DE2012900A1

DE2012900A1 - Selbsttätig arbeitende Prüfvorrichtung für mehradrige elektrische Kabel

Info

Publication number: DE2012900A1
Application number: DE19702012900
Authority: DE
Inventors: Kimiyoshi Sagamihara; Minamii Mitsuo Yokohama; Saito Takashi Hatano; Kanagawa Sasaki (Japan)
Original assignee: Stanley Denki Kabushiki Kaisha, Tokio
Priority date: 1969-05-13
Filing date: 1970-03-18
Publication date: 1970-11-19
Also published as: DE2012900C3; JPS4941907B1; FR2046226A5; BE745710A; GB1298350A; US3594635A; DE2012900B2

Description

DlPl ING. KLAUS BEHN DIPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER PATENTANWÄLTE

B MÜNCHEN 22 Wl D E N M AYE R ST R AS S E B TEL. (O811) 22 28 3O-29 81 Oa

A 50569 18_V März 1970

Ml/Sc

Firma STANLEY DENKI KABUSHIKI KAISHA, 9-13, 2-Chome, Nakameguro, Meguro-Ku, Tokyo-To. Japan

Selbsttätig arbeitende Prüfvorrichtung für mehradrige

elektrische Kabel

Die Erfindung betrifft Prüfvorrichtungen für elektrische Mehraderkabel und insbesondere Vorrichtungen, die mit hoher Geschwindigkeit eine automatische Prüfung von Leitern in Kabeln vornimmt, die an Anschlüsse angeschlossen sind.

Zum Prüfen der- Leitungen in einem elektrischen Mehraderkabel nach herkömmlicher Art werden die Leiter einzeln oder paarweise mit Hilfe eines Summrs, einer Klingel oder einem Stromanzeiger geprüft, welche an eine Oleichstromquelle, wie etwa eine Trockenbatterie

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angeschlossen werden, wobei die entsprechende Isolierung mit verschiedenen Farben oder unterschiedlichen Ziffern gekennzeichnet ist. Dabei werden wenigstens zwei Personen benötigt an den beiden Enden des Kabels, wenn die Kabel nicht gerade sehr kurz sind, und die beiden Personen müssen miteinander entweder durch Handzeichen, durch ihre Stimme oder duroh ein Sprechfunkgerät miteinander In Verbindung stehen. Diese herkömmliche Methode der Kabelprüfung ist außerdem sehr kompliziert, mühevoll und unwirtschaftlich, was den Zeitverbrauch anbelangt, und benötigt zumindest angelernte Kräfte.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Prüfvorrichtung für ein elektrisches Mehraderkabel zu schaffen, die eine automatische überprüfung der Anschlüsse des Kabels mit hoher Geschwindigkeit vornimmt und zwar bei Bedienung durch lediglich einen ungelernten Arbeiter.

Das Gerät nach der Erfindung soll aufierdem in der Lage sein, bei einem elektrischen Mehraderkabel die Isolationswiderstände zwischen zwei Gruppen von Leitungen im

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ORIGINAL INSPECTED Kabel festzustellen.

Um dies möglich zu machen und zur Erzielung weiterer Vorteile, wird die Vielzahl der Leiter in einem Kabel, das geprüft werden soll, in mehrere Gruppen von in Serie geschalteten Leitern zusammengefaßt. Für diese Unterteilung wird ein erster Anschlußadapter mit einer Anzahl von hinterelnandergeschalteten Klemmenpaaren zunächst an eine erste Anschlußklemme an einem Ende des Kabels aufgesetzt· Die Anzahl der Klemmen dee ersten Anschlußadapters 1st gleich der Zahl der Leiter in einem Kabel. Ein zweiter Anschlußadapter mit einer Anzahl Anschlußklemmen ist an einen zweiten Anschlußverbinder angesetzt, der am anderen Ende des Kabels befestigt 1st.

Im allgemeinen sind einige Paare der Klemmen des zweiten Anschlußadapters ebenfalls paarweise zusammengeschlossen. Dadurch sind mehrere Leiter in dem zu untersuchenden Kabel zu mehreren Gruppen von in Reihe geschalteten Einzelleitern zusammengefaßt, deren Endanschlußklemmen den Anschlußklemmen des zweiten Anschlußadapters entsprechen außer den Anschlußklemmen, die im zweiten Adapter wiederum paarweise zusammengefaßt sind. Die Endanschlüsse dieser einzelnen Gruppen von in Serie geschalteten

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Leitern sind an entsprechende Anschlüsse eines PrKIfkreises angeschlossen. Dieser Prüfkreis enthält mehrere Verbindungsprüfmittel und ist in der Lage, folgende Funktionen durchzuführen; (1) wenn die Anschlüsse zu den Leitern im Kabel beim ersten und zweiten Verbinder alle gemacht sind, werden die Anschlußprüfmittel der Reihe nach in numerischer Ordnung mit Strom versorgt; (2) diese Speisung der Reihe nach wird durch aufeinanderfolgendes Aufleuchten von einer Vielzahl von Kontrollampen angezeigt, die zu den einzelnen Gruppen der in Serie geschalteten Leiter gehören; (2) Jedes der einzelnen Prüfmittel hat eine Selbsthalteeinrichtung, die gelöst wird, wenn die nächstfolgende Prüfeinrichtung an Spannung gelegt wird. Wenn diese Anzahl von Prüfmitteln mit Hilfe einer Anzahl von Relais aufgebaut wird, ist dieser Relaiskreis in folgender Weise gebildet, um diese Funktionen durchzuführeni (I) die Anschlüsse der in Reihenschaltung miteinander verbundenen Leiter sind in Serie mit entsprechenden Speisungskreisen der Relais verbunden; (II) der Speisungskreis eines Reals', das für die Prüfung einer ersten Gruppe der in Serie miteinander verbundenen

