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P r ü f g e r ä t in i t P r ü f 5 c h a 1 t u n g zur S p a n n u
n G 9 feststellung 50w je zur Anzeige der Phasen -folge in D r e h s t r o m - N
e t z e n .
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Es sind in Form eines Steckers ausgebildete Prüflampen bekannt, die
zum Nachweis der Art und Höhe einer Spannung in Leitungsnetzen dienen. Diese Prüflampen
eignen sich dagegen nicht dazu, die Phasenfolge der Spannungen in einer Drehstromleitung
zu bestimmen. Sollen nun an einer Drehstromleitung Verbraucher angeschlossen werden,
deren Kleiainen mit bestimmten Phasenleitungen der Drehstomleitung zu verbinden
sind, so muß auf teuere Einrichtungen zum Feststeilen der Phasenfolge zurückgegriffen
werden.
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Ein Ausprobieren durch Vertauschen zweier Phasenleitungen ist zeitraubend
und nicht in allen Fällen möglich.
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Beispielsweise können durch eine falsche Polung der Drehstromleitungen
Geräte beschädigt werden, die entgegen ihrer Drehrichtung angetrieben werden.
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Es ist eine Anordnung zum Anzeigen der Phasenfolge in Drehstromleitungen
mittels Glinunlampen bekannt, bei der die bekannte Sternschaltung verwendet wird
und bei der die elektrischen Teile in einem üblichen Drehstromstecker untergebracht
sind.
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(s. deutsche Patenschrift 1148650) Die Nachteile der bekannten Anordnung
bestehen darin, daß die Verwendung auf ein bestimmtes Steckverbindungssystem beschränkt
ist und daß eine Spannungssuche nach den bestehenden Vorschriften (Feststellung
von Gleich- und Wechselspannungen) nicht möglich ist, außerdem sind dieselben auf
einen bestimmten Betriebsspannungsbereich begrenzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, mit
welchem in einfacher Weise sowohl die Spannungssuche als auch die Bestimmung der
zeitlichen Folge der Phasenspannungen in
Drehstromleitungen möglich
ist. Gleichzeitig ist das Gerät so auszubilden, daß an allen vorliegenden Leitungsteilen
oder elektrischen Anlagen diese Prüfungen ohne zusätzliche Hilfsmaßnahmen (Adapter)
durchgeführt werden können und daß die notwendige Geräteumsohaltung von Spannungssuche
auf Drehfeldsuche durch den Anschluß des dritten Prüftasters ausgeführt wird.
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Außerdem wurde eine neue Anzeigeschaltung entwickelt, die wesentliche
Vorteile, wie freie Wahl des Inzeigeelementesund einen größeren Anzeigebereich gegenüber
der bekannten Sternschaltung aus Wirk- und Blindwiderständen aufweist. Unter einem
Anzeigeelement versteht man Einriohtungen, die das Vorhandensein elektrischer Spannungen
sichtbar oder hörbar anzeigen oder einen entsprechenden Schaltvorgang auslösen.
(Relais) Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät mit Prüfschaltung zur Spannungsfeststellung
sowie zur Anzeige der Phasenfolge in Drehstromnetzenund besteht darin, daß es aus
drei mit je einer Prüfspitze versehenen, als Prüftaster dienenden und zur Unterbringung
der Prüfschaltung entsprechend ausgebildeten Geräteteilen besteht, die über zwei
Stromleiter miteinander verbunden und verschaltet sind und von denen zwei, darunter
ein mit wenigstens einem Anzeigeelement ausgerüsteter Prüftaster zur Spannungsfeststellung
dienenden Prtfeinheit darstellen und der dritte Prüftaster, zur Funktion der Anzeige
dep Phasenfolge, mit der Prüfeinheit in schaltungsbedingter Zuordnung verbunden
rist, daß die Prüfschaltung derart aufgebaut ist, daß zwischen zwei der drei Prüfspitzen
ein Spannungsteiler, zwischen wenigstens einer dieser beiden Prüfspitzen und der
dritten Prüfspitze eine Reihenschaltung aus Widerstand und Kondensator mit Anschluß
des letzteren an der dritten Prüfspitze und jeweils zwischen dem Nittelabgriff des
Spannungsteilers und dem Verbindungspunkt von Widerstand und Sondensator Je ein
Anzeigeelement geschaltet ist und daß sämtliche Schaltungsbauteile in wenigstens
einen Prüftaster untergebracht sind.
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Anhand der Figuren 1 - 5 werden der Aufbau und die Wirkungsweise eines
erfindungsgemäßen uaführungsbeispielesaufgezeigt und rliutert.
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Fig. 1 zeigt den ersten Geräteteil der Prüfeinheit bildenden Prüftastern
R und T, die mittels eines flexiblen Stromleiters unlösbar miteinander verbunden
sind und den dritten Prüftaster S der Prüfeinheit, welcher über einen flexiblen
Stromleiter mittels einer Steckkontaktierung lösbar verbunden ist.
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In den beiden aus Isolierstoff hergestellten Prüftastern des ersten
Geräteteiles Fig. 1 Pos. 1 u. 3 welche mittels eines flexiblen Stromleiters Pos.
2 fest miteinander verbunden sind, befinden sich die beiden elektrisch gleich großen
ohmschen Widerstände R 1 u. R 2 sowie der Reihenwiderstand R 3 des Kondensators
C 1, die drei Buchsen a, b u. c der Steckkontaktierung und die als Anzeigeelement
dienende Glimmlampe G1.
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Der Geräteteil zwei besteht aus einem aus Isolierstoff hergestellten
Prüftaster Pos. 4 welcher mittels eines flexiblen Stromleiters Pos. 5 fest mit dem
zweiten Teil der Steckkontaktierung Pos. 6 verbunden ist und eine elektrische Verbindung
mit dem Kontaktstift b' hat. Im Steckerteil Pos. 6 sind die Kontaktstifte a' und
c' mittels einer leitfähigen Drahtbrücke verbunden.
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Der Prüftaster Pos. 4 des zweiten Geräteteiles nimmt den Kondensator
C 1 auf.
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In Fig. 2 ist das elektrische Schaltbild des oben beschriebenen Gerätes
dargestellt. Nachdem die Prüfschaltung zwei Funktionen hat, wird zuerst die Funktion
zur Spannungsfeststellung erläutert. Wird das Prüfgerät zur Spannungsfeststellung
verwendet, so ist der zweite Geräteteil Fig. 1, Geräteteil 2 nicht angeschlossen,
d.h., daß im Schaltbild Fig. 2 der Kondensator C 1 nicht angeschlossen ist, die
Steckverbindung b - b' ist offen, somit ist auch die Verbindung a - c offen, nachdem
alle Steckerteile fest mit dem Steokergehäuse Pos 6 Fig. 1 verbunden sind.
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Die Widerstände R 3 u. R 2 sind mit dem Anzeigeelement der Glimmlampe
in Reihe geschaltet und dienen lediglich zur Begrenzung des Glimmlampenstromes.
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Wird das Gerät zur Anzeige der Phasenfolge in Drehstron:netzen verwendet,
so wird mittels Steckkontaktierung der dritte Prüftaster Fig. 1, Geräteteil 2 an
das Geräteteil 1 durch Einführung
des Steckerteiles Pos. 6 in die
Buchsen a, b u. c angeschlossen, hierdurch wird der Kondensator C 1 in die Schaltung
eingefügt und eine Verbindung zwischen den Punkten a u. c der Schaltung nach Fig.
2 hergestellt. Der aus gleichgroßen Widerständen aufgebaute Spannungsteiler liegt
jetzt zwischen den mit R u. T bezeichneten Prüftastern des ersten Geräteteiles und
bewirkt eine Halbierung der zwischen den Prüftastern R u. T liegenden Phasenspannung.
Der im Geräteteil 2 befindliche Kondensator C 1 ist mit dem ohmschen Widerstand
R 3 in Reihe geschaltet, das andere Ende des Widerstandes ist mit der Prüfspitze
des mit R bezeichneten Prüftasters des Geräteteiles 1 verbunden, zwischen den Verbindungspunkten
der Widerstände R 1, R 2 und des Widerstandes R 3 und des Kondensators C 1 ist die
Glimmlampe als Anzeigeelement angeschlossen.
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Die Funktion der Schaltung läßt sich an Hand der Fig. 3a u. 3b dargestellten
Vektorbilder erklären.
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Ist der Phasenanschluß so vorgenommen wie auf dem Schaltbild der Fig.
2 eingetragen, so ergibt sich in der Prüfschaltung ein linksdrehendes Feld. In der
Vektordarstellung Fig. 3b ergibt das eine Drehrichtung von 1 nach 2 nach 3 (linksdrehend).
Durch den Spannungsteiler R 1, R 2 wird die Phasenspannung zwischen den Bezugspunkten
1 u. 3 halbiert und bildet den kUnstlichen Bezugspunkt der Prüfschaltung. In der
Reihenschaltung R 3, C 1 fließt ein Strom vom Bezugspunkt 1 nach 2. Der im Widerstand
R 3 des RC-Gliedes fließende Strom hat ebenfalls die gleiche Richtung und bildet
mit der Hypotenuse des Phasensohieberdiagrammes einen Winkel von 60 °. Die Spannung
am Widerstand R 3 ist mit U R 3 und die am Kondensator C 1 mit U C 1 bezeichnet.
Zwischen dem Verbindungspunkt R 3, C 1 u. dem künstlichen Bezugspunkt entsteht die
AnzeigespannungU 3, die zum Betrieb des Anzeigeelementes verwendet wird.
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Vertauscht man zwei Phasenleiter, so entsteht ein rechtsdrehendes
Feld, das dazugehörende Vektordiagramni zeigt Fig. 3a. In diesem Diagramm liegt
die Spannung U R 3 auf der Verbindungslinie von 1 nach 3, die Größe der Spannung
U R 3 ist genau 1/2 der Phasenspannung zwischen den Bezugspunkten 1 u. 3 des Vektordiagran1tes
Fig.
3a und fällt mit der am künstlichen Bezugspunkt anstehenden Spannung in Gegenphase,
sodaß sich beide Spannungen aufheben und keine Anzeigespannung U 3 entsteht.
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Wird die Schaltung durch zusätzliche Bauelemente ergänzt, sodaß ein
Gerät nach der in Fig. 4 u. 5 gezeigten Schaltungsart entsteht, so spricht für jede
Drehrichtung ein Anzeigeelement an. Für die in Fig. 4 gezeigte Schaltungsart sind
zwei Spannungsteiler notwendig, da durch die Belastung des jeweils ansprechenden
Anzeigeelementes eine Verschiebung des künstlichen Bezugapunktes auftritt und somit
kein exakter Bezugspunkt für das nichtansprechende Anzeige element zur Verfügung
steht. Verwendet man wie in Fig. 5 gezeigt, einen induktiven Spannungsteiler (Spartransformator),
so können beide Anzeigeelemente an ein und demselben Bezugspunkt betrieben werden.
Das im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 u. 2 dargestellte Gerät ist so ausgelegt.
daß bei Anschluß der Phasenleiter R, S u. T an die Prüfspitzen mit gleicher Bezeichnung
das Anzeigeelement anspricht.
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Wird ein Gerät mit nur einem Anzeigeelement verwendet* so kann das
Ansprechen des Anzeigeelementes für jeweils eine Drehrichtung vorbestimmt werden.
Dies kann geschehen durch das Vertauschen der Phasenbezeichnungen an den Prüfspitzen
oder durch den Anschluß des Widerstandes R 3 an die Bezugspunkte R oder T iii Schaltbild
von Fig. 2 Bei dem im jusführungsbeispiel dargestellten Gerät Fig. 1 u. 2 wurden
die Phasenbezeichnungen der Prüftaster so festgesetzt, daß das Anzeigeelement bei
rechtsdrehendem Feld anspricht, der Widerstand R 3 wurde deshalb auf den Anschlußpunkt
R gelegt weil sich dadurch ein günstiger mechanischer und elektrischer Aufbau des
Ausführungsbeispieles ergibt. Die Vorteile sind: zwischen den Prüftastern werden
nur einpolige Verbindungsleitungen benötigt und bei evtl. unter Spannung auftretenden
Kabelbeschädigungen können keine Kurzschlußlichtbögen entstehen, da vor jeder Verbindungsleitung
ein strombegrenzendes Bauelement geschaltet ist.