrode 1 angeschlossen ist oder von dieser kein
Anzeige-/Prüfeingangssignal
empfängt,
als alleinige Energiequelle zur Durchführung der Eigenprüfung. Dazu
verfügt
sie über
eine Energiewandlereinheit, die so ausgelegt ist, dass sie ausreichend
elektrische Energie zur Eigenfunktionsprüfung durch Wandeln von nicht-elektrischer Energie
bereitstellt, die durch den Bedienvorgang an der Bedienschnittstelle 4 anfällt. Auf
diese Weise ermöglicht
die Bedienschaltung 10 eine jederzeitige Durchführung von Eigenprüfungen ohne
internen Energiespeicher oder externe Fremdenergiequelle auch in
Zeiträumen,
in denen die Anzeige-/Prüfschaltung 3 keine
Energie über
die Koppelelektrode 1 erhält. Im übrigen sind die zur Durchführung der
Eigenprüfung
vorgesehenen Eigenfunktionsprüfmittel
herkömmlicher
Art und bedürfen
daher keiner weiteren Erläuterung.
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Die Bedienschaltung 10 gibt
die bei Auslösung
eines Eigenprüfvorgangs
bereitgestellte elektrische Energie an einem Wandlerausgang 14 in
Form eines Eigenprüfsignals
ab, das je nach Schaltungsauslegung direkt einem der beiden oder
beiden Anzeigeelementen 7a, 7b oder dem Anzeige-/Prüfeingangsanschluss 8 oder
direkt dem Signalverarbeitungs teil 6 zugeführt wird,
wie in 1 durch entsprechende,
strichpunktierte Linien angedeutet. Mit dem solchermaßen von
der Bedienschaltung 10 gelieferten Eigenprüfsignal
kann dann abhängig
vom gewählten
Einspeisepunkt der gesamte oder ein entsprechender Teil der Anzeige-/Prüfschaltung 3 auf Funktionsfähigkeit
geprüft
werden. Im Fall der Zuführung
des Eigenprüfsignals
direkt zu dem oder den Anzeigeelementen 7a, 7b wird
nur deren Funktionsfähigkeit
geprüft,
bei Einspeisung in den Signalverarbeitungsteil 6 wird auch
dieser mitgeprüft,
und bei Einspeisung am eingangsseitigen Anzeige-/Prüfeingangsanschluss 8 wird
zusätzlich
dieser und der elektrische Schaltungsteil zwischen diesem und dem Signalverarbeitungsteil 6 mitgeprüft.
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Für
die Art der Energiebereitstellung durch die Bedienschaltung 10 bei
Auslösung
von Eigenfunktionsprüfvorgängen gibt
es verschiedene Realisierungsmöglichkeiten,
wobei auf einige hiervon nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 eingegangen wird. Im Beispiel
von 2 beinhaltet die
Bedienschaltung 10 als Bedienschnittstelle eine Bedientaste 4 mit
einem mechanisch beweglichen Tastelement, das mit seinem Tasthub
auf eine Energiewandlereinheit in Form eines elektromechanischen Wandlers,
hier speziell eines piezoelektrischen Elements 5, wirkt.
Im Bedienfall erzeugt das piezoelektrische Element 5 für die Dauer
des Tastendrucks das Eigenprüfsignal
am Ausgang 14 der Bedienschaltung 10.
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In einer alternativen Realisierung
beinhaltet die Energiewandlereinheit der Bedienschaltung 10 einen
elektromechanischen Wandler, der nach dem Dynamo-Generator-Prinzip
arbeitet und im Bedienfall das Eigenprüfsignal durch Induktion erzeugt,
z.B. als Folge einer Kurbelbewegung an einem Dynamoelement oder
einer axialen Bedienbewegung, wie eines axialen Tastenhubs, eines
Magnet-Spulen-Systems, bei dem sich vorzugsweise elastisch federunterstützt ein
Magnet im Bedienfall im Wirkbereich einer Spule bewegt.
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In einer weiteren alternativen Realisierung beinhaltet
die Energiewandlereinheit der Bedienschaltung 10 einen
thermoelektrischen Generator, der eine Temperaturdifferenz in das
Eigenprüfsignal wandelt.
Die Temperaturdifferenz kann je nach Systemauslegung z.B. schon
durch Berührkontakt
einer entsprechend realisierten Bedienschnittstelle oder dadurch
generiert werden, dass ein Teil der zur Bedienung an der Bedienschnittstelle
zu verrichtenden mechanischen Arbeit in Wärme umgewandelt wird, d.h.
die Bedienschnittstelle fungiert dann als ein Wandler, der mechanische
Arbeit in Wärme
umsetzt.