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Leiter verwendet wird, enthält einen Unterbrecherkontakt für alle übrigen Relais der Prüfmittel, so daß zunächst nur das Relais für die Prüfung der ersten Leitergruppe eingeschaltet wird; (III) jeder der Speisungskreise der Relais ist durch einen Arbeitskontakt des zugehörigen Relais selbsthaltend, (IV) das nachfolgende Relais wird durch das Schließen eines Arbeitskontakts des gerade vorhergehenden Relais an Spannung gelegt; (V) die Selbsthaltung eines jeden Relais wird unterbrochen, wenn ein Ruhekontakt des nächstfolgenden Relais geöffnet wird; und (VI) die Speisung einer Vielzahl der Relais ist durch entsprechende Anzeigelampen angezeigt, die aufleuchten, wenn zugehörige Arbeitskontakte in dem Relais schließen. Bei einem derartigen Aufbau ist die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung in der Lage festzustellen, ob die Verbindungen zu den ersten und zweiten Anschlußverbindern eines Mehrleiterkabels, das geprüft werden soll, in Ordnung sind. Die Prüfergebnisse dieser Prüfvorrichtung werden durch eine Vielzahl Anzeigelampen angezeigt, wie dies später noch beschrieben wird.

Entsprechend eines weiteren Merkmals der Erfindung ist die Prüfvorrichtung mit Hilfsmitteln zur Messung des

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Isolationswiderstandes zwischen zwei Gruppen von in Serie geschalteten Leitern des Kabels ausgestattet. Die Messung wird so durchgeführt, daß ein unbekannter Isolationswiderstand mit maßstabgerechtem Wert eines veränderbaren Widerstandes verglichen tirird, der mit der Hand eingestellt werden kann in Bezug zu einer geeigneten Anzeigevorrichtung, oder daß auf einem Gleichstrommeßinstrument ein in Abhängigkeit vom unbekannten Isolationswiderstand auftretender Strom angezeigt wird.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung genauer beschrieben. Die Zeichnung zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, und in den einzelnen Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugssymbolen versehen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der Anschlüsse de Sy²PrUf end en Kabels an Adapter und an einen Prüfkreis;

Fig. 2 ein Verbindungsschaltbild zur Erläuterung der Verbindungen und Anschlüsse der Kabelleiter an die Adapter und den Prüfkreis, wobei die Kabel leiter in eine Mehrzahl von i'rl Reihe geschalteten Leitergruppen unterteilt sind; und

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Fig. 3 und 4 Schaltbilder von Ausführungsbeispielen des Prüfkreises zum Prüfen der Anschlüsse und der Isolationswiderstände im Kabel.

Anhand der Figuren 1,2 und 3 wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Das Kabel 20 enthält eine Vielzahl von Einzelleitern. An einem Ende 21 ist das Kabel 20 mit einem Anschlußadapter 22 versehen, während am anderen Ende 22 des Kabels 20 ein PrUfadapter 24 angeschlossen ist, der über ein Verbindungskabel 50 und einen weiteren Anschlußadapter 25 an einen Prüfkreis 26 angeschlossen ist. Die beiden Enden des Kabels 20 sind mit SteckanschlUssen 21 und 25 versehen.

Das JLn der Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel weist zwölf Einzelleiter im Kabel auf, die der Reihe nach mit den Ziffern 1 bis 12 bezeichnet sind. Um diese Einzelleiter 1 bis 12 in drei Gruppen von in Reihe geschalteten Leitern zu unterteilen, weist der (erste) Anschlußadapter 22 zwölf Anschlußklemmen auf, die paarweise auf geteilt sind, wie dies Fig. 2 zeigt, so daß sich sechs

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Paare von Verbindungsklemmen ergeben. Mit anderen Worten, ein Paar miteinander verbundener Klemmmen 27 und 27a im Anschlußadapter 22 gehört zu einer ersten Gruppe, ein Paar miteinander verbundener Klemmen 28 und 28a zu seiner zweiten Gruppe und ein Paar miteinander verbundener Klemmen 29, 29a zu einer dritten Gruppe. Der Prüfadapter 24 (zweiter Adapter) weist ebenfalls zwölf Anschlußklemmen auf. Mit Ausnahme der oberen drei Anschlußklemmen und der unteren drei Anschlußklemmen sind die übrigen sechs Anschlußklemmen des Prüfadapters 24 paarweise zusammengefaßt, wie dies Fig. 2 zeigt, wodurch sich drei Paare 27b, 28b und 29b von miteinander verbundenen Anschlußklemmen ergeben· Die oberen und unteren drei Klemmen des Prüfadapters 24 sind mit dem Verbindungsadapter 25 über die Verbindungsleiter 27c, 28c und 29c und 27d, 28d und 29d des Verbindungskabels ^O verbunden. Die Klemmen des Anschlußadapters 25 sind mit den Bezugszeichen 1a, 2a, 3a, 1b, 2b und 3b bezeichnet und führen an den Prüfschaltkreis 26.

Es liegen also in der ersten Gruppe Leiter und Anschlußklemmen in folgender Reihenfolge hintereinander geschaltet: 1a, 27c, 1, 27, 4, 27b, 7, 27a, 10, 27d und 1b;

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zur zweiten Gruppe gehören der Reihe nach: 2a, 28c, 2, 28, 5, 28b, 8, 28a, 11, 28d und 2b; sie sind mit gestrichelter Linie in Fig. 2 gezeichnet; und zur dritten Gruppe gehören: 5a, 29c, 5, 29, 6, 29b, 9, 29a, 12, 29d, 3b wie dies durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Es versteht sich, daß die zwölf Leiter in drei Gruppen unterteilt und darin die einzelnen Leiter in Reihe geschaltet sind. Auch wenn die Anzahl der Einzelleiter im Kabel 20 sehr groß ist, kann die Zahl der nach außen auftretenden einzelnen Leiter durch Unterteilung des Kabels in entsprechende Anzahl von Gruppen miteinander verbundener Leiter verringert Herden.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Prüfsohaltung 26, die in der Lage ist, nacheinander zu prüfen, ob jaede der ersten bis i-ten Gruppe von hintereinandergeschalteten Leitern eine korrekte Reihenschaltung darstellt. In dieser Prüfschaltung 26 ist eine größere Anzahl von Klemmenpaaren 34, 35* ^6 .... 37 vorhanden, welche mit entsprechenden Anschlußpaaren (1a und 1b), (2a und 2b), (3a und 3b), .... (i und i. ) des Prüf-

a D

adapters 25 verbunden werden können. Es sind Relais A,B, C .... I vorgesehen, die nacheinander die erste bis 1-te

