DE1296255B - Voltage tester for DC or AC voltage with a controllable electronic switching element - Google Patents
Voltage tester for DC or AC voltage with a controllable electronic switching elementInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannungsprüfer für Gleich-oder Wechselspannung mit einem steuerbaren elektronischen Schaltelement, dessen Steuerkreis einen zum Anlegen der zu prüfenden Spannung dienenden Kontakt aufweist und dessen Arbeitskreis ein Signalmittel enthält. The invention relates to a voltage tester for the same or AC voltage with a controllable electronic switching element, its control circuit has a contact used to apply the voltage to be tested and its Working group contains a signaling device.
Wenn man einerseits bei Hochspannungsanlagen und andererseits bei Niederspannungsanlagen eine Feststellung vornehmen will, ob Spannung vorhanden ist, so sind für jede dieser beiden Aufgaben separate Geräte erforderlich. Außerdem zeigt die Praxis, daß die bekannten Geräte den Bedürfnissen in verschiedenen Punkten nicht entsprechen und auch oft dem Prüfenden nicht ein Maximum an Sicherheit bieten. Ferner ist bei vielen Spannungsprüfern eine vollständige Funktionsprüfung vor der Spannungsmessung nicht möglich, trotzdem es von größter Bedeutung ist, daß die Funktionsfähigkeit des Gerätes jederzeit und unabhängig von vorhandener Netzspannung überprüft werden kann. Insbesondere wenn nicht sämtliche Bauteile in die Funktionsprüfung mit einbezogen werden, kann der Ausfall eines ungeprüften Bauteiles unangenehme Folgen haben, sogar den Tod eines Menschen herbeiführen. Auch ist bei vielen Spannungsprüfern für Hoch- oder Niederspannung die Anzeige infolge von Licht- oder Lärmeinwirkung nicht klar ersichtlich. If you are on the one hand with high-voltage systems and on the other hand with Low-voltage systems wants to determine whether voltage is present, separate devices are required for each of these two tasks. Also shows the practice that the known devices do not meet the needs in various points and often do not offer the examiner maximum security. Further For many voltage testers, a complete functional test is carried out before the voltage measurement not possible, in spite of the fact that it is of the utmost importance that the functioning of the device can be checked at any time and regardless of the existing mains voltage can. Especially if not all components are included in the functional test the failure of an untested component can have unpleasant consequences, even bring about the death of a person. Many voltage testers for high- or low voltage, the display is not clear due to exposure to light or noise evident.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile auf einfache und zuverlässige Art zu beseitigen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß bei einem Spannungsprüfer der eingangs näher bezeichneten Art die im Patentanspruch 1 angegebene Ausgestaltung vorgesehen. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Spannungsprüfers enthalten die Unteransprüche. The invention is based on the object of eliminating these disadvantages in a simple manner and reliable way to eliminate. For this purpose, according to the invention in a Voltage tester of the type specified in the opening paragraph is specified in claim 1 Design provided. Contain advantageous refinements of this voltage tester the subclaims.
Bekanntlich ist ein Thyristor ein sehr schneller Schalter und bei rein ohmscher Last genügt schon eine Impulsbreite von 10 Mikrosekunden bei einem benötigten Zündstrom von etwa 10 bis 20 mA und einer positiven Steuerspannung von etwa 2 Volt. As is well known, a thyristor is a very fast switch and at With a purely ohmic load, a pulse width of 10 microseconds is sufficient for one required ignition current of about 10 to 20 mA and a positive control voltage of about 2 volts.