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Die Ansteuerung der beiden Anzeigeelemente 7a, 7b ist
vorzugsweise so gewählt,
dass sich die von ihnen gebildeten Anzeigezustände für die Betriebsfälle der
normalen Spannungsprüfung
einerseits und der Eigenfunktionsprüfung andererseits unterscheiden.
So kann z.B. vorgesehen sein, das Vorhandensein der Mittel- bzw.
Hochspannung U durch Aktivieren nur des einen Anzeigeelements 7a und das
erfolgreiche Bestehen der Eigenprüfung durch Aktivieren nur des
anderen Anzeigeelements 7b anzuzeigen. Selbstverständlich sind
auch alle anderen, voneinander diskriminierbaren Anzeigekombinationen
bei Bedarf realisierbar.
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In alternativen Ausführungsformen
der Erfindung kann auch ein gemeinsames Anzeigeelement vorgesehen
sein, das in den beiden Fällen
der normalen Spannungsprüfung
und der Eigenprüfung
unterschiedlich angesteuert wird, bei einem optischen Anzeigeelement
z.B. mit unterschiedlichen Helligkeiten oder mit unterschiedlichen
Blinkfrequenzen oder im Fall eines akustischen Anzeigeelements mit
unterschiedlichen Lautstärken
oder unterschiedlichen Tonhöhen.
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3 zeigt
eine weitere Anzeige-/Prüfschaltung,
die in Aufbau und Anwendungszweck weitgehend derjenigen der 1 entspricht, wobei der Übersichtlichkeit
halber für
funktionell äquivalente Elemente
gleiche Bezugszeichen verwendet sind und insoweit auf die obige
Beschreibung zu den 1 und 2 verwiesen werden kann.
Im Unterschied zur Schaltung von 1 ist
bei der Anzeige-/Prüfschaltung
von 3 ein Anzeigeteil 3b räumlich getrennt
von einem Sensorteil 3a angeordnet, wobei letzterer den
Signalverarbeitungsteil 6 und den Anzeige-/Prüfsignalanschluss 8 beinhaltet
und in die Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage 2 integriert sein
kann. Die Bedienschaltung 10 mit der Bedienschnittstelle 4 ist
am Anzeigeteil 3b angeordnet, der darüber hinaus die beiden Anzeigeelemente 7a, 7b beinhaltet.
Letztere können
je nach Anwendungsfall auch Teil einer LCD-Anzeigeeinheit 7c oder
durch eine solche ersetzt sein.
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An den Ausgang des Signalverarbeitungsteils 6 ist
im Sensorteil 3a ein Schalttransistor 15 mit einer
Steuerelektrode angekoppelt. Mit seiner Schaltstrecke ist der Schalttransistor
in eine Fernübertragungsleitung 16 eingeschleift,
die zum Anzeigeteil 3b führt.
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Im Betrieb nimmt der Schalttransistor 15 abhängig davon,
ob vom Sensorteil 3a das Vorhandensein oder Fehlen der
Mittel- bzw. Hochspannung U erkannt wird, einen seiner beiden binären Schaltzustände „leitend" oder „sperrend" ein, indem seine Steuerelektrode
vom Signalverarbeitungsteil 6 mit einem entsprechenden
Potential beaufschlagt wird. Der Schalttransistor 15 dient
somit als Prüfanzeigeinformationselement,
das zwischen zwei Prüfanzeigezuständen umschaltbar
ist, die für
das Anstehen bzw. Fehlen der Mittel- bzw. Hochspannung U Indikativ sind,
wobei der aktuelle Prüfzustand
des Schalttransistors 15 vom Anzeigeteil 3b abgefragt
und angezeigt werden kann.
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Zur Prüfzustandsabfrage kann optional
eine elektrische Hilfsenergiequelle 17 vorgesehen sein, von
der auf der einen Seite der Transistorschaltstrecke ein entsprechendes
Potential an die Fernübertragungslei tung 16 angelegt
wird. Abhängig
davon, ob dieses Potential vom Schalttransistor 15 zur
anderen Seite der Fernübertragungsleitung 16 durchgelassen wird
oder nicht, d.h. ob sich der Transistor 15 im leitenden
oder sperrenden Zustand befindet, ergeben sich unterschiedliche
Anzeigezustände
für die
beiden Anzeigeelemente 7a, 7b bzw. die LCD-Anzeigeeinheit 7c.
