DE2601846C2 - Hochspannungsprüfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsprüfer mit einem an einer Isolierstange lösbar angeordneten, batteriegespeisten Anzeigegerät, das in einem Gehäuse eine nach einer manuell ausgelösten Einschaltung mit Beendigung einer vorgegebenen Einschaltzeit selbsttätig wieder abschaltende und an eine Prüfelektrode angeschlossene elektronische Steuerung für eine Leuchtanzeige mit zwei Lichtquellen aufweist (Firmendruckschrift »Spannungsprüfer für Mittelspannungsnetze bis 30 kV« der Fa. Karl Pfisterer, Stuttgart 1972).

Bei den bekannten Hochspannungsprüfern dieser Art ist ein erheblicher Aufwand erforderlich, um die für Hochspannungsprüfer bestehenden VDE-Vorschriften alle zu erfüllen. So muß beispielsweise der Schalter, mittels dessen das Anzeigegerät eingeschaltet wird, bei einem Spannungsbereich des Prüfers bis 10 kV eine Prüfspannung von 30 kV ohne Überschlag aushalten. Der hohe Aufwand wirkt sich nicht nur auf die Herstellungskosten, sondern auch auf den Raumbedarf nachteilig aus. Daher sind die bekannten Hochspannungsprüfer der eingangs genannten Art für manche Anwendungszwecke zu teuer und auch zu unhandlich. Die teilweise durch den relativ großen Raumbedarf des Anzeigegerätes bedingte Unhandlichkeit beruht auch darauf, daß die das Gerät speisende Batterie im Gehäuse des Gerätes untergebracht ist Ein weiterer Nachteil der bekannten, in Rede stehenden Hochspannungsprüfer ist die häufig zu kurze Zeitspanne bis zum Auftreten einer Störung. Neben dem Ausfall der als Lichtquellen für die Leuchtanzeige dienenden Glühlampen, die wegen ihrer größeren Helligkeit im Vergleich zu Glimmlampen eine wesentlich deutlichere Spannungsanzeige als Glimmlampen ergeben und daher letzteren vorzuziehen sind, führen insbesondere Flüssigkeiten und Dämpfe, die aus der Batterie austreten, zu Ausfällen des Anzeigegerätes.

Bei einem anderen bekannten Hochspannungsprüfer (Arcuston 71) erfolgt das Ein- und Ausschalten des Anzeigegerätes ebenfalls mit einem im Gehäuse angeordneten Schalter, der mittels eines das Gehäuse umfassenden und relativ zu diesem drehbaren Ring betätigt wird. Auf der der Prüfelektrode abgekehrten Seite weist dieses Gehäuse eine zu ihm gleichachsig angeordnete und mit einem Innengewinde versehene Buchse zur Aufnahme des einen Endes eines hohlzylindrischen Batteriegehäuses auf. An zwei Kontakten der Kontaktbuchse liegen die Batteriespannung führende Gegenkontakte an, wenn das Batteriegehäuse in die Buchse eingeschraubt ist. Das freie Ende des Batteriegehäuses ist mit einem Zapfen zur Verbindung mit einer den Prüfer während des Gebrauchs tragenden Isolierstange versehen. Danach, daß das Gehäuseinnere durch einen die Buchse aufweisenden Boden vom Batteriegehäuse getrennt ist, ist zwar die Gefahr, daß aus den Batterien austretende Dämpfe in das Gehäuseinnere eindringen, weitgehend ausgeschlossen. Von den übrigen der obengenannten Nachteile ist jedoch auch dieser Spannungsprüfer nicht frei.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungsprüfer zu schaffen, der einfach und raumsparend ausgebildet ist, dennoch aber störunanfällig ist, d. h. gegen störende Einflüsse im erforderlichen Umfange geschützte, robuste und eine hohe Lebensdauer aufweisende Bauelemente aufweist. Dabei sollen natürlich die einschlägigen VDE-Vorschriften eingehalten werden.

Bei einem Prüfer der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Batterie in der lösbar mit dem Gehäuss des Anzeigegerätes verbundenen Isolierstange angeordnet ist, an deren elektrisch dicht in eine Einstecköffnung des Gehäuses eingreifendem Ende ein mit der Batterie verbundener, zweipoliger Stecker mit koaxial angeordneten Kontaktstücken vorgesehen ist, welche beim Einstecken des Stangenendes in die Einstecköffnung in Anlage an Gegenkontaktstücke kommen und dadurch das Anzeigegerät einschalten, und daß als Lichtquellen Leuchtdioden vorgesehen sind.