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Gruppe der angeschlossenen Leiter, welche an die Klemmenpaare 34, 35* 36 ....37 angeschlossen sind, prüfen. Durch Anzeigelampen 40, 46, 49 .. 54 wird das Ergebnis der Prüfung des PrüfSchaltkreises angezeigt. Mit Hilfe eines Drehschalters J>0 kann die Art und Weise der Prüfung geändert wanden. In der Prüfschaltung befindet sich eine Gleichstromquelle 59, von der jedem Relais A, 3, C ... I über die angeschlossenen Leiter, die zu den Anschlußklemmenpaaren J>k, 35, 36 und 37 gehören, Strom zugeführt wird. Mit Hilfe eines Druckknopfschalters 58 kann die Energiequelle 59, beispielsweise eine Trockenbatterie, immer dann eingeschaltet werden, wenn ein Deckel der Vorrichtung geschlossen wird, während der Schalter 32 im eingeschalteten Zustand gehalten wird.

Im Betrieb wird der Schalter 3² geschlossen, nachdem man sich versichert hat, daß der Drehschalter 30 auf die Prüfanschlüsse 30-1a, 30-1b, 30-1c, ... 30-11 geschaltet ist, so daß eine-Kontrollampe 35 aufleuchtet, wodurch angezeigt wird, daß die Testschaltung mit Leistung versorgt wird. Ist das Kabel 20 in richtiger Weise an die Anschlußverbinder 21 und 23 angeschlossen, so sind die Prüfanschlüsse y\ der ersten Gruppe über die in Reihe geschalteten Leiter der ersten Gruppe kurzgeschlossen, ao daß

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Π 0 9 8 A 7 / 1 0 0 2 oWQWAL inspected

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das Relais A in einer Schleife zuerst Strom erhält, die aus folgenden Teilen besteht: Der Gleichstromquelle 59, dem Relais A, den Kontakten 30-1 a und JO-Oa, den Klemmen Tb und 1a, den Kontakten m^, Iu, (i-iK, ..... b^, a^, JO-Is und JO-Os und den Schaltern 52 und g8, so daß sein Kontakt a^ geschlossen wird. Dadurch wird das Relais A selbstgehalten. Gleichzeitig wird ein anderer Kontakt a₂ des Relais A geschlossen, so daß die Kontrollampe h0 Strom erhält und aufleuchtet. Das Aufleuchten dieser Kontrollampe 40 zeigt an, daß die Leiter dieser ersten Gruppe korrekt verbunden sind, ohne daß irgendeine Verbindung locker ist oder eine Verbindung falsch liegt. Wenn ein Kontakt a^ des Relais A infolge der Speisung des Relais geschlossen wird, werden die Testanschlüsse 35 der zweiten Gruppe über die in Reihe geschalteten Leiter der zweiten Gruppe kurzgesohlossen, und das Relais B wird an Spannung gelgegt, so daß sein Kontakt D, geöffnet wird, was zur Folge hat, daß der Strom im Relais A unterbrochen wird, In diesem Fall wird Jedoch das Abschalten des Relais A um eine bestimmte Zeitspanne verzögert, während derer ein Kondensator 4j im Testkreis der ersten Gruppe der angeschlossenen Leiter entladen wird. Die Anzeigelampe 40

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bleibt während dieser vorbestimmten Zeit noch erleuchtet. Infolge der Speisung des Relais B wird an diesem ein Kontakt b₁ geschlossen, go daß das Relais B sich selbst hält, während ein Kontakt bp des Relais B geschlossen wird, so daß die Anzeigelampe 46 eingeschaltet wird. Wenn ein Kontakt bj. des Relais B dann geschlossen wird, da das Relais B von Strom durchflossen ist, werden die Prüfanschlüsse der dritten Gruppe über die in Serie geschalteten Leiter der dritten Gruppe kurzgeschlossen, so daß das Relais C von Strom durchflossen wird. In gleicher Weise, wie bereits beschrieben werden ein Kontakt c₂,eine Anzeigelampe 49 und ein Kontakt C₁ automatisch eingeschaltet. Wenn das Relais I der Testschaltung für die i-te Gruppe von Strom durchflössen wird, nachdem alle untereinander verbundenen Leitergruppen der Reihe nach geprüft sind, werden die Kontakte i., Iu und ip des Relais i geschaltet, so daß die Anzeigelampe 54 aufleuchtet und ein Relais M an Spannung liegt, wodurch sein Kontakt m, geöffnet wird und der Stromfluß durch das Relais I unterbroc .. wird. Die Kortekte des Relais I werden dann nach einer vorbestimmten Zeitspanne geöffnet, und die Anzeigelampe 34 erlischt.

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0AD OWGlNAL

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Wenn einer oder mehrere der Leiter des Kabels 20 falsch angeschlossen sind an die Anschlußklemmen der Anschlußverbinder 21 und 23 , dann arbeitet der Prüfkreis 26 in folgender Weise, je nachdem welcher Fehler vorliegt!

Ij Falscher Anschluß

(a) Wenn zwei benachbarte (aufeinanderfolgende) Leiter, (z.B. 1 und 2 oder 2 und 3) des Kabels 20 in falscher Reihenfolge an die Anschlußklemmen der Anschlußverbinder 21 und 23 angeschlossen sind, dann arbeitet die Prüfschaltung 26 folgendermaßen:

(a)-(1) Wenn zwei Leiter 1 und 2 falsch angeschlossen sind, dann sind die Anschlußklemmen 1a und 1b über die entsprechenden in Reihe geschijateten Leiter mit den Klemmen 2b und 2a verbunden. Dadurch erhält das Relais B zuerst Stromdurchgang, denn der Strom für das Relais B fließt in folgender Leiterschleife: Gleichstromquelle 59- Relais B - Kontakte 30-1b und 30-Ob des Drehschalters 30 - Anschlußklemme 2b - in Serie liegende Leiter (28d - 11 - 28a - 8 - 28b - 5 - 28 1 - 27c) - Anschlußklemme la - Konikte mu, iu» (i-1)h>....