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Mit Hilfe der Bedienschaltung 10 kann
diese Prüfzustandsabfrage
auch dann durchgeführt
werden, wenn die Hilfsenergiequelle 17 ausgefallen ist oder
fehlt, indem dann das Ausgangssignal der Bedienschaltung 10 als
entsprechendes Zustandsabfragesignal fungiert. Zusätzlich kann
die zu 1 beschriebene
Funktionalität
der Bedienschaltung 10 beibehalten bleiben, ein Eigenprüfsignal
bereitzustellen, wobei eine erfolgreiche Eigenprüfung z.B. spezifisch durch
Aktivieren eines der beiden Anzeigeelemente, z.B. des Anzeigeelementes 7b,
bzw. eines charakteristischen Teils der LCD-Anzeigeeinheit 7c angezeigt
werden kann. Vorzugsweise unterscheidet sich dieser Eigenprüfungs-Anzeigezustand
der Anzeige 7a, 7b, 7c von denjenigen
bei abgefragter, anstehender Mittel- bzw. Hochspannung U und bei
abgefragter, nicht anstehender Mittel- oder Hochspannung U.
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Alternativ zur gezeigten räumlichen
Trennung von Sensorteil 3a und Anzeigeteil 3b können diese
beiden Schaltungsteile auch räumlich
benachbart und/oder in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein, wobei
der Anzeigeteil 3b über
den Schalttransistor 15 oder ein funktionell gleichartiges Anzeigeinformationselement,
wie einen Schaltkontakt oder ein Schaltrelais, an die Ausgangsseite
des Sensorteils 3a gekoppelt ist.
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4 zeigt
eine weitere Variante einer Anzeige-/Prüfschaltung 3e, die
in Aufbau und Anwendungszweck weitgehend denjenigen der 1 und 3 entspricht. Bei dieser Anzeige-/Prüfschaltung 3e sind ein
Sensorteil 3c und ein Anzeigeteil 3d in einem
gemeinsamen Gerätegehäuse untergebracht,
das an die Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage 2 angekoppelt
werden kann.
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Der Sensorteil 3c beinhaltet
in diesem Fall eine Spannungsmessschaltung 18 und an deren Ausgangsseite
einen Analog/Digital-Umsetzer bzw. A/D-Wandler 19, in welchem
die gemessene Spannungsinformation zwischengespeichert wird. Der
Anzeigeteil 3d beinhaltet eine mehrsegmentige LCD-Anzeige 21,
auf der die vom A/D-Wandler 19 zwischengespeicherte Anzeigeinformation
angezeigt wird, wenn an ihm das Auslesen dieser Information angefordert
wird.
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Der Anzeige-/Prüfschaltung 3e ist
wiederum eine Bedienschaltung 10 zugeordnet, die in ihrem Aufbau
und ihrer Funktion weitgehend denjenigen der Ausführungsbeispiele
der 1 und 3 entspricht. Unterschiedlich
ist, dass in 4 die Bedienschnittstelle
der Bedienschaltung 10 durch zwei gemeinsam betätigbare
Tastenelemente 4a, 4b gebildet ist, denen je ein
piezoelektrischer Signalgeber als Energiewandler zugeordnet ist
und die zwecks gemeinsamer Betätigung
durch eine einzige Tastendruckbewegung einer Bedienperson dicht
nebeneinander oder hintereinander gestapelt angeordnet sind.
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Die bei Betätigung des einen Tastenelementes 4a vom
zugehörigen
piezoelektrischen Signalgeber in Form eines zugehörigen Bediensignals
(20a) gelieferte, elektrische Energie wird der Spannungsmessschaltung 18 zugeführt und
ist so bemessen, dass sie deren Energiebedarf während eines normalen Spannungsmessvorgangs
und/oder während
eines Eigenprüfvorgangs
bevorzugt vollständig
deckt. Bei Betätigung
der anderen Bedientaste 4b liefert die Bedienschaltung 10 ein
zweites Bediensignal (20b), das als Ansteuersignal dem
A/D-Wandler 19 zugeführt
wird. Dies ermöglicht
eine Aktivierung der Anzeigefunktion der Anzeige-/Prüfschaltung 3 auf
Anforderung, bei der die LCD-Anzeige 21 die An zeigeinformation
solange anzeigt, wie von der Bedienperson die betreffende Bedientaste 4b gedrückt wird. Das
Betätigen
dieser Bedientaste 4b liefert einen Energieimpuls in Form
des Bediensignals 20b, der über den A/D-Wandler 19 in
die Kapazität
der LCD-Anzeige 21 eingespeist wird und diese solange aktiviert hält, bis
durch das Loslassen der Bedientaste 4b eine erneute Bediensignalinformation
mit gegenpoligem Energieimpuls erzeugt wird, der die Kapazität der LCD-Anzeigelemente 21 wieder
entlädt,
so dass diese in ihren gelöschten
Anzeigezustand zurückkehrt.
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Auf diese Weise ist es durch Verwendung der
Bedienschaltung 10 möglich,
eine Anzeigeinformation auf der LCD-Anzeige 21 erst auf
Anforderung und für
eine gewünschte
Zeitspanne, während
der die Bedienung der Bedientaste 4b aufrechterhalten wird,
darzustellen, ohne dass hierzu ein interner elektrischer Energiespeicher
oder ein Anschluss an eine externe Energiequelle benötigt wird.