Die Anordnung der Batterie in der Isolierstange vermindert den Raumbedarf für das Anzeigegerät, was die Handhabung des Prüfers erleichtert, und verhindert außerdem, daß Flüssigkeiten oder Dämpfe, die aus der Batterie austreten, zu der elektronischen Steuerung gelangen und in dieser Störungen oder Beschädigungen verursachen können. Die Einschaltung des Anzeigegerätes mittels der an der Isolierstange vorgesehenen Kontaktstücke und den zugeordneten Gegenkontaktstücken macht die Verwendung eines hochspannungsfesten Schalters überflüssig, wodurch sowohl der Auf-

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wand für den Prüfer als auch der Raumbedarf des Anzeigegerätes erheblich vermindert und außerdem dessen Störunanfälligkeit noch verbessert wird. Zwar müssen auch die Kontaktstücke der Steckverbindung hochspannungsfest sein. Dies läßt sich jedoch mit relativ geringem Aufwand infolge der koaxialen Anordnung erreichen. Aber auch die Leuchtdiode, deren Verwendung bei einem Spannungsprüfer bekannt ist, tragen infolge ihrer hohen Lebensdauer dazu bei, daß der Prüfer über sehr lange Zeiträume hinweg nicht reparauirbedürftig wird. Man kann sogar davon ausgehen, daß ein Auswechseln der Leuchtdioden überhaupt nie erforderlich wird, weshalb man ihre Anschlußteile in Gießharz od. dgl. einbetten ksnn, was im Hinblick auf den Schutz gegen Störeinflüsse und die erforderliche Spannungsfestigkeit von Vorteil ist Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Prüfer sehr einfach transportiert werden kann, da zu diesem Zwecke die Isolierstange vom Gehäuse des Anzeigegerätes getrennt werden kann, und diese Trennung, da für ein nachfolgendes Einschalten erforderlich, besonders einfach auszuführen ist

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein in einer Ringnut der Einstecköffnung des Gehäuses für die Isolierstange liegender und bei eingesteckter Isolierstange in eine Ringnut in derselben eingreifender Q-Ring vorgesehen. Hierdurch läßt sich mit besonders geringem Aufwand eine elektrisch dichte Verbindung zwischen Isolierstange und Gehäuse herstellen. Außerdem macht ein solcher O-Ring eine zusätzliche mechanische Verriegelung überflüssig, da er wegen des Eingreifens in die beiden Nuten ein ungewolltes Herausziehen der Isolierstange aus der Einstecköffnung und infolge der Reibung auch eine ungewollte Verdrehung der Isolierstange relativ zum Gehäuse des Anzeigegerätes verhindert.

Wenn, wie dies zweckmäßigerweise der Fall ist, die Prüfelektrode in an sich bekannter Weise am einen Ende eines Isolierrohres angeordnet ist, wird vorteilhafterweise ebenfalls wenigstens ein O-Ring verwendet, um die Verbindung zwischen diesem Isolierrohr und dem aus einem isolierenden Material bestehenden Gehäuse des Anzeigegerätes elektrisch dicht zu machen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist daher das der Prüfelektrode abgekehrte Ende des Isolierrohres in eine entsprechende Einstecköffnung des Gehäuses des Anzeigegerätes eingesetzt.

Aus Gründen der Spannungsfestigkeit, aber auch zum Schütze äußerer Störeinflüsse, ist es vorteilhaft die elektronische Steuerung einschließlich der Verbindungsleitungen mit den Gegenkontaktstücken, der Prüfelektrode und den Leuchtdioden vollständig in Gießharz einzubetten.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt des Ausführungsbeispiels,

F i g. 2 eine Ansicht des Gehäuses des Anzeigegerätes bei einer Blickrichtung gegen die dem Benutzer zugekehrte Stirnseite.