&4* »4, 30 - 1s und 30-Os —Schalter 32 - Schalter 58 Gleichstromquelle 59. Folglich sind die Kontakte b.., bg,

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b, und b^ des Relais B geschaltet. Infolge des dchließens des Kontaktes fc>₂ leuchtet die Anzeigelampe 46 auf. Da der Kontakt b₁ geschlossen 1st, weil das Relais B mit Strom durchflossen ist, ist das Relais A ebenfalls stromdurchflossen, und der Strom durch das Relais k fließt in folgender Leiterschleife: Gleichspannungsquelle 59 Relais A - Kontakte 30-1a und 30-Oa des Drehschalters 30 Klemme 1b - in leihe liegende Leiter (27d - 10 - 27a 7 - 27b - 4 - 27 - 2 - 28c) - Klemme 2a - Kontakte b., und c~ - Schalter 32 - Schalter 58 - Gleichstromquelle Folglich sind auch die Kontakte a_1# a_g und a^ geschaltet. Da der Kontakt a^ geschaltet ist, hält sich das Relais A selbst, so daß die Anzeigelampe 40 dauernd leuchtet, well der Kontakt a« geschlossen 1st. Infolge der Schaltbewegung der Kontakte &u und b^ wird das Relais B abgeschaltet, so daß die Kontakte b , b , b, und b_k geschaltet werden.

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Da der Kontakt b-, dabei schließt, wird das Relais B erneut an Spannung gelegt, da der Kontakt *.. infolge der Selbsthaltung des Relais A geschlossen ist. Zieht das Relais B dann wieder an, wird der Kontakt b, geöffnet, so daß das Relais B dann wieder abfällt. Das Anziehen und das Abfallen des Relais B erfolgt in abwechselnder

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Reihenfolge. Folglich leuchtet auch die Anzeigelampe 46 abwechselnd auf und erlischt« Die Anzeigelampe der ersten von zwei Gruppen, von denen zwei Leiter vertauscht sind, brennt also dauernd, während die Anzeigelampe der zweiten Gruppe dieser beiden Leitergruppen abwechselnd aufleuchtet und erlischt.

(a) - (2) Wenn zwei Leiter 2 und 2 falsch an die Anschlußverbinder 21 und 23 angeschlossen sind, so sind die Klemmen 2a und 2b über die entsprechenden in Reihe liegenden Leiter mit den Klemmen 3b und 3a verbunden. In diesem Fall leuchtet, nach-dem die Anzeigelampe 40 aufleuchtet und erlischt, die Anzeigelampe 49 abwechselnd auf und erlischt, während die Anzeigelampe 46 fortwährend brennt. Die Vorgänge sind ähnlich wie die bei dem vorhergegangenen Fehlf»rbeispiel unter (a) « (1), so daß Einzelheiten hier weggelassen sind.

(b) Wenn nicht unmittelbar aufeinanderfolgende zwei Lei-

ter (zum Beispiel 1 und 3) des Kabels 20 verkehrt an die Anschlußklemmen der Anschlußverbinder 21 und 23 angeschlossen sind, so arbeitet der Prüfkreis 26 folgendermaßen:

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In diesem Pall sind die Klemmen 1a und 1b über die entsprechenden in Reihe geschalteten Leiter an die Anschlußklemmen 3b und Ja angeschlossen. Dadurch wird als erstes das Relais C von Strom durchflossen, da

* sein Spurenkreis In einer Leiterschleife liegt, die sich folgendermaßen zusammensetzt: Gleichspannungsquelle 59 - Relais C - Kontakte JO- 1c und JO-Oc des Drehschalters JO - Klemme Jb - in Serie liegende Leiter (29d - 12 - 29a - 9 - 29b - 6 - 29 - 1 - 27c) Klemme 1a - Kontakte m^, I₁., (i-iK, ...., b^, a^., JO-1a und JO-Os - Schalter J2 - Schalter 58 - Gleichspannungsquelle 59· Dadurch sind die Kontakte (c.., C₂, c, und c^) ( nicht gezeigt) des Relais geschaltet. Durch das Schließen des Kontakts C₂ leuchtet die Anzeigelampe 49 auf.

Durch das Schließen des Kontaktes C₁ infolge der Speisung des Relais C wird auch das Relais A gespeist, da sein Spulenstroa durch folgende Leiterschleife fließt: Gleichspannungsquelle 59 - Relais A - Kontakte 50-1a und 30-Oa des Drehschalters JQ » "lemme 1b - in Reihe liegende Leiter (27d - 10 - 27a - 7 - 27b - 4 - 27 - 5 - 29c) Klemme Ja - Kontakte C₁ und d - Schalter J2 - Schalter 58 - Gleichspannungsquelle 59· Infolgedessen sind auch die

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Kontakte a.., a₂ und a^ geschaltet, so daß die Anzeigelampe 40 durch den geschlossenen Kontakt a₂ aufleuchtet. Andererseits wird aber auch das Relais D durch das Schließen des Kontaktes a^ über die Klemmen 2b und 2a mit Strom versorgt, die durch die richtig angeschlossenen Leiter der zweiten Gruppe miteinander verbunden sind. Dadurch werden die Kontakte b.., b₂, b, und b^ geschaltet, so daß die Anzeigelampe 46 aufleuchtet. Da jedoch das Relais C abfällt, weil der Kontakt b-, geöffnet wird, erlischt die Anzeigelampe 49, weil dabei der Kontakt Cp öffnet. Da außerdem der Kontakt c. bei Abfallen des Relais C öffnet, öffnet auch das Relais A, denn der Strom in der Leiterschleife für die Relaisspule des Relais B wird unterbrochen. Dadurch geht der Kontakt a.u wieder in seine Ausgangslage zurück, so daß auch das Relais B stromlos wird. Nachdem das Relais B abgefallen ist, beginnt der gesamte Ablauf won neuem. Die Anzeigelampen 49, 40 und 46 werden somit ständig ein- und ausgeschaltet.