Bei der darzustellenden Anzeigeinformation kann es sich um das Messergebnis
eines normalen Messvorgangs handeln, wobei die Messschaltung 18 nur
relativ wenig Zeit für
den Messvorgang benötigt,
so dass auch hierfür
die durch das Betätigen
der anderen Bedientaste 4a intern erzeugte elektrische
Energie allein ausreichen kann und auch dann kein interner elektrischer
Energiespeicher oder Anschluss an eine externe Energiequelle notwendig
ist, wenn die Messschaltung nicht genug Energie aus dem eingangsseitigen, zu
messenden Signal erhält.
Das Messergebnis kann hingegen an der LCD-Anzeige 21 solange
andauern, wie dies vom Benutzer gewünscht wird, da die LCD-Anzeige 21 ihren
Anzeigezustand leistungslos beizubehalten vermag.
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Es versteht sich, dass je nach Bedarf
die beschriebene Wirkung der Bedienschaltung 10 mit den zwei
Bedienelementen 4a, 4b auch durch eine modifizierte
Bedienschaltung erzielt werden kann, die nur ein Bedienelement aufweist,
wobei die bei dessen Betätigung
von der zugeordne ten Energiewandlereinheit gelieferte Energie dann
teilweise für
die Speisung der Messschaltung 18 und teilweise zur Aktivierung
der LCD-Anzeige 21 genutzt
werden kann.
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In weiteren alternativen Varianten
der Schaltung von 4 ist
eine Bedienschaltung mit nur einem Bedienelement vorgesehen, dessen
Bediensignal die LCD-Anzeige 21 über den A/D-Wandler 19 aktiviert,
während
die Messschaltung 18 anderweitig gespeist wird oder, z.B.
bei einem Eigenprüfvorgang für den A/D-Wandler 19 und
die LCD-Anzeige 21, inaktiv bleibt. In weiteren alternativen
Ausführungsformen
kann vorgesehen sein, den aktiven Anzeigezeitraum nach Aktivierung
der LCD-Anzeige 21 durch schaltungstechnische
Maßnahmen
festzulegen, wie unter Verwendung eines geeigneten Zeitglieds oder Zeitzählers, unabhängig vom
Zeitpunkt, zu dem der Benutzer die anzeigeaktivierende Bedientaste 4b loslässt.
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Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
machen deutlich, dass bei der erfindungsgemäßen Anzeige-/Prüfschaltung
Eigenprüfungen und/oder
Prüfzustandsabfragen
mit hoher zeitlicher Verfügbarkeit
möglich
sind, indem die dafür
erforderliche Energie von einer zugehörigen Energiewandlereinheit
mit der Auslösung
des Eigenprüfvorgangs bzw.
Zustandsabfragevorgangs erzeugt wird. Es versteht sich, dass die
erfindungsgemäße elektrische Anzeige-
und Prüfschaltung
nicht nur, wie beschrieben, in Verbindung mit der Spannungsprüfung an
Mittel- und Hochspannungsanlagen, sondern überall dort nutzbringend einsetzbar
ist, wo elektrische Komponenten geprüft werden sollen bzw. eine
Anzeige in Abhängigkeit
von einem eingangsseitig zugeführten elektrischen
Signal erfolgen soll und die hierzu benutzte Anzeige-/Prüfschaltung über eine
Eigenprüffunktionalität und/oder
Zustandsabfragefunktionalität verfügen soll.
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Darüber hinaus eignet sich die
erfindungsgemäße Bedienschaltung
ersichtlich für
jedwede Anwendung, bei der ein elektrisches Bediensignal auf Wunsch
energieautark bereitgestellt werden soll und gegebenenfalls die
von der Bedienschaltung durch den Bedienvorgang erzeugte elektrische
Energie auch noch ganz oder teilweise zur Speisung einer ankoppelbaren
Schaltung dienen soll, z.B. zur Durchführung eines durch das Bediensignal
angeforderten Anzeige-/Prüfvorgangs
im Normalbetrieb einer zugehörigen
Anzeige-/Prüfschaltung
und/oder zur Durchführung
von Eigenprüfungen
und Anzeige des Prüfergebnisses
einer Anzeige-/Prüfschaltung.
Die Anwendungsmöglichkeiten
der erfindungsgemäßen Bedienschaltung
umfassen insbesondere auch Fernsteuerungen und Fernbedienungen,
die herkömmlicherweise
meist mit Batterie betrieben werden, durch Einsatz der erfindungsgemäßen Bedienschaltung
jedoch nicht mehr zwingend eine Batterie oder einen Anschluss an
eine externe Energiequelle benötigen.