Diese Eigenschaften des Thyristors werden bei dem Spannungsprüfer nach der Erfindung ausgenutzt, um einen Kondensator mit hohem Gleichstromwiderstand, z. B. von 106 Megohm, mit dem geringen vorhandenen Strom bis zur Zündspannung aufzuladen und dann impulsartig zwecks Herbeiführung der Zündung des Thyristors zu entladen. Mit dem erfindungsgemäßen Gerät kann man Spannungen winzigster Ströme feststellen. So liegt z. B. an trockenen Holzmasten, an denen Freileitungen verlegt sind, der Eingangsstrom oft unter 0,1 Mikro ampere. Auf diese geringe Stromstärke spricht das Gerät noch an, und der Anodenkreis des Thyristors kann dabei mit etwa 10 Ampere belastet werden, was einer Stromverstärkung von mehr als 108 gleichkommt, eine Stromverstärkung, für welche man bisher mehrere Transistoren benötigt.These properties of the thyristor are used in the voltage tester exploited according to the invention to produce a capacitor with a high DC resistance, z. B. of 106 megohms, to charge with the low current available up to the ignition voltage and then discharge in a pulsed manner to cause the thyristor to fire. With the device according to the invention, voltages of the smallest currents can be determined. So is z. B. on dry wooden poles where overhead lines are laid, the Input current often below 0.1 micro amps. It speaks to this low amperage the device is still on, and the anode circuit of the thyristor can with about 10 amps are loaded, which equates to a current gain of more than 108, a current gain, for which you previously needed several transistors.
Mit dem erfindungsgemäßen Gerät kann man jedoch auch höchste Spannungen feststellen, z. B. bei Freileitungen von 110 kV und mehr durch Ableitströme von Hochspannungsisolatoren mittels Berührung des Erdbodens in der Nähe von Hochspannungsmasten, wo die geringen Erdableitströme das Gerät bereits zum Ansprechen bringen. Auch bei Hochspannungs-Doppelleitungen oder in einem Umspannwerk kann man das Gerät unter Verwendung einer Schaltstange benutzen. Dabei kann die Ankopplung bei Wechselstrom kapazitiv erfolgen. With the device according to the invention, however, you can also handle the highest voltages determine e.g. B. with overhead lines of 110 kV and more by leakage currents of High-voltage insulators by touching the ground near high-voltage pylons, where the low earth leakage currents cause the device to respond. Also at You can use the device under high-voltage double lines or in a substation Use a shift rod. The coupling can be done with alternating current take place capacitively.
Auch für Gleichstrom ist das Gerät verwendbar, wenn man eine galvanische Ankopplung benutzt. The device can also be used for direct current if you have a galvanic Coupling used.
Um den Benutzer des Gerätes bei der Prüfung mittlerer und höherer Spannungen zu schützen, kann der Anschluß an die zu prüfende Spannung über einen Schutzwiderstand an den Stromkreis angeschlossen sein. To the user of the device when testing middle and higher To protect voltages, the connection to the voltage to be tested can be via a Protective resistor must be connected to the circuit.
Wenn die Entladung des Kondensators zwecks Zündung des Thyristors von Hand aus vorgenommen werden soll, kann als Zündungs-Schaltelement ein Zündungs-Tastschalter benutzt werden. Zur automatischen Zündung kann ein spannungsabhängiges Schaltglied, z. B. ein Glimmzünder dienen, der etwa dann zündet, wenn am Kondensator eine Spannung von mehr als 65 Volt entstanden ist. Man kann auch als Zündungs-Schaltelement einen von Hand aus zu betätigenden Zündungs-Tastschalter und ein automatisch schaltendes spannungsabhängiges Glied, z. B. einen Glimmzünder, zueinander parallel schalten, um etwa bei höheren Spannungen in Hochspannungsanlagen unter Anbringung des Gerätes an einer Schaltstange Induktionsspannungen von der wirklichen Nennspannung unterscheiden zu können. Dann erfolgt eine automatische Anzeige, wenn der Kondensator die Zündspannung des Glimmzünders erreicht hat. Man kann die Messung auch nach Wegnahme der Schaltstange von der Hochspannung vornehmen, indem man dann durch Betätigung des Zündungs-Tastschalters den Kondensator zwecks Zündung des Thyristors entlädt. Bei guter Qualität des Kondensators kann die Spannungsanzeige sogar noch Stunden nach der Ankopplung an das Prüfobjekt festgestellt werden. When the capacitor discharges to trigger the thyristor to be carried out by hand, an ignition pushbutton switch can be used as the ignition switching element to be used. A voltage-dependent switching element can be used for automatic ignition z. B. serve a glow igniter, which ignites about when a voltage across the capacitor of more than 65 volts. You can also use one as an ignition switching element manually operated ignition pushbutton switch and an automatically switching one voltage-dependent member, e.g. B. connect a glow igniter in parallel to each other, around at higher voltages in high-voltage systems when the device is attached Differentiate induction voltages from the real nominal voltage on a switching rod to be able to. Then there is an automatic display when the capacitor has the ignition voltage of the glow starter has reached. You can also take the measurement after removing the shift rod from the high voltage by then pressing the ignition pushbutton discharges the capacitor to trigger the thyristor. If the quality of the capacitor is good the voltage display can even be displayed hours after coupling to the test object to be established.