Ein Hochspannungsprüfer, der im Ausführungsbeispiel einen Spannungsbereich von 1 kV bis 10 kV hat, jedoch auch für einen Spannungsherden bis beispielsweise 20 kV ausgelegt sein könnte, weist ein als Ganzes mit 1 bezeichnetes Anzeigegerät nut ?inem aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehendes Gel'ä 1-se 2 auf. Wie die Fig. 1 und 2 aeigfn, heste):t d^s einstückig ausgebildete Gehäuse 1 gewisrermaßen aus zwei Teilen 3 und 4, die nebeneinander liegen. Das eine Ende der beiden Teile 3 und 4 liegt in der dem Benutzer beim Gebrauch des Prüfers zugekehrten Stirnfläche 5 des Gehäuses 2. Auf der dem Benutzer beim Gebrauch des Prüfers abgekehrten Seite steht der Teil 3 wegen seiner größeren Länge über den Teil 4 über. Der überstehende Abschnitt 6 hat die Form einer zylindrischen Buchse. In demjenigen Bereich, in dem die beiden Teile 3 und 4 nebeneinander liegen, hat, wie F i g. 2 zeigt, das Gehäuse 2 eine ovale Querschnittsform mit geradlinigen Längsseiten 7 und halbkreisförmigen Schmalseiten 8.

Der Teil 3 begrenzt einen von der Stirnfläche 5 bis zum freien Ende des überstehenden Abschnittes 6 durchgehenden, zylindrischen Kanal 38. Der in die Stirnfläche 5 mündende, im Durchmesser größte Eiädabschnitt 39 dieses Kanals 38, in den eine Hülse 9 eingeklebt ist, bildet einen Fremdlichtschutz für eine grüne Leuchtdiode 10 und eine rote Leuchtdiode 11, welche im Abstand nebeneinander in einer scheibenförmigen, im Anschluß an die Hülse 9 im Kanal angeordneten Fassung gehalten werden und, wie insbesondere F i g. 2 zeigt, bei einer Blickrichtung auf die Stirnfläche 5 des Gehäuses 2 gut zu sehen sind, wobei wegen der Abschirmung von Fremdlicht durch das Gehäuse 2 und die Hülse 9 auch bei hellem Umgebungslicht gut zu erkennen ist, ob und ggf. welche der beiden Leuchtdioden leuchtet

Der sich an die Fassung 12 auf der der Hülse 9 abgekehrten Seite anschließende, im Durchmesser etwas kleinere Abschnitt 40 des Kanals 38 enthält auf einer an der Fassung 12 befestigten Trägerplatte 13 alle Bauteile einer als Ganzes mit 14 bezeichneten und nur schematisch dargestellten, elektronischen Steuerung, welche die an sie angeschlossenen Leuchtdioden 10 und 11 steuert. Der die elektronische Steuerung 14 enthaltende Abschnitt des Kanals ist vollständig mit Gießharz ausgegossen, das durch eine Bohrung 15 in der diesen Abschnitt umgebenden Gehäusewand eingefüllt wird.

An den die elektronische Steuerung 14 enthaltenden Abschnitt 40 des Kanals 38 schließt sich ein im Durchmesser wesentlich kleinerer und auch wesentlich kürzerer Abschnitt an, in den eine metallische Gewindebuchse 16 angeschraubt ist, die an den Steuereingang der elektronischen Steuerung 14 angeschlossen ist.

An die Gewindebuchse 16 schließt sich der vom überstehenden Abschnitt 6 begrenzte Endabschnitt 41 an, der das eine Ende eines Isolierrohres 17 aufnimmt, dessen anderes Ende eine Prüf elektrode 18 trägt. Letztere ist über im Inneren des Isolierrohres 17 angeordnete Widerstände 19 mit einem aus dem anderen Ende herausragenden und, im Ausführungsbeispiel mittels eines Kerbstiftes 20, fest mit diesem verbundenen metallischen Gewindebolzen 21 verbunden, welcher in die Gewindebuchse 16 eingeschraubt ist und dadurch eine sichere elektrische und mechanische Verbindung herstellt. Die die Widerstände 19 enthaltende Bohrung des Isolierrohres 17 ist mit Gießharz gefüllt, das durch eine Querbohrung 22 eingefüllt werden kann. Eine im eingesetzten Zustand des Isolierrohres 17 innerhalb des überstehenden Abschnittes 6 liegende Ringnut im Isolierrohr 17 trägt einen auch an der Inr.enwandung des überstehenden Abschnittes 6 anliegenden O-Ring 23, wodurch eine elektrisch dichte Verbindung zwischen dem überstehenden Abschnitt 6 und dem Isolierrohr 17 vorhanden ist. Entsprechend ist mittels eines O-Ringes 24 die Fassung 12 elektrisch dicht

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mit den sie umgebenden Mantelfläche des Kanals 38 verbunden.

