DE1081133B

DE1081133B - Device for displaying the electrical voltage state with the aid of an electroluminescent capacitor in an alternating electrical field

Info

Publication number: DE1081133B
Application number: DES54702A
Authority: DE
Inventors: Erich Silbermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-08-10
Filing date: 1957-08-10
Publication date: 1960-05-05

Description

Einrichtung zur Anzeige des elektrischen Spannungszustandes mit Hilfe eines Elektrolumineszenzkondensators im elektrischen Wechselfeld In elektrischen Anlagen und bei elektrischen Apparaten der verschiedensten Art sind fast immer Mittel zur Anzeige des elektrischen Spannungszustandes vorgesehen, teils um über die Größe ruder elektrischen Spannung an sich, teils um über ihr Vorhandensein über haupt unterrichtet zu sein. Device for displaying the electrical voltage state with the help of an electroluminescent capacitor in an alternating electric field In electric Systems and electrical apparatus of the most varied kinds are almost always means intended to display the electrical voltage state, partly by using the size Rudder electrical tension in itself, partly about its existence at all to be informed.

So interessiert beispielsweise bei Schaltanlagen, ob ein bestimmtes Leitungssystem oder bestimmte Schaltanlagenteile Spannung gegen Ende führen oder nicht. In the case of switchgear, for example, we are interested in whether a certain The line system or certain switchgear parts carry voltage towards the end or not.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Anzeige des elektrischen Spannungszustandes, insbesondere zur unmittelbaren Potentialianzeige in Schaltanlagen, mit Hilfe eines Elektrolumineszenzkondensators im elektrischen Wechselfeld. Es wird dabei der bekannte Leuchteffekt ausgenutzt, der bei Anlegen einer Spannung an die durchscheinenden Elektroden des Kondensators auftritt. Neben der Ausnutzung dieses Effektes für Beleuchtungszwecke hat der Elektrolumineszenzkondensator auch schon als Organ zur Spannungsanzeig,e Verwendung gefunden (vgl. die britische Patentschnift 776 196). In dieser Patentschrift ist ein Abstimmanzeiger für Radioempfänger beschrieben, bei dem an die Elektroden dile Spannung eines elektronischen Generators angelegt wird, der von einer der Intensität des empfangenen Radiosignals abhängigen Spannung gesteuert wird. Da am Abstimmanzeiger der gegenseitige Abstand der Elektroden über die Längen des Zeigers zunimmt, leuchtet je nach Intensität des Signals der Zeiger über eine größere oder kleinere Strecke auf. The invention relates to a device for displaying the electrical Voltage state, in particular for the immediate potential display in switchgear, with the help of an electroluminescent capacitor in an alternating electric field. It will exploited the well-known light effect that occurs when a voltage is applied to the translucent electrodes of the capacitor occurs. Besides taking advantage of this The electroluminescent capacitor already has an effect for lighting purposes found as an organ for voltage display, e use (cf. the British Patentschnift 776 196). In this patent specification a tuning indicator for radio receivers is described, when the voltage of an electronic generator is applied to the electrodes the voltage dependent on the intensity of the received radio signal is controlled. Because on the voting indicator the mutual distance between the electrodes is about As the length of the pointer increases, the pointer lights up depending on the intensity of the signal over a longer or shorter distance.

Von einer solchen Bau- und Betriebsweise des E1ektrolumineszenzkondensators unterscheidet sich die vorliegende, ebenfalls auf dem Elektrplumineszenzeffekt beruhende Anzeigeeinrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß für die Anzeige des Spannungszustandes eines elektrischen Schaltanlagenteiles oder Apparates, insbesondere in Mittel- und Hochspannungsnetzen, die eine Elektrode ides Leuchtkondensators numittelbar durch den zu überwachenden Anlagenteil, z. B. einen Stromleiter, gebildet und die andere, über Ider Lumineszenzschicht liegende, lichtdurchlässige oder perforierte Elektrode geerdet ist. Such a construction and operation of the electroluminescent capacitor the present one, which is also based on the electrpluminescence effect, differs Display device according to the invention in that for the display of the voltage state an electrical switchgear part or apparatus, especially in central and High-voltage networks that have an electrode in the luminous capacitor the part of the system to be monitored, e.g. B. a conductor, formed and the other, Translucent or perforated electrode overlying the luminescent layer is grounded.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ansführungsbeispiel im Längsschnitt. The drawing schematically illustrates an exemplary embodiment in longitudinal section.