Der Zündungs-Tastschalter kann als Druck- oder Zugtaster ausgebildet sein unter Verwendung eines Isolierseiles zur Bedienung. Dies hat den Vorteil, daß man die isolierende Schaltstange nicht zurückzunehmen braucht. In 900/0 der geprüften Fälle wurde bei Holzmasten in etwa 2 m Höhe über dem Erdboden noch die Hochspannung nachgewiesen. The ignition push button switch can be designed as a push button or pull cord button be using an insulating rope for operation. This has the advantage that you do not need to take back the isolating switch rod. In 900/0 of the tested In the case of wooden poles at a height of about 2 m above the ground, the high voltage was still high proven.
Durch kurzes, nur etwa 2 bis 3 Sekunden langes Anlegen eines mit der Anschlußbuchse verbundenen Drahtes an den Holzmast hat sich der Kondensator bereits bis zur Zündspannung aufgeladen, und durch Betätigen des Zündungs-Tastschalters kann dann die Spannung nachgewiesen werden.By briefly putting on one with the for only about 2 to 3 seconds Connection socket connected wire to the wooden pole, the capacitor has already charged to ignition voltage, and by pressing the ignition button the stress can then be detected.
Zum Schutz des Thyristors gegen Beschädigung durch Überspannung können die Steuerkreiselektro den des Thyristors über einen Gleichrichter verbunden sein. To protect the thyristor against damage by overvoltage you can the control circuit of the thyristor be connected via a rectifier.
Als Signalgerät kann in an sich bekannter Weise ein optisches Gerät, z. B. eine Blinklampe Verwendung finden, insbesondere eine solche, die mit einem Bimetallschalter direkt verbunden ist. Das Signalgerät kann jedoch auch als akustisches Gerät, z. B. als Summer, ausgebildet sein. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, ein optisches und ein akustisches Signalgerät miteinander parallel zu schalten. As a signaling device, an optical device can be used in a manner known per se, z. B. find a flashing lamp use, especially one that comes with a Bimetal switch is directly connected. The signaling device can, however, also be used as an acoustic signal Device, e.g. B. be designed as a buzzer. It has proven to be particularly useful proven to have an optical and an acoustic signaling device in parallel with each other switch.
Zwischen dem Anlegekontakt für die zu prüfende Spannung und der nicht mit dem Thyristor-Stromkreis verbundenen Arbeitsstromkreiselektrode ist ein im Ruhezustand geöffneter Prüf-Tastschalter angeordnet. Durch das Schließen des Prüf-Tastschalters wird der Kondensator aufgeladen, und durch zusätzliches Schließen des Zündungs-Tastschalters kann die Funktionsfähigkeit des Gesamtgerätes geprüft werden. Between the contact for the voltage to be tested and the not Working circuit electrode connected to the thyristor circuit is an idle state open test pushbutton switch arranged. By closing the test push button the capacitor is charged, and by also closing the ignition pushbutton switch the functionality of the entire device can be checked.
