DE1905117U - Hochspannungssucher zum nachweis hoher elektrischer wechselspannungen. - Google Patents

Description

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FELTEN & GUILLEAUME CARLSWERK AKTIENGESELLSCHAFT · KÖLN-MÜLHEIM

Fl. 3575 P + Gm Köln-Mülheim, den 16.September 1964 Sü/De.

Hochspannungssucher zum Nachweis hoher elektrischer

Wechselspannungen

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungssucher zum Nachweis hoher elektrischer Wechselspannungen. Es ist eine große Anzahl von Geräten bekanntgeworden, die dem Zwecke dienen, festzustellen, ob eine Anlage unter Hochspannung steht oder nicht. Bei der Konstruktion solcher Geräte ist man bestrebt, den Aufbau so zu wählen, daß das Bedienungspersonal gegen Spannungsüberschläge gesichert ist, und daß außerdem das Gerät selbst zu keinen Fehlanzeigen Anlaß geben kann.

Um das Bedienungspersonal zu schützen, ordnet man die Bauteile auf dem Kopf einer Stange derart an, daß ein genügender Sicherheitsabstand zwischen spannungsführenden Teilen und Personal gewährleistet ist.

Es ist bekannt, zur Anzeige optische Signale zu verwenden, beispielsweise eine Glimmröhre, welche durch den von der Hoch-

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Spannungsquelle gelieferten Strom zum Leuchte,n gebracht wird. Es ist auch bekannt, akustische Signale zu verwenden, beispielsweise Hupen oder Lautsprecher, welche über eine Batterie bezw. einen batteriegespeisten tonfrequenten Oszillator betrieben werden. Die Verwendung von Licht- oder Tonsignalen zur Anzeige ermöglicht im allgemeinen immer, einen Hochspannungssucher so aufzubauen, daß ein genügender Sicherheitsabstand zum Bedienungspersonal gewährleistet ist. Es sind auch Geräte bekanntgeworden, bei denen ein Zeigerinstrument abgelesen werden muß. Eine Anzeige durch ein Zeigerinstrument hat jedoch erhebliche Mängel, da ein solches Instrument wesentlich störanfälliger ist, und eine Ablesung aus größerer Entfernung nicht mehr sicher durchgeführt werden kann.

Mindestens von gleicher Bedeutung wie die Sicherheit gegen Spannungsüberschläge ist bei einem Hochspannungssucher die Anzeigesicher· heit. Das heißt, die von dem Hochspannungssucher durch optische, akustische oder sonstige Zeichen gemachte Aussage, daß eine Anlage Spannung führt oder nicht, muß absolut zuverlässig sein. Durch Unsicherheiten, welche in der Anzeige liegen, können ja Personen, welche Arbeiten an einer Hochspannungsanlage durchführen, ebenso gefährdet werden. Zur Berücksichtigung dieses Umstandes ist es erforderlich, einen Hochspannungssucher in seinen Bauteilen und deren Zusammenwirken so auszulegen, daß die Störanfälligkeit minimal ist. Besonders wichtig ist jedoch, daß Einrichtungen vorhanden sind, um den Hochspannungssucher unmittelbar vor und zweckmäßigerweise auch nach dem eigentlichen Prüfvorgang an der Hochspannungsanlage auf seine sichere Anzeigebereitschaft und Aussagerichtigkeit zu kontrollieren. Diese Eigenkontrolle muß also so sein, daß Pehlaussagen nicht möglich sind.

Es ist beispielsweise bekannt, durch einen Induktor eine Hilfshochspannung zu erzeugen und an dieser den Hochspannungssucher auf Anzeigebereitschaft zu prüfen. Es ist zweifellos ein Vorteil, daß in diesem Pail der Hochspannungsprüfer von seinem Eingang bis zum Ausgang erfaßt wird. Diese Art der Überprüfung hat sich jedoch nicht eingeführt. Es besteht hierbei der Nachteil, daß ein zweites Gerät erforderlich ist. Wollte man dieses jedoch auf der Prüfstange

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rait aufbauen, so ergeben sich schwerwiegende Nachteile entweder in der Bedienung oder in der Sicherheit des Hochspannungssuchers.

Bei Hochspannungssuchern, welche mit einer Glimmröhre arbeiten, ist bekannt, die Anzeigebereitschaft durch eine Schüttelbewegung nachzuprüfen. Im Inneren des Glasgefäßes der Glimmröhre befindet sich eine kleine Menge Quecksilber, welche bei Reibung an der Gefäßwand Ladungen erzeugt, die die Glimmröhre zum Aufleuchten bringen.

Bei Hochspannungssuchern, welche mit akustischer Anzeige durch einen von einem Röhren- oder Transistoroszillator betriebenen Lautsprecher arbeiten, ist es bekannt, zum Zwecke der Eigenkontrolle einen Teil der Oszillatorspannung an den Eingang des im allgemeinen noch erforderlichen Verstärkers zurückzuführen und damit wenigstens den Teil des Hochspannungssuchers zu erfassen, der zwischen Verstärkereingang und Lautsprecher liegt. Diese Art der Eigenkontrolle des Hochspannungssuchers ist jedoch mit einigen schwerwiegenden Unsicherheiten behaftet. Der vor dem Verstärkereingang liegende Spannungsteiler, welcher die für den Betrieb des Verstärkers erforderliche Netzwechselteilspannung liefert, wird von der Prüfung nicht mit erfaßt. Die Eigenkontrolle gibt somit keine Aussage über den Zustand der den Spannungsteiler bildenden Bauteile. Weiterhin ist zu bedenken, daß die Frequenz der Netzwechselspannung 50 Hertz beträgt. Die Tonfrequenz des Oszillators, welcher den Lautsprecher betreibt, ist um ein Vielfaches höher, um Fehlanzeigen in durch Brummstörungen verseuchten Räumen auszuschließen. Der dem Oszillator vorgeschaltete Wechselspannungsverstärker muß jedoch so ausgelegt sein, daß er die Netzfrequenz von 50 Hertz einwandfrei verstärkt. Die der Eigenkontrolle dienende Tonfrequenz, welche zum Teil an den Eingang des Verstärkers rückgeführt wird, ist also ein Vielfaches höher als die Netzfrequenz. Es ist durchaus denkbar, daß der Wechselspannungsverstärker auf höhere Frequenzen im Bereich der Tonfrequenz anspricht, während er beispielsweise beim Schadhaftwerden von Koppelkondensatoren auf die niedere Netzfrequenz nicht mehr anspricht. Die Eigenkontrolle liefert in diesem Fall eine falsche Aussage, wonach das Gerät in Ordnung sei.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile und Mängel der bekannten Hochspannungssucher zu beseitigen, wobei unter Beibehaltung der Sicherheit gegen Spannungsüberschläge zusätzliche Vorteile sowohl in der Sicherheit der Anzeige als auch der Eigenkontrolle hinzukommen sollen.

Gemäß der Erfindung ist der Hochspannungssucher folgendermaßen aufgebaut:

Alle Einzelteile sind am Kopf einer Stange angeordnet und bestehen aus einer Anlegeelektrode, durch welche über eine, einen Quecksilbertropfen enthaltende, bei spannungsführender Anlage leuchtende Glimmröhre die Verbindung zwischen Hochspannungsanlage und einer Gegengewichtskapazität hergestellt ist, einem vom Licht der Glimmröhre steuerbaren, bezüglich der Netzfrequenz trägen elektronischen Schalter, einem über einen Lautsprecher einen gut wahrnehmbaren Ton abgebenden Transistoroszillator, der durch den elektronischen Schalter im Falle leuchtender Glimmröhre abgeschaltet ist, und einer über einen Schalter anlegbaren, den elektronischen Schalter und den Oszillator speisende Batterie.

Neben Zeigerinstrumenten werden bei den bisher bekannten Hochspannungssuchern entweder nur Licht- oder nur akustische Signale zur Anzeige verwendet. Hierbei können Unsicherheiten in der Anzeige auftreten, wenn bei Lichtsignalen die Helligkeit der Umgebung bezw. bei akustischen Signalen der Geräuschpegel im Raum groß sind. Man denke nur an Prüfungen im Freien bei Sonnenlicht oder an solche in Räumen mit laufenden Maschinenaggregaten. In diesen Fällen treten die Vorteile des Hochspannungssuchers nach der Erfindung voll in Erscheinung und zeigen seine universelle Verwendbarkeit, Bei Unsicherheiten durch Umgebungseinflüsse in der einen Anzeige kann diese durch die andere kontrolliert werden. Der bei Hochspannungssuchern erforderliche Sicherheitsgrad in der Anzeige ist also enorm gesteigert.

Es ergibt sich aber noch ein weiterer für die Eigenkontrolle wichtiger Gesichtspunkt. Die Eigenkontrolle erfolgt ja für den

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akustischen Teil des HochspannungsSuchers nicht durch eine an den Eingang des Verstärkers rückgeführte Oszillatorspannung mit den schon geschilderten Unsicherheiten in der Anzeige. Vielmehr wird die der optischen Anzeige dienende Glimmröhre durch einen Schüttelvorgang zum Leuchten gebracht, wodurch sowohl die Kontrolle des optischen als auch des akustischen Teils des Hochspannungssuchers erfolgt. Der akustische Teil des Hochspannungssuchers wird somit zum Zwecke der Eigenkontrolle im Gegensatz zu bekannten Geräten in keiner Weise anders betrieben wie bei der zweckbestimmten Hochspannungsprüfung. Diese Eigenschaft des aus der Kombination zweier an sich bekannter Geräte, eines Hochspannungssuchers mit einer Glimmröhre zur optischen Anzeige und eines solchen mit einem durch einen Oszillator betriebenen Lautsprecher zur akustischen Anzeige, entstandenen Hochspannungssuchers erscheint von ganz besonderer Bedeutung, da gerade durch die gewählte Kombination, welche auch den Vorteil der optischen und akustischen Anzeige besitzt, alle Momente, welche die Sicherheit der Eigenkontrolle beeinträchtigen könnten, ausgeräumt sind. Hierbei ist auch noch zu bedenken, daß die Glimmröhre direkt an der Prüfelektrode liegt, so daß durch die Eigenkontrolle alle Bauteile des Hochspannungssuchers, welche an die Prüfelektrode anschließen, erfaßt werden. Auch kommt ein besonderer Schalter, der bei den bekannten akustisch anzeigenden Geräten notwendig ist, die eine eigene Prüfspannung in Form einer auf den Eingang rückgeführten Oszillatorspannung erzeugen, mit allen Unzulänglichkeiten der erhöhten Störanfälligkeit, Raumbeanspruchung und Bedienung in Wegfall.

Gemäß der weiteren Erfindung besteht der elektronische Schalter aus einem bezüglich der Netzfrequenz tragen Fotowiderstand, dem ein transistorisierter Impedanzwandler nachgeschaltet ist.

Der Impedanzwandler wirkt als ein durch das Licht der Glimmröhre gesteuerter veränderbarer, die Stromzufuhr zum Oszillator beeinflussender Widerstand, der bei Beleuchtung des in seinem Eingang liegenden Fotowiderstandes seine Werte so ändert, daß die Oszillatorschwingung abreißt. Die Verwendung eines bezüglich der Netzfrequenz trägen Fotowiderstandes bietet den Vorteil,

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daß eine Modulation der Tonfrequenz des Oszillators im Takt der Netzfrequenz in einfacher Weise vermieden wird. Auch kommen irgendwelche Koppelkondensatoren und Gleichrichter im Impedanzwandler in Wegfall, was der Erhöhung der Betriebssicherheit und Verminderung der Störanfälligkeit des Hochspannungssuchers zugute kommt.

Fig. 1 zeigt als Beispiel den Aufbau eines Hochspannungssuchers mit optischer und akustischer Anzeige, während in Fig.2 eine schematisierte Anordnung der für die Wirkungsweise wesentlichen Bauteile dargestellt ist. Mit 1 ist die Prüfelektrode, welche an die hochspannungsführende Anlage angelegt wird, mit 2 die der optischen Anzeige dienende Glimmröhre und mit 3 die Gegengewichtskapazität bezeichnet. In der Nähe der Glimmröhre 2 ist ein träger Fotowiderstand 4 angeordnet, dessen durch das Licht der Glimmröhre bewirkten Widerstandsänderungen über einen Impedanzwandler 5 einen Transistoroszillator 7 im Falle leuchtender Glimmröhre 2 ausschaltet. An den Transistoroszillator 7 ist zum Zwecke der akustischen Anzeige ein Lautsprecher 8 angeschaltet. Die Batterie 9, welche durch einen Schalter 10 angeschlossen werden kann, übernimmt die Stromversorgung für den elektronischen Schalter 6 und den Transistoroszillator 7. Alle Bauelemente sind am Kopf einer Prüfstange angeordnet. Die Handhabe 11 der Prüfstange besitzt einen genügenden Sicherheitsabstand zu allen Bauelementen des Hochspannungsprüfers.

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Claims (2)

RA. 665 729*22.9.6£ί Fl. 3575 16. September 1964 - 7 - Ansprüche

1.) Hochspannungssucher zum Nachweis hoher elektrischer Wechselspannungen, gekennzeichnet durch folgenden Aufbau: Alle Bauteile sind am Kopf einer Stange angeordnet und bestehen aus einer Anlegeelektrode, durch welche über eine, einen Quecksilbertropfen enthaltende, bei spannungsführender Anlage leuchtende Glimmröhre die Verbindung zwischen Hochspannungsanlage und einer Gegengewichtskapazität hergestellt ist, einem vom Licht der Glimmröhre steuerbaren, bezüglich der Netzfrequenz trägen elektronischen Schalter, einem über einen Lautsprecher einen gut wahrnehmbaren Ton abgebenden Transistoroszillator, der durch den elektronischen Schalter im Falle leuchtender Glimmröhre abgeschaltet ist, und einer über einen Schalter anlegbaren, den elektronischen Schalter und den Transistoroszillator speisenden Batterie.

2.) Hochspannungssucher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter aus einem bezüglich der Netzfrequenz trägen Fotowiderstand besteht, dem ein transistorisierter Impedanzwandler nachgeschaltet ist.