Bei der im Ausschnitt dargestellten Generatorableitung ist das eigentLiche Atbleibungsrohr 1 mit Ider Isolierschicht 2 überzogen. Zur Potentialanzeige ist ein Elektrolumineszenzkondensator vorgesehen, dessen eine (innere) Elektrode erfindungsgemäß unmittelbar durch das zu überwachende Ableitungsrohr 1 gebildet ist, dessen lichtdurchlässige, im vorliegenden Falle perforierte Elektrode3 geerdet ist. Die Elektrode 3 ist gemeinsam mit der luminessierenden Schicht 4 und der Refiexionselektrode 5 zu einem biegsamen Band zusammengefaßt, das manschettenartig um die eneratorableitung gelegt Ist. Die Reflexionselektrode, (die elektrisch keine Bedeutung hat, liegt unmittelbar auf der Isolierschicht 2 auf. Optisch hat sie die Aufgabe, das unter dem Einfluß des Wechselfeldes von der lumineszierenden Schicht emittierte Licht nach außen hin zu reflektieren. Sie wird zweckmäßilg aus spiegelndem Stanniol, aus Leitsilber oder aus einer Atluminiumfolie hergesbellt. The generator derivation shown in the section is the real thing Atbleibungsrohr 1 covered with Ider insulating layer 2. To display the potential is an electroluminescent capacitor is provided, one (inner) electrode of which according to the invention is formed directly by the discharge pipe 1 to be monitored, the translucent, in the present case perforated electrode3 is grounded. The electrode 3 is common with the luminescent layer 4 and the reflection electrode 5 to form a flexible one Band summarized, which is cuff-like placed around the enerator discharge. the Reflection electrode, (which has no electrical significance, is directly on the insulating layer 2. Visually, it has the task of under the influence of the Alternating field from the luminescent layer emitted light to the outside reflect. It is expediently made of reflective tinfoil, conductive silver or made from aluminum foil.

Die lumineszierende Schicht 4 besteht aus zwei miteinander verschweißten Niederdruck-Polyäthylenfolien mit eingestreuten Phosphorteilchen, im folgenden als Kunststoffe bezeichnet. Die darü;lbergeLegte Elektrode 3 weist die Gestalt eines perforierten Bleches auf, welches durch die mit der Isolierschicht 2 fest verschweißten IsoXi,erstoffmanschetten 6 gehalten ist. The luminescent layer 4 consists of two welded together Low-pressure polyethylene films with scattered phosphor particles, hereinafter referred to as Called plastics. The overlying electrode 3 has the shape of a perforated metal sheet, which is firmly welded to the insulating layer 2 by the IsoXi, material cuffs 6 is held.

Solange die Generatorableitung ein elektrisches Wechselfeld führt, das die Generatorableitung und den Indikator nach den bekannten Gesetzen durchdringt, wird dies durch das Anregungsleuchten der Kunststoffolie angezeigt. Ein besonders gut sichtbares Leuchten erhält man bei Feldstärken zwischen 20 und 50 kV/cm. Beträgt beispielsweise die Spannung der Generatorableitung gegen Erde 10 kV und die Dicke der Isolation einschließlich Kunststoffolie 0,5 cm, so ergibt sich eine Feldstärke von 20 kV/cm, die schon zum optimalen Arbeitsbereich des Leuchtkondensators gehört. Ferner läßt sich das Leuchten durch geschickte Farbabstufung (dunkles perforiertes Blech, Verwen- dung farbig lumineszierender Substanzen) noch Ideatlicher sichtbar machen. As long as the generator lead carries an alternating electric field, which penetrates the generator discharge and the indicator according to the known laws, this is indicated by the excitation glow of the plastic film. A special one A well-visible glow is obtained at field strengths between 20 and 50 kV / cm. Amounts to for example, the voltage of the generator lead to earth 10 kV and the thickness the insulation including plastic film 0.5 cm, this results in a field strength of 20 kV / cm, which already belongs to the optimal working range of the luminous capacitor. Furthermore, the glow can be achieved through clever color grading (dark perforated Sheet metal colored luminescent substances) even more ideal to make visible.