(II) Kurzschluß

(a) Wenn zwei benachbarte (aufeinanderfolgende) Leiter

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(z.B. 1 und 2; oder 2 und 2) des Kabels 20 einen Kurzschlußkreis bilden, dann arbeitet der Prüfkreis 26 wie folgt:

Im vorliegenden Fall sollen die Klemmen 1a und 2a durch entsprechende in Reihe liegende Leiter der ersten und zweiten Gruppe mit den Klemmen 1b und 2b entsprechend verbunden sein, während die Klemmen 1a und 2a durch den Fehler miteinander kurzgeschlossen sind. Dadurch sind die Klemmen 1a, 1b, 2a und 2b sämtlich miteinander kurzgeschlossen. In diesem Fall werden die Relais A und B gleichzeitig über eine Leiterschleife mit Strom versorgt, die die Kontakte m^, i^ (i-1)^,...., hu, a^, 30-1s und 30-Oe enthält, so daß die Relais A und B gleichzeitig selbstgehalten sind, da der Kontakt b, geschlossen ist. Da andererseits die Kontakte ai,und b,. geschaltet werden, kann das Relais C nicht von Strom durchflossen werden. Als Folge dafcon leuchten die Kontrollampen 40 und 46 ununterbrochen.

(b) Wenn drei oder mehr aufeinander folgende Leiter des Kabels 20 miteinander infolge eines Fehlers kurzgeschlossen sind, dann leuchten die Kontrollampen, die zu den entsprechenden Gruppen in Reihe liegender Leiter gehören, fortwährend auf.

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Diese Arbeitsweise kann aus der unter Ziffer Ha beschriebenen Siebt verstanden werden, so daß Einzelheiten hier nicht mehr ausgeführt zu werden brauchen.

(c)-(1) Wenn nicht aufeinanderfolgende zwei Leiter (z.B. 1 und 3) des Kabels 20 infolge eines Fehlers zwischen ihnen einen Kurzschluß bilden, dann arbeitet der Prüfkreis 26 folgendermaßen:

In diesem Fall sind die Klemmen 1a und 3a über die entsprechenden, in Reihe liegenden Leiter der ersten und dritten Gruppe mit den zugehörigen Klemmen 1b und 3b verbunden, während die Klemmen 1a und 3a auch noch durch den Fehler miteinander kurzgeschlossen sind. So sind also sämtliche Klemmen 1a, 1b, 3a und 3b miteinander kurzgeschlossen. Dadurch sind die Relais A und C gleichzeitig über die Leiterschleife mit den Kontakten m,, i., (i-1). ... b,, a,_f 30-1s und 30-Os miteinander verbunden, so daß die Relais A und C gleichzeitig selbst gehalten sind, da der Kontakt C₁ geschlossen ist. Außerdem wird das Relais B von Strom durchflossen und selbst gehalten, da der Kontakt a. geschaltet ist. Da andererseits die Kontakte a,_t b, und c^.(nicht gezeigt) geschaltet sind, kann das Relais D (nicht gezeigt) nicht stromdurchflossen sein. Als Ergebnis davon leuchten

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nur die Anzeigelampen 40, 46 und 49 kontinuierlich auf.

(c)-(2) Wenn nicht aufeinanderfolgende zwei Leiter (z.B. 1 und 4) des Kabels 20 einen Kurzschluß miteinander haben, dann arbeitet der Prüfkreis 26 folgendermaßen:

In diesem Fall leuchten die Anzeigelampen 40 und 46 und eine (nicht gezeigte) Anzeigelampe für das Prüfergebnis der vierten Gruppe der in Reihe geschalteten Leiter kontinuierlich auf, wie sich dies aus der Arbeitsweise nach (c)-(i) ergibt. Das Relais C kann jedoch nicht stromdurchflossen sein, weil die Kontakte a, und b, gleichzeitig geschaltet sind, während die nachfolgenden Relais E, P ... (nicht gezeigt) nicht stromdurchflossen werden können.

Es ergibt sich also aus dieser Betrachtung, daß, wenn zwei oder mehr Prüflampen fortwährend aufleuchten, wenigstens zwei Gruppen von in Reihe liegenden Leitern, die der ersten und letzten der fortwährend aufleuchtenden Anzeigelampen zugeordnet sind, durch einen P.-Uer miteinander kurzgeschlossen sind.

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(III) Unterbrechung

Wenn irgendeine der Gruppen der in Reihe liegenden Leiter an einer Klemme oder an einer sonstigen Stelle eines» Unterbrechung aufweist, kann das zu dieser Gruppe gehörende Relais nicht stromdurchflossen sein, und die Anzeigelampe zum Anzeigen des Prüfergebnisses der Gruppe von in Reihe liegenden Leitern, die dieser Gruppe mit der Unterbrechung gerade voranliegt, leuchtet dann fortwährend auf.

Wie bereits an früherer Stelle ausgeführt , führt die Prüfschaltung 26 mit den Relais A, B, C ... I und K die aufeinanderfolgende Prüfung der entsprechenden Gruppe von in Reihe liegenden Leitern selbsttätig aus. In dieser Prüfschaltung werden alle Kontakte a/, B. ... (i-i)._t i. und m. eingeschaltet, nachdem zuerst das Relais A und nacheinanderfolgend dann die Relais B, C ... I eingeschaltet werden. Jeder der Kontakte a., b. ... und (i-1), geben der Reihe nach Strom auf die nachfolgenden Relais B, C ... I. Jedes Relais A, B, C ... I hat einen Kontakt a., b., C₁ ... oder i., der zur Selbsthaltung des Relais A, 'B,-C ... I dient. In jedem dieser Selbsthaltekreise der Relais A, B, 0 ... I dient ein Kontakt b,, c,, d., ... oder nu beim Anziehen des nächstfolgenden Relais dazu, die Selbsthaltung des vorangehenden Re-

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lais A, B, C, ... I zu unterbrechen.