Der Teil 4 weist eine an der Stirnfläche 5 beginnende und sich über mehr als die Hälfte der Länge dieses Teils erstreckende Einstecköffnung 25 für eine Isolierstange 26 auf. Die Längsachse der Einstecköffnung 25 schließt mit der Längsachse des den Teil 3 durchdringenden Kanals einen spitzen Winkel ein, der im Ausführungsbeispiel etwa 10° beträgt, wodurch bei der Prüfung die Sicht auf die beiden Leuchtdioden 10 und 11 verbessert wird. Zwischen der Einstecköffnung 25 und einer zu der der Stirnfläche 5 gegenüberliegenden Seite hin offenen Vertiefung 27 in Form einer Sackbohrung, deren Längsachse parallel zur Längsachse des den Teil 3 durchdringenden Kanals liegt, ist eine Trennwand 28 vorhanden, die mit einer auf die Längsachse der Einstecköffnung 25 ausgerichteten Durchgangsbohrung 42 versehen ist In dieser Durchgangsbohrung sitzt eine Steckbuchse 29 mit koaxial angeordneten Kontaktstükken, welche hochspannungsfest gegeneinander isoliert sind. Die beiden Kontaktstücke sind mit den dem Anschluß der Speisespannung dienenden Klemmen der elektronischen Steuerung 14 verbunden. Eine die Trennwand zwischen dem die elektronische Steuerung 14 enthaltenden Abschnitt 40 des Kanals 38 und der Vertiefung 27 durchdringende Bohrung 43 gestattet die Durchführung der Verbindungsleitungen und läßt den Austritt von Gießharz aus dem Kanalabschnitt 40 zu, wodurch eine vollständige Füllung mit Gießharz ohne Schwierigkeiten möglich ist. Auch die Vertiefung 27 wird vollständig mit Gießharz ausgefüllt.

In die Isolierstange 26, an deren Ende ein Griff 30 vorgesehen ist, an dem die Bedienungsperson den Prüfer während des Gebrauchs festhält, ist vom anderen Ende her ein rohrförmiger Batteriehalter 31 eingesetzt, der im Ausführungsbeispiel 3 Monozellen 32 enthält Das eine Ende des Batteriehalters 31 ist mit einem Gewindezapfen 33 versehen, der in eine Gewindebohrung der Isolierstange 26 eingreift Das andere Ende trägt eine lösbare Kappe 34, welche auch die Isolierstange 26 an diesem Ende verschließt In der Stirnfläche der Kappe 34 sitzt ein zweipoliger Stecker 35 mit koaxial angeordneten Kontaktstücken, die hochspannungsfest gegeneinander isoliert sind und die Kontaktstücke der Steckbuchse 29 kontaktieren, wenn die Isolierstange 26 in die Einstecköffnung 25 eingesteckt ist Eine Kegelfeder 36 sorgt für einen ausreichenden Kontaktdruck zwischen dem innen liegenden Kontaktstück des Steckers 35 und dem zentralen Kontaktknopf der benachbart liegenden Monozellen sowie zwischen den einzelnen Monozellen und stellt auch die Verbindung zwischen dem anderen Pol der in Reihe geschalteten Zellen 32 und dem metallischen Batteriehalter 31 her, mit dem das außen liegende Kontaktstück des Steckers 35 leitend verbunden ist.

In der Einstecköffnung 25 ist eine zum Zentrum hin offene Ringnut vorgesehen, in der ein O-Ring 37 liegt.

•o Wenn die Isolierstange 26 vollständig in die Einstecköffnung 25 eingesteckt ist, was dann der Fall ist, wenn der Stecker 35 vollständig in die Steckbuchse 29 eingeführt ist, greift der O-Ring 37 in eine nahe dem mittels der Kappe 34 verschlossenen Ende der Isolierstange 26 in

'5 dieser vorgesehenen, nach außen offene Ringnut ein. Hierdurch wird der die Kappe 34, den Stecker 35 und die Steckbuchse 29 enthaltende Abschnitt der Einstecköffnung 25 elektrisch dicht nach außen hin verschlossen. Außerdem verhindert der O-Ring 37 ein unbeabsichