DE1638158A1

DE1638158A1 - Tragbares Sicherheitsgeraet zur Spannungsanzeige

Info

Publication number: DE1638158A1
Application number: DE1968T0036102
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl-Ing Turecek
Original assignee: Tesla AS
Current assignee: Tesla AS
Priority date: 1967-05-24
Filing date: 1968-03-19
Publication date: 1971-06-09
Also published as: US3546587A; SE352448B; CA934012A; DE1638158B2; AT290668B; FR1568395A; BE712824A

Description

17. März 1968 Patentanwalt

Dipl.Phye.Dr.Walther3uniuS Meine Akte: 14-32 Dr.J./Hl, 3 Hannover, Abbe·*. 20

TESLA, närodni podnik, Praha Hloubetin, Pod£bradsk& 186

"Tragbares Sicherheitsgerät zur Spannungsanzeige"

Die Erfindung betrifft ein tragbares Sicherheitsgerät zur Spannungsanzeige und akustischen Meldung gefährlicher Hochspannung unabhängig von dessen Benutzer bestehend aus einem dem Prüfkreis vorgeschalteten kapazitiven Fühler, einem Verstärker, einem Gleichrichter, einem Tonfrequenzgenerator, einem Erzeuger akustischer Signale und einer Gleichstromquelle,

Die meisten durch elektrischen Strom verursachten Unfälle werden durch das Nichteinhalten von Sicherheitsvorschriften entweder durch den Betroffenen selbst oder auch dureh andere Personen verschuldet. Wenn sogar alle Sicherheitsvorkehrungen getroffen worden sind, kommt es oft zu Unfällen, weil die Sicherheitsprüfung im Lauf© der Arbeit · nicht mehr wiederholt wird oder v/eil an einem entfernten Arbeitsplatz eine falsche Manipulation verübt wird. Die Unfälle kommen auch vor, wenn der Arbeitende aus Versehen

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eine stromlose Schaltzelle oder Leitung mit jenen unter Hochspannung liegenden verwechselt»

ils sind bereits an einer Stange befestigte, kontaktlose oder Kontakthochspannungsanzeigegeräte, die entweder mit einer Glimmlampe oder einem akustischen Indikator versehen sind, bekannte Vor dem Arbeitsanfang wird mittels dieser Anzeigegeräte die Spannungsfreiheit der Starkstromanlagen geprüft. Ein Nachteil ist es, daß man sie im Laufe der Arbeit zur Anzeige der vorkommenden Änderungen im Stark? Stromkreis nicht mehr benutzt. Die Anzeige der mit einer Glimmlampe versehenen Geräte ist im Sonnenlicht nicht deutlich sichtbar, was verschiedene Irrtümer und sogar tödliche Unfälle zur Folge haben kann. Die an einer Stange befestigten akustischen Indikatoren sind mit einem als Fühler arbeitenden Kupferzylinder versehen. Der Kupferzylinder ist in einem aus Isolierstoff erzeugten Rohrgehäuse angeordnet, das ebenfalls die übrigen Bestandteile des Anzeigegerätes, einen Transistorverstärker, einen Trapsistortonfrequenzgenerator, eine Batterie und einen Lautsprecher enthält. Dieses Gerät ist sehr gut für Kontrollprüfungen geeignet, ob der Arbeitsplatz vor Arbaitsanfang stromlos ist. Es ist jedoch nicht zum persönlichen Schutz von Personen geeignet, die an einer Starkstromanlage arbeiten, welche zufällig unter Hochspannung geraten kann. Dieses Gerät ist für eine direkte, persönliche Hochspannungsprüfung des Arbeitsplatzes, die unabhängig von den Arbeits-

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Verhältnissen und von dem Benutzer ausgeübt werden soll, nicht geeignet, da es keine ausreichende Empfindlichkeit besitzt und aus Konstruktionsgründen für diese Zwecke nicht benutzt werden kann.

Es sind auch Fehleranzeigegeräte bekannt, die zum Auffinden von Fehlern in Stromnetzen, z.B. von unterbrochenen Leitern, Kurzschluß oder Isolationsfehlern, bestimmt sind. Diese Geräte, die entweder direkt an die geprüfte Anlage angeschlossen oder auf eine gewisse Entfernung an diese herangebracht werden müssen, enthalten entweder einen induktiven oder einen kapazitiven Fühler, der mit einer die nötige Schutzdistanz während der Prü~ fung sichernden Isolation versehen ist* Der Fühler dieser Geräte ist an einem Verstärker angeschlossen ₉ der mit einem Ausgangstransformator versehen ist, in dessen Sekundärkreis ein Kopfhörer mit einer Rückkopplungspule seriengeschaltet 1st. Diese, zum Fehlerauffinden bestimmten Geräte können auch keinen unabhängigen Schutz für die in der Nähe einer Starkstromanlage arbeitenden Personen ausüben. Die mit einem induktiven Fühler versehenen Geräte sind vom Stroradurchgang abhängig und können deswegen nicht bei einer abgeschalteten Anlage anzeigen, wenn diese plötzlich unter Spannung kommt.

Für den persönlichen Schutz von Personen, die an Starkstromanlagen arbeiten, wurden tragbare, geerdete oder

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ungeerdete Anzeigegeräte entwickelt. Diese Geräte haben einen kapazitiven Fühler, der in einem abgeschirmten Gehäuse angeordnet ist, das mit einer öffnung, die bei manchen Geräten mit einer Kappe verschlossen werden kann, versehen ist» Der Fühler ist an einem Mehrstufenverstärker angeschlossen, dessen Ausgang an ein Relais oder an einen Kippkreis angekoppelt ist, der einen im Kopfhörer angeordneten Erzeuger akustischer Signale steuert. Der Nachteil dieser Geräte ist wiederum ungenügende Empfindlichkeit, weswegen Kopfhörer benutzt werden müssen. Das Tragen von Kopfhörern während der Arbeit ist lästig und erschwert die gegenseitige Verständigung zwischen den Arbeitenden, Ein anderer Nachteil ist das ständige Einschalten der Stromquelle im Laufe der Arbelt, Wenn der Arbeitende den Kopfhörer ablegt, ist das akustische Signal so schwach, daß man seine Warnung des Vorhandenseins einer Hochspannungsgefahr nicht wahrnehmen kann.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile, Ein ßpannungsanzeigegerät muß das arbeitende Personal nicht nur waren, wenn eine Starkstromvorrichtung unerwartet unter gefährliche Spannung kommt, sondern es muß auch dann ein gut wahrnehmbares Signal ausgeben, wenn in einem abgeschalteten Stromkreis in der Nähe des Arbeitsplatzes plötzlich eine gefährliche Spannung unerwartet vorkommt» Der Fühler dieses Gerätes muß zuverlässlich

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ein vorhandenes elektrisches Feld erfassen. Ein *rartiges Gerät wird von der Erfindung geschaffen..

Die Erfindung besteht darin, daß der kapazitive Fühler, der durch einen am Gehäuse des Anzeigegerätes angeordneten Metallstreifen gebildet ist, über den aus einer Prüfdrucktaste und einem Widerstand bestehenden Prüfkreis und über ein Potentiometer an den Ein- oder Mehrstufenverstärker angekoppelt ist, daß der Ausgang des Verstärkers an den Gleichrichter angeschlossen ist, der dem Tonfrequenzgenerator, z«B. einem Multivibrator vorgeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Erzeuger akustischer Signale verbunden ist, und daß die Gleichstromquelle, die mit einer Abschaltklemme versehen ist, an den Verstärker angeschlossen ist. Die Prüfdrucktaste isi direkt an den kapazitiven Fühler angeschlossen« Der Gleichrichter, dar Sonfrequenzgenerator und der Erzeuger akustischer Signale sind über den Verstärker an die Gleichstromquelle angeschlossen. Zwischen dem aus der Prüfdrucktaste und dem Widerstand bestehenden Prüfkreis und dem Eingang des Verstärkers ist das Potentiometer angekoppelt«

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden an Hand der ein Ausführungsbeispiel des Anzeigegerätes darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigern

Fig. 1 ein Blockschaltbild,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung des erfindungsgemäßen SpannunGsanzeigegerätee. 109824/0199

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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der als ein Metallstreifen ausgebildete Fühler 1 auf dem Gehäuse 2 des Gerätes angeordnet, das alle übrigen Bestandteile des Gerätes enthält» den Verstärker 3, den Gleichrichter 3, den Tonfrequenzgenerator 5, den Erzeuger akustischer Signale 6, die Batterie 9 mit der Abschaltklemme 10, das Potentiometer 11, die Prüfdrucktaste 7 und den Widerstand 8, Der Fühler 1 ist an den aus der JPrüfdrucktaste 7 und dem Widerstand 8 bestehenden Prüfkreis angeschlossen, der an die gemeinsame Klemme der Stromquelle (Batterie ) 9 und an den Eingang des Verstärkers 3 einer bekannten Ausführung angekoppelt ist.

Im Sehaltschema der Fig, 2 ist ein dreistufiger Transi~ {storverstärker, z.B. in Emitterschaltung mit Widerstandskopplung, veranschaulicht. Der Ausgang dieses Verstärkers ist über den Gleichrichter 4- und einen aus Kondensator 12 und Widerstand 13 bestehenden Siebkreis mit dem Eingang des Tonfrequenzgenerators 5 verbunden, der in diesem Ausführungsbeispiel als ein Multivibrator mit ZweistüfentransistorverStärkung ausgebildet ist. Den Erzeuger 6 akustischer Signale bildet z.B. ein Miniaturlautsprecher, der dem Tonfrequenzgenerator 5 oder einem anderen Signalgeber angeschlossen ist. Das Gerät wird aus einer Gleichstromquelle 9, z.B. einer Kleinbatterie oder einem Akkumulator gespeist, wobei die vorhandene Abschaltklemme 10 während der Batterienachladung verwen-109824/0199 -7-

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det wird. Aus der Stromquelle 9 wird direkt und ständig nur der Verstärker 3 gespeist, während die übrigen Seile des Gerätes wie der Gleichrichter 4·, der Tonfrequenagenerator 5 und der Erzeuger 6 akustischer Signale an die Stromquelle nur während der Auslösung der Warnsignale angeschlossen werden.

Wenn auf einem au schützenden Arbeitsplatz_?auf dem vor Arbeitsbeginn alle vorgeschriebenen Sicherheitsmaßnahmen getroffen wurden.oder in dessen unmittelbaren Nähe eine gefährliche Spannung aus irgendeinem Grunde erscheint, wird in dem J¹UhIer 1 eine elektrische Spannung induziert, welche nach Verstärkung und Gleichrichtung den Tonfrequenzgenerator 5 erregt und den Erzeuger 6 akustischer Signale in Tätigkeit setzt*

Das Warnsignal, das von dem Benutzer völlig unabhängig ist, wird ausgelöst, sobald eine gefährliche Spannung an der Grenzschutzdistanz erscheint.

Vor Betreten des Arbeitsplatzes soll die fehlerfreie Funktion und üetriebsbereitschaft des Gerätes durch Brücken der Drucktaste 7 geprüft werden. Um die Selektivität des Gerätes einstellen zu könnenj ist zwischen dem Fühler 1 und dem Verstärker J uruL der gemeinsamen Klemme der Stromquelle 9 das Potentiometer,11 eingeschaltet_β Die Selektivitätseinstelluno wird aber meistens in der Fabrik durch-

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geführt, obwohl sie aber auch leicht auf den Arbeitsplätzen, im Falle außerordentlicher Arbeitsbedingungen, vorgenommen werden kanne

Das erfindungsgemäße Sicherheitsgerät zur Spannungsanzeige braucht nicht direkt geerdet werden und es ist leicht in der Tasche, an der Hand des .Benutzers oder auch in einer anderen geeigneten den Arbeitsbedingungen entsprechenden Weise tragbar. Es benötigt keine äußeren Drahtverbindungen und Kopfhörer, so daß es aus diesen Gründen nicht lästig bei der Arbeit ist. Es ist völlig von dem Benutzer unabhängig. Der Arbeitende wird unabhängig und automatisch von der Anwesenheit oder Rückkehr der elektrischen Spannung durch akustische Signale informiert und durch diese gewarnt, sobald er sich an die Schutz« grenzdistanz von einer unter Spannung stehenden Anlage nähert ohne Rücksicht darauf, ob er das Gerät mitträgt oder es auf einem Ort, an dem ständig eine Spannungsprüfung durchgeführt werden muß, aufstellt. Unter korn-' plizierten Arbeitsbedingungen können auch weitere Geräte auf mehreren Orten möglicher Spannungsgefahr aufgestellt werden, wodurch auch die Richtung und der Ort der drohenden Spannungsgefahr klar angedeutet werden. Das Gerät ist von geringem Gewicht und kleinen Abmessungen·

Das erfindungsgemäße Sicherheitsgerät zur Spannungs-10982Λ/0199 ~⁹~

anzeige bietet zusätzlichen Spannungsschutz gegen tödliche Unfälle auf Arbeitsplätzen mit erhöhter Lebensgefahr und auf Stellen in der Nähe von unter Spannung stehenden Anlagen.

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Claims

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Patentansprüche:

1, Tragbares Sicherheitsspannungsanzeigegerät zur Anzeige und akustischen Meldung gefährlicher Hochspannung unabhängig von dessen Benutzer, bestehend aus einem dem Prüfkreis vorgeschalteten kapazitiven Fühler, einem Verstärker, einem Gleichrichter, einem Tonfrequenzgenerator, einem Erzeuger akustischer Signale und einer Gleichstromquelle,
dadurch gekennzeichnet,

daß der kapazitive Fühler (1), der durch einen am Gehäuse (2) des Anzeigegerätes angeordneten Metallstreifen gebildet ist, über den aus einer Prüfdrucktaste (7) und einem Widerstand (8) bestehenden Prüfkreis und über ein Potentiometer (11) an den Ein- oder Mehrstufenverstärker (J) angekoppelt ist, daß der Ausgang des Verstärkers an den Gleichrichter (4) angeschlossen ist, der dem Tonfrequenzgenerator (5), z.B. einem Multivibrator vorgeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Erzeuger (6) akustischer Signale verbunden ist, und daß die Gleichstromquelle (9), die mit einer Abschaltklemme (10) versehen ist, an den Verstärker (3) angeschlossen ist.
2. Tragbares Sicherheitaspannungsanzeigegerät nach Anspruch 1,

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dadurch gekennzeichnet,

daß die Prüfdrucktaste (?) direkt an den kapazitiven Fühler (1) angeschlossen ist.
3. Tragbares Sicherheitsspannungsanzeigegerät nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Gleichrichter (4), der Tonfrequenzgenerator (5) und der Erzeuger (6) akustischer Signale über den Verstärker (3) an die Gleichstromquelle (9) angeschlossen sind,
4. Tragbares Sicherheitsspannungsanzeigegerät nach den Ansprüchen 1 - 3t

dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen dem aus der Prüfdrucktaste (7) und dem Y/iderstand (8)' bestehenden Prüfkreis und dem Eingang des Verstärkers (3) das Potentiometer (11) angekoppelt ist.

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