Die erfindungsgemäße Kabelprflfvorrichtung ist in der Lage, den Isolationswiderstand zwischen zwei Sätzen von miteinander verbundenen Leitern zu messen, wenn ein Satz eine ungerade Anzahl von Gruppen in Reihe geschalteter Leiter und der andere eine gerade Anzahl von Gruppen in Reihe geschalteter Leiter enthält. Zu dem Zweck ist die Kabelprüfvorrichtung nach der Erfindung mit einem Relais N, einer ZenerdioÄe 74, Transistoren 81 und 82, Widerständen 69» 70, 71, 79 und 80 und einem Drehschalter 30 ausgestattet. Der Widerstand 69 hat einen Bezugswiderstandswert, und der Widerstand 70 ist ein veränderbarer Widerstand, dessen größtmöglicher Wert gleich dem Zweifachen des Bezugswiderstandswertes ist.

Der Drehschalter 30 wird zunächst auf seine neutralen Kontakte eingestellt, um eine Vorjustierung dieser Messung vornehmen zu können. In dieser Stellung sind sämtliche in Reihe liegende Leiter des Kabels 20 von der Meßschaltung durch die neutralen Kontakte 30-2a, 30-2b, 30-2c ... 30-2i und die Kontakte a., b,, b., b., c.j, ... (i-1). und i. getrennt. Da andererseits das Relais M in diesem Augenblick angezogen hat, ist ein Kontakt m,- dieses Relais M geschlossen.

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Daraufhin wird der Widerstandswert des Widerstands 70 so abgeglichen, daß er gleich dem Wert des Bezugswiderstands 69 ist. Unter dieser Bedingung wird der Widerstand des variablen Widerstands 71 eingestellt, Ms die Speisung des Relais N erfolgt ist. Zieht das Relais N dann an, so wird der Kontakt n„ des Relais U. geschlossen, so daß eine Anzeigelampe 72 aufleuchtet.

Nach Beendigung dieser- Voreinstellung wird der Widerstandswert des Stellwiderstandes 70 auf den größtmöglichen Wert eingestellt, so daß das Relais N wieder abfällt. Gleichseitig wird der Drehschalter 30 auf "Isolationsprüfung" umgeschaltet, die Stellung ganz rechts der Kontakte 3O-3a, 3O-3b, 3O-3C ... 30-3i, 30-3s, so daß das Relais M mit Strom versorgt wird. Dadurch wird der Kontakt In₁- geöffnet und die Anzeigelampe* 57 eingeschaltet.

Wird danach der Widerstandswert des Stellwiderstands 70 allmählich verkleinert, während der Basisatrom des Transistors 81 ansteigt, so vergrößern sich die Kollektorströme der Transistoren 81 und 82, so daß das Relais K bei einem bestimmten Wert der Kollektorströme wieder anzieht. In dem Augenblick, in dem das Relais K anzieht, öffnet sein Kontakt

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n₁, so daß das Relais M abfällt. Infolge Öffnens des Kontakts nip erlischt die Anzeigelampe 57, während die Anzeigelampe aufleuchtet, da der Kontakt n₂ des Heiais N schließt.

Die Verringerung des Widerstandswertes des Widerstands 70 bis zum Aufleuchten der Anzeigelampe 72 vom leuchtzustand der Anzeigelampe 57 aus entspricht dem zu messenden Isolationswert. Dies geht aus der folgenden theoretischen Betrachtung hervor.

Der Bezugswiderstand R. des Widerstands 69 und der maximale Widerstandswert R des Widerstands 70 haben die folgende Beziehung, wie bereits vorstehend gesagt:

2R₁ = R₀ (D

Infolge der Voreinstellung, in der Rp, der Wert des Stellwiderstands 70, eingestellt wird, gilt

R₁ = R₂ (2)

R₁ + R₂ = R₀ (3)

Wird nun angenommen, daß der Stellwiderstand 70 einen Wert Rp- hat, wenn das Seiais H erneut anzieht, dann gilt folgende Beziehung für den Isolationswiderstand R , der

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ORIGINAL INSPECTED

gemessen werden soll:

= H₀ U)

Daraus läßt sich R eliminieren zu

^Rx - ^&o ^K2a

Die Skala des Stellwiderstands 70 ist rückwärtslaufend geeicht, da der Isolationswiderstand R durch die Differenz (R_n - R_Oö) gemäß Gleichung (5) gemessen wird. Bei dieser

Q (L c·

Diskussion ist der Wert des Widerstands 80 vernachlässigt worden, da dieser Widerstand im Vergleich zum Isolationswiderstand R sehr klein ist.

Die Zenerdiode 74 wird dazu verwendet, die dem Isolationsmeßkreis zugeführte Spannung konstant zu halten. Wenn die Spannung einer Trockenbatterie als Gleichspannungsquelle 59 benutzt wird,, und diese Spannung kleiner ist als die Zenerspannung der Zenerdiode, so kann das Relais N nicht mehr mit Strom versorgt werden, auch wenn der Stellwiderstand 71 auf seinen Mindestwert eingestellt ist, so daß die Anzeigelampe 72 nicht mehr aufleuchtet. Es muß dann die Trockenbatterie der Spannungsquelle 59 durch eine neue ersetzt werden.

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Bei einer bestimmten Art von Querverbindung kann bei dem beschriebenen Prüfkreis 26 folgende Fehloperation auftreten. Wenn nämlich zwei nicht aufeinanderfolgende Leiter (z.B. 1 und 3) im Kabel 20 falsch an die Anschlußklemmen der Anschlußverbinder 21 und 23 angeschlossen sind, so müssen die Anzeigelampen 49» 40 und 46 abwechselnd an- und ausgehen. Bs tritt jedoch des öfteren folgende Fehloperation auf, so daß (1) die Anzeigelampen für die Anzeige des Prüfergebnisses der ersten Gruppe der in Reihe geschalteten Leiter flackern, (2) die Anzeigelampen zum Anzeigen des Prüfergebnisses der zweiten und vierten Gruppe der in Reihe geschalteten Leiter fortwährend brennen und (3) die Anzeigelampe zum Anzeigen des Prüfergebnisses der dritten Gruppe der in Reihe geschalteten Leiter nach einem kurzen Aufleuchten wieder ausgeht. Der Grund hierfür ist folgender. Da die Klemmen 1a und 1b über die entsprechenden in Reihe liegenden Leiter mit den Klemmen 3b bzw. 3a verbunden sind wird das Relais C zunächst von Strom durchflossen, wie oben bereits beschrieben, und die Anzeigelampe 49 leuchtet wegen des Schließens des Kontakts Cp des Relais C auf. Es schließt auch der Kontakt C₁, so daß das Relais A mit Strom versorgt wird, und ein Kontakt c, (nicht gezeigt), der mit der (nicht gezeigten) nachfolgenden Anschlußklemme 4a in Verbindung steht, wird in gleicher Weise

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wie die Kontakte a, und b, geschaltet, so daß das nachfolgende Heiais D (nicht gezeigt) Strom erhält und sich durch seinen Kontakt d.. (nicht gezeigt), der mit der Anschlußklemme 4a verbunden ist, selbst hält, wie dies auch die entsprechenden Kontakte b^ und c.j tun. Infolge dieser Selbsthaltung des Relais D leuchtet eine Anzeigelampe (nicht gezeigt), die das Testergebnis der vierten Gruppe der in Reihe liegenden leiter anzeigen soll, kontinuierlich auf. Zur gleichen Zeit fällt das Relais A ab, da ein Kontakt d, des Relais D geöffnet wird. Durch den Abfall des Relais A wird der Kontakt a., dieses Relais geöffnet, so daß auch dat, Relais C abfällt. Dadurch wird die Lampe 4-9 nach einem kurzen Aufleuchten wieder ausgeschaltet. Infolge des Schaltens des Kontakts a, wird aber auch das Beiais B stromdurchfloasen und hält sich durch den schließenden Haltekontakt b₁ seihst. Dadurch ist die Anzeigelampe 46 dauernd er-, leuchtet. Durch das Anziehen des Relais B werden die Kontakte b, und b- geschaltet. Wenn der Kontakt b, geschaltet ist, wird das Relais A an Spannung gelegt und die Anzeigelampe 40 bei Schließen des Kontaktes a« dee Relais A eing@~ schaltet. Da aber das Relais durch das Schalten des Kontakts a* wieder ton der Spaxmusggsp,·^"³.© ^etreamt Wi^sI₉ g©2at die Anzeigelampe 40 gleich wieder aus. Der Kontakt a. kehrt also

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durch das Abfallen des Relais A wieder in seine Ruhelage zurück, wodurch dann das Relais A wieder mit Strom versorgt wird. Polglich flackert die Anzeigelampe 40, die das Prüfergebnis der ersten Gruppe der in Reihe liegenden Leiter anzeigen soll, ständig.

Die Prüfschaltung 26, wie sie in Pig. 3 gezeigt ist, hat also einen Fehler, durch den das Prüfergebnis mißgedeutet werden kann. Dies ergibt sich daraus, daß durch den Schaltungeaufbau für die Speisung des ersten Relais A (hierin sind enthalten die Kontakte m., i,, (i-1), ... b,, a,, 30-18 und 30-Os) direkt mit der Klemme 1a parallel zu den Kontakten a, und b, verbunden sind. Der Speieungskreis für das Relais A ist also vom Speisungskreis für sämtliche nachfolgende Relais B, C ... I unterschieden*

Fig. A zeigt ein anderes Ausführungebeiepiel für einen Teil der Prüfschaltung 26, bei dem dieser Nachteil beseitigt ist. Ee eind dabei ein Relais R mit den Kontakten r₁ und r₂ und ein Relais S mit den Kontakten S₁, S₂ und s, vorgesehen. Außerdem sind die Hilfsmittel zur Speisung des ersten Relais A auf indirekte Weise mit dem Speieungskreis für dieses Relais A verbunden. Das Relais R wird als erstes

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ORIGINAL INSPECTiO

in jedem Fall über einen durch folgende Leiterschleife fließenden Strom gespeist: Gleichstromquelle 59, Relais R, Kontakte m., i.,(i-1)., ... b^, a^, S₂, r₂, 30-1s und 30-Os und Schalter 32 und 58, so daß das Relais R über den Kontakt r₁ selbst hält. Durch die Speisung des Relais R wird auch der Kontakt r₂ geschaltet, so daß das Relais S anzieht. Zieht das Relais S an, so werden die Kontakte S₁, S₂ und s-z geschaltet, wodurph das sich selbst haltende Relais R infolge Öffnens des Kontaktes s, wieder abfällt. Der Kontakt r₂ fällt bei Abfallen des Relais R in seine Ruhestellung. Das Relais A wird durch Schalten des Kontaktes S₂, den in die Ruhestellung zurückkehrenden Kontakt r^ und die Kontakte 30-1s und 30-Os gespeist, da die erste Gruppe der in Reihe liegenden leiter die Klemmen 1a und 1b miteinander verbindet. Zieht das Relais A an, dann öffnet der Kontakt a~, so daß die Selbsthaltung des Relais S unterbrochen ist. Die folgenden Schritte sind dann dieselben, wie bereits an früherer Stelle beschrieben. Wird also bei diesem Beispiel der Schalter 32 eingeschaltet, so erhält das Relais A erst nach einer gewissen Verzögerungszeit, die durch das nacheinanderfolgende Einschalten der Relais R und S bestimmt ist, Strom. Hit anderen Worten, die Hilfsmittel, die für die Speisung des ersten Relais (A) verwendet werden, um eine Prüfung der ersten

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Gruppe der in Reihe liegenden Leiter durchführen zu können, lassen das Relais A erst nach einer gewissen Verzögerung nach dem Einschalten des Schalters 32 anziehen. Dadurch wird aber die Speisung des Relais A dieselbe wie die der nachfolgenden Relais B, C ... I. Die Fehloperation, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 auftreten konnte, kann deshalb bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ausgeschaltet werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist ein anderer Schaltungstyp für die Messung des Isolationswiderstandes zwischen den zwei Sätzen von in Serie liegenden Leitern mit ungerader Gruppenzahl und gerader Gruppenzahl gezeigt. Bei diesem Schaltkreis wird ein Gleichstrom von einer Gleichstromquelle 59 einem Oszillator 100 über einen Widerstand zugeführt, wobei die Spannung von einer Zenergiode 74 stabilisiert wird. Der Oszillator 100 erzeugt dann eine Wechselspannung. Am Wechselspannungsausgang des Oszillators 100 wird diese Wechselspannung durch eine Zweiweggleichrichterschaltung mit den Dioden 101 und 102 und den Kondensatoren 103 und 104 gleichgerichtet. Der Gleichspannungsausgang dieser Zweiweggleichrichterschaltung wird dann über die Widerstände 105 und 106 und ein Amperemeter 107 auf die Leitungen 93 und 94 gegeben. - 31 -