In dem zum Thyristor parallelgeschalteten, das Signalgerät enthaltenden Arbeitsstromkreis kann ein Arbeitsstrom-Tastschalter angeordnet sein. Wenn nämlich ein Thyristor gezündet hat, bleibt er bei Vorhandensein einer Gleichspannung in leitendem Zustand, bis der Strom unterbrochen wird. Durch den Arbeitsstrom-Tastschalter läßt sich die Zündung des Thyristors und damit das Signal des Signalgerätes aufheben, sofern man den Haltestrom des Thyristors nicht auf andere Weise unterschreiten kann. Automatisch kann der Thyristor durch den mit der Signallampe verbundenen Bimetallschalter oder durch den Gleichstromsummer unterbrochen werden. In the parallel connected to the thyristor, the Signaling device containing working circuit can be arranged an operating current pushbutton switch. If a thyristor has ignited, it remains in the presence of a DC voltage in conductive state until the current is interrupted. By the operating current pushbutton switch the ignition of the thyristor and thus the signal of the signaling device can be canceled, as long as you cannot fall below the holding current of the thyristor in any other way. The thyristor can switch automatically through the bimetal switch connected to the signal lamp or interrupted by the DC buzzer.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Spannungsprüfers nach der Erfindung schematisch dargestellt und nachstehend beschrieben. In the drawing is an embodiment of the voltage tester according to the invention shown schematically and described below.
Die Anschlußstellen des Zündungs-Schaltelementes und die Anschlußstellen des Signalgerätes an ihre Stromkreise können mit Anschlußstücken, z. B. Buchsen, außerhalb eines Gehäuses zugänglich sein, in dem die ganze Schaltungsanordnung untergebracht ist. The connection points of the ignition switching element and the connection points the signal device to their circuits can with connectors, z. B. sockets, be accessible outside a housing in which the entire circuit arrangement is housed is.
Fig. 1 zeigt das Gerät in perspektivischer Sicht auf das Gehäuse, die Anschluß- und Bedienungsbuchsen; F i g. 2 stellt die Schaltung des Gerätes dar, F i g. 3 einen anderen Anschluß des Anlegekontaktes. Fig. 1 shows the device in a perspective view of the housing, the connection and operating sockets; F i g. 2 shows the circuit of the device, F i g. 3 another connection of the mooring contact.
Die grundsätzliche Schaltungsanordnung des Steuerkreises besteht darin, daß als elektronisches Schaltelement der Thyristor Th dient, zwischen dessen Steuerkreiselektroden St und K eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 4 und einem spannungsparallel geschaltet. In Reihe mit dem Gleichrichter 3 z. B. eine Diode mit dem Anlegekontakt 1 verbunden ist, und daß der Gleichrichter 3 diejenige Durchlaßrichtung hat, die dem Kondensator 4 die zum Zünden des Thyristors Th erforderliche Polarität gibt. The basic circuit arrangement of the control circuit exists in that the thyristor Th serves as an electronic switching element, between which Control circuit electrodes St and K a series circuit of a capacitor 4 and connected in parallel with one voltage. In series with the rectifier 3 z. Legs Diode is connected to the application contact 1, and that the rectifier 3 is the one Has the forward direction that the capacitor 4 is required to ignite the thyristor Th Polarity there.
Dem spannungsabhängigen Schalter 17 ist ein im Ruhezustand geöffneter Zündungs-Tastschalter 5 parallel geschaltet. In Reihe mit dem Gleichrichter 3 liegt ein Schutzwiderstand 2 gegen die Einwirkung zu hoher Spannungen auf das Gerät. Parallel zu den Steuerkreiselektroden St und K ist ein Schutzgleichrichter 8 für den Thyristor Th geschaltet, der ihn vor etwaigen zu hohen Spannungen schützt.The voltage-dependent switch 17 is open in the idle state Ignition push button switch 5 connected in parallel. In series with the rectifier 3 is a protective resistor 2 against the effect of excessive voltages on the device. Parallel to the control circuit electrodes St and K is a protective rectifier 8 for the thyristor Th, which protects it from any excessively high voltages.