Der beschriebene Indikator kann entsprechend auch für Kabel oder blanke Leitungen z. B. Sammelschienen, verwendet werden. Bei letteren kann die Reflexionhselektrode entfallen, wenn die Sammelschiene am An bringungsort mit Leitsilber verspiegelt wird. In allen Fällen bildet man den Leuchtkondensator zweckmäßig als Auflager aus und baut ihn entsprechenFd in die Leitung ein. The indicator described can also be used for cables or bare lines e.g. B. busbars are used. With letteren the reflection electrode not applicable if the busbar is coated with conductive silver at the point of attachment will. In all cases, the luminous capacitor is expediently designed as a support and builds it into the line accordingly.

Durch Verwendung eines perforierten Bleches als äußere Kondensatorelektrode wird elektrisch und mechanisch ein guter Berührungsschutz bewirkt. Man kann statt dessen aber auch die Kunststoffolie 4 selbst als äußere Elektrode mitbenutzen. ziel ist dann mit einer dünnen Metallsierung zu überziehen, welche die Transparenz nicht beeinträchtigt. By using a perforated plate as the outer capacitor electrode good electrical and mechanical protection against accidental contact is achieved. One can take place but also use the plastic film 4 itself as an outer electrode. target must then be covered with a thin metal coating, which does not reduce the transparency impaired.

PATENTANSPRtSCHE: 1. Einrichtung zur Anzeige des elektrischen Spannungszustandes mit Hilfe eines Elektrolumineszenzkondensators im elektrischen Wechselfeld, dadurch gekennzeichnet, Idaß für Idie Anzeige des Spannungszustandes eines elektrischen Schaltartlagent.eiles oder Apparates, insbesondere in Mittel- und Hochspannungsnetzen, die eine Elektrane des Leuchtkondensators unmittelbar durch den zu überwachenden Anlagenteil, z. B. einen Stromleiter, gebildet und die andere, über der Lumineszenzschicht liegende, lichtdurchlässige oder perforierte Elektrode geerdet ist. PATENT CLAIMS: 1. Device for displaying the electrical voltage status with the help of an electroluminescent capacitor in an alternating electric field, thereby marked, Idass for the display of the voltage state of an electrical Switching type part or apparatus, especially in medium and high voltage networks, one of the electrons of the luminous capacitor directly through the one to be monitored Plant part, e.g. B. a current conductor, formed and the other, over the luminescent layer lying, translucent or perforated electrode is earthed.

Claims

2. Device according to claim 1, characterized in that it is the Has the shape of a flexible band, which consists of a flexible or rigid outer enelectrode, a reflection electrode and one inserted between the two electrodes luminescent plastic film.

3. Device according to claim 2, characterized in that the outer electrode a perforated and thus translucent sheet is used.

4. Device according to claim 2, characterized in that the luminescent Plastic film made from two low-pressure polyethylene films pressed together with interspersed phosphorus particles.

5. Device according to claim 2, characterized in that the Idaß Reflection electrode made of conductive silver, aluminum or tinfoil I.

6. Device according to claim 2, characterized in that it is sleeve-shaped around the conductor, e.g. B. a busbar, a cable, a generator bushing od. Like., is placed.

7. Device according to claim 63, characterized in that when bare Instead of the reflection electrode, conductors with the corresponding polarized conductor serves as reflector and inner electrode.

8. Device according to claim 6, characterized in that at J'solierte Conductors the reflection electrode rests directly on the insulation.

9. Device according to claim 1, characterized in that it is at the same time is designed as a support for the electrical conductor.

Documents considered: British Patent No. 776 196; "Review of Scientific Instruments", Volume 24 (1953), pp. 471 and 472; »Bulletin of the Swiss Electrotechnical Association«, 42nd year (1951), H. 3, 5. 91 and 92; Dr. Frank Matossi, "Electroluminescence and Electrophotoluminescence", Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig, February 15, 1957, p. 9.