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Vor der Messung des Isolationswiderstandes werden die Kontakte des Drehschalters 30 in die neutrale Stellung gebracht und der Widerstandswert des Stellwiderstands 106 so eingestellt, daß das Amperemeter 107 bis zum Skalenende ausschlägt. Nach dieser Voreinstellung werden die Kontakte des Drehschalters 30 dann auf "Isolationsprüfung" nach rechts geschaltet auf die Kontakte 3O-3t, 3O-3s .... Sind dann die beiden Sätze von in Reihe liegenden Leitern an die Leiter 94- und 93 angeschlossen, dann kann unter dem Zeiger des Amperemeters 107 bei entsprechender Eichung der Widerstandswert zwischen den beiden Sätzen in Reihe liegender Leiter abgelesen werden·

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Claims

- 32 Patentansprüche

1. ) Selbsttätige Prüfvorrichtung für ein elektrisches Mehraderkabel, dessen beide Enden entsprechend an zwei Anschlußverbinder angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter des Mehraderkabels (20) in mehrere Gruppen von in Reihe liegenden Leitern durch Verwendung eines ersten Anschlußadapters (22) und eines zweiten Anschlußadapters (24), die an die beiden Anschlußverbinder (21,23) angeschlossen sind, aufgeteilt sind, der erste Anschlußadapter (22) mit dem einen der beiden Anschlußverbinder (21,23) verbunden ist und dieselbe Anzahl von Klemmen wie der Verbinder des Mehrleiterkabels (20) aufweist, wobei die Klemmen des ersten Anschlußadapters (22) zu Paaren miteinander verbunden sind, so daß sie mehrere Paare für eine Reihenschaltungsverbindung bilden, daß der zweite Anschlußadapter (24) an den ^ anderen der zwei Anschlußverbinder (21,23) angeschlossen ist und dieselbe Anzahl von Klemmen aufweist wie der Anschlußverbinder am Mehrleiterkabel (20), wobei die Klemmen des zweiten Anschlußadapters (24) ebenfalls zu Paaren zusammengefaßt sind, außer einigen Klemmen (27c,28c,29c,27d,28d, 29d), deren Anzahl gleich dem Doppelten der gewünschten Leitergruppen ist, so daß die Leiter des Mehrleiterkabels (20) in die gewünschte Anzahl von Gruppen von in Keine geschalteten Leitern aufgeteilt sind, wobei die zu Paaren zusammengefaßten Klemmen der in Reihe liegenden Leiter den entsprechen-

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OBlQlNAL INSPECTED

den Paaren einiger Klemmen des zweiten Anschlußadapters (24-) zugeordnet sind, daß die zu Paaren zusammengefaßten Klemmen der Gruppen von in Reihe geschalteten Leitern an mehrere Prüfmittel (A,B,C ... I) angeschlossen sind, die jede einen Einschaltzustand einnehmen können, wenn die zugehörige Gruppe der in Reihe geschalteten Leiter eine geschlossene Reihenschaltung bilden, ein erstes (A) der Prüfmittel die erste Gruppe der in Reihe geschalteten Leiter prüft und erste Steuermittel (m,, i., (i-1).... b.,a,) enthält, um zuerst das erste Prüfmittel (A) in Gang zu setzen, während sämtliche Prüfmittel Selbsthalteeinrichtungen (a.. ,b. _tC|.. .1,) aufweisen, um den Einschaltzustand aufrechtzuerhalten, jedes der Prüfmittel eine zweite Steuereinrichtung (a,,b. ...(i-1)., i.) enthält, um im Einschaltzustand das nächstfolgende Prüfmittel einzuschalten, die Selbsthaltung jedes Prüfmittels beim Einschalten des nächstfolgenden Prüfmittels durch eine Unterbrechung (b,,c,,d,...m,) unterbrochen wird und daß jedes der Prüfmittel eine Anzeigevorrichtung (40,46,49...54) aufweist, um das Prüfergebnis der Prüfmittel mit Hilfe dritter Steuermittel (a₂,b₂,c₂·..i₂) im Einschaltzustand des jeweiligen Prüfmittels anzuzeigen.

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2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Steuermittel (m.,i,,(i-1)....b.,a,) direkt mit dem ersten (A) der Prüfmittel, das die erste Gruppe der in Serie geschalteten Leiter prüft, verbunden ist, so daß das erste (A) der Prüfmittel bei Energiezufuhr zur Prüfeinrichtung sogleich den eingeschalteten Zustand einnimmt, wenn die in Reihe geschalteten Leiter, die an das erste (A) der Prüfmittel angeschlossen sind, eine komplette Reihenschaltung bilden (Pig. 3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Steuermittel (M.,i.,(i-1)....b.,a,) indirekt über eine ZeitTerzögerungsvorrichtung (R,S) an das erste (A) der Prüfmittel, das die erste Gruppe der in Reihe geschalteten Leiter prüft, angeschlossen ist, so daß das erste (A) der Prüfmittel den eingeschalteten Zustand nach einer Verzögerungszeit vom Einschaltaugenblick an einnimmt, wenn die zum ersten (A) der Prüfmittel in Reihe geschalteten Leiter eine vollständige Reihenschaltung darstellen (Pig.4).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Hilfsmittel (30) zur Aufteilung der Gruppen von in Reihe ge-

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schalteten Leitern in zwei Sätze von Gruppen und Mittel zur Prüfung des Isolationswiderstandes zwischen diesen beiden Sätzen (Fig. 3 und 4).

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