Zwischen den Anlegekontakt 1 für die zu prüfende Spannung und die nicht mit dem Thyristor-Steuerkreis verbundene Arbeitskreiselektrode A ist ein im Ruhezustand geöffneter Prüf-Tastschalter 16 geschaltet, der zur Prüfung des Gerätes auf Funktionsfähigkeit dient. Wird nach dem Schließen des Prüf-Tastschalters 16 der Zündungs-Tastschalter 5 kurzzeitig geschlossen, so kann damit die Funktionsfähigkeit des gesamten Gerätes geprüft werden. Between the contact 1 for the voltage to be tested and the Working circuit electrode A not connected to the thyristor control circuit is an im Idle state of open test pushbutton switch 16 switched, which is used to test the device on functionality. Is activated after closing the test pushbutton switch 16 the ignition pushbutton switch 5 is briefly closed, so that the functionality of the entire device must be checked.
Ein am oberen Ende einen Schutzwiderstand enthaltender längsisolierter Teleskopstab kann zum Aufsetzen auf den Anlegekontakt 1 benutzt werden. A longitudinally insulated one containing a protective resistor at the upper end Telescopic rod can be used to place on contact 1.
Ein weiterer Anlegekontakt 7 unmittelbar an der nicht im Arbeitskreis 10 bis 15 liegenden Steuerelektrode St bietet ebenfalls die Möglichkeit, eine Verbindung zu einer Hochspannungsleitung im Zusammenhang mit einer Schaltstange oder mit dem Teleskopstab herbeizuführen. Auch kann man unter gleichzeitiger Benutzung der Anschlußstelle 6 den spannungsabhängigen Schalterl7 auswechseln bzw. einen anderen zu ihm parallel schalten. Another contact 7 directly on the one not in the working group 10 to 15 lying control electrode St also offers the possibility of a connection to a high-voltage line in connection with a shift rod or with the Bring about telescopic rod. You can also use the connection point at the same time 6 replace the voltage-dependent switch 17 or another parallel to it switch.
Zur Benutzung für geerdete Spannungsquellen kann die zugleich im Thyristor-Arbeitskreis 10 bis 15 liegende Steuerelektrode St als Erdberührungspol 9 zugänglich sein. For use with earthed voltage sources, the im Thyristor working group 10 to 15 lying control electrode St as earth contact pole 9 be accessible.
Das Signalmittel des Thyristor-Arbeitskreises 10 bis 15 kann aus einer Glühlampe 13 in Parallelschaltung mit einem Summer 14 bestehen. Dabei kann eine Glühlampe mit Bimetallschalter zur Erzeugung eines Blinklichtes vorgesehen sein. The signaling means of the thyristor working group 10 to 15 can be switched off an incandescent lamp 13 in parallel with a buzzer 14 exist. Here can an incandescent lamp with a bimetal switch for generating a flashing light is provided be.
Ein im Ruhezustand geschlossener Arbeitskreis-Tastschalter 15 kann als Hauptschalter zum Einschalten der Stromquelle 10 dienen. Mit ihm läßt sich bei Bedarf der Stromdurchgang durch den Thyristor Th unterbrechen und damit die Anzeige der Signalmittel 13 und 14 auslöschen. A working circuit pushbutton switch 15, which is closed in the idle state, can serve as the main switch for switching on the power source 10. With him you can If necessary, interrupt the passage of current through the thyristor Th and thus the display the signal means 13 and 14 cancel.
Zwei zu den Signalmitteln 13 und 14 parallelliegende, von außen zugängliche Anschlußkontakte 11 und 12 ermöglichen die Auswechselung dieser Signalmittel oder die Parallelschaltung anderer Signalmittel. Two parallel to the signal means 13 and 14, accessible from the outside Connection contacts 11 and 12 allow these signaling means or to be replaced the parallel connection of other signaling means.
Auch kann man durch unmittelbare leitende Überbrückungen an den Anschlußkontakten 11 und 12 die Signalmittel 13 und 14 ausschalten, z. B. zum Zweck der Prüfung des Leitungsdurchganges.You can also use direct conductive bridges at the connection contacts 11 and 12 switch off the signaling means 13 and 14, e.g. B. for the purpose of checking the Conduit passage.
Wenn die Stromquelle 10 nachlassen sollte oder einer Ergänzung bedarf, können der Erdberührungspol 9 und der Anschlußkontakt 11 dazu benutzt werden, eine andere Stromquelle zu der Stromquelle 10 parallel zu schalten. If the power source 10 should decrease or needs a supplement, the ground contact pole 9 and the terminal contact 11 can be used to create a to connect other power source to the power source 10 in parallel.
Der erfindungsgemäße Spannungsprüfer läßt sich zu einer Einheit in einem kleinen Gehäuse 18 zusammenfassen, dessen Abmessungen nicht größer als etwa 11 7. 5 cm zu sein brauchen. The voltage tester according to the invention can be converted into a unit in summarize a small housing 18, the dimensions of which are no greater than about 11 7. 5 cm.
Oben auf dem Gehäuse können die Anlegekontakte 1 und 7 für die zu prüfende Spannung sowie die Anschlußkontakte 11 und 12 angeordnet sein. Vorn am Gehäuse befindet sich die Glühlampe 13 als Signallampe. Der Arbeitskreis-Tastschalter 15 ist zur leichteren Handhabung in einen Einschalter und einen Ausschalter unterteilt, die als Druckknopfschalter ausgebildet sind. Der Zündungs-Tastschalter5, der die Entladung des Kondensators auslöst, befindet sich ebenfalls an der Vorderseite des Gerätes. An der einen Seite des Gerätes ist der Erdberührungspol 9 als blanke Buchse untergebracht. Alle übrigen Verbindungen und Schaltungselemente sind innerhalb des Gehäuses angeordnet und somit gegen Beschädigung und Verschmutzung gedeckt. On top of the housing, the contact contacts 1 and 7 for the to test voltage and the connection contacts 11 and 12 be arranged. Front on Housing is the incandescent lamp 13 as a signal lamp. The working group push button switch 15 is divided into an on switch and an off switch for easier handling, which are designed as push-button switches. The ignition push button switch5, which the The discharge of the capacitor is also located on the front of the Device. On one side of the device is the ground contact pole 9 as a bare socket housed. All other connections and circuit elements are within the Housing arranged and thus covered against damage and contamination.
Der Spannungsprüfer läßt sich zur Prüfung sehr kleiner bis zu höchsten Spannungen verwenden, insbesondere a) als Spannungssucher in Niederspannungs- und Hochspannungs-Freileitungsnetzen, insbesondere auch an Holzmasten von Hochspannungsleitungen, gegebenenfalls unter Aufsetzen auf einen isolierten Teleskopstab; b) zur Feststellung von Hochspannungen in Stationen unter Benutzung eines kleinen Drahtstückes oder einer einpolig angeschlossenen Glimmröhre; c) mit einem Verbindungsdraht über Bananenstekker oder Prüfspitze zur Feststellung der Spannung in Installations- oder Schwachstromanlagen. The voltage tester can be very small to the highest for testing Use voltages, especially a) as a voltage finder in low-voltage and High-voltage overhead line networks, especially on wooden poles of high-voltage lines, possibly by placing it on an insulated telescopic rod; b) for determination of high voltages in stations using a small piece of wire or a single pole connected glow tube; c) with a connecting wire via banana plug or test probe for determining the voltage in installation or low-voltage systems.
Um dann, wenn das Gerät außer Betrieb ist, Unzuträglichkeiten durch etwa noch vorhandene Ladung des Kondensator 4 zu vermeiden, kann durch Kurzschluß der Anschlußstelle 6 und des Erdberührungspoles 9 der Kondensator 4 vollständig entladen werden. In order to avoid inconveniences when the device is out of order to avoid any charge still present on the capacitor 4 can be achieved by a short circuit the connection point 6 and the ground contact pole 9 of the capacitor 4 completely be discharged.
Claims (12)
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DE1967B0093009 DE1296255B (en) | 1967-06-14 | 1967-06-14 | Voltage tester for DC or AC voltage with a controllable electronic switching element |
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Family Applications (1)
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- 1967-06-14 DE DE1967B0093009 patent/DE1296255B/en active Pending
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1968
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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NL6808460A (en) | 1968-12-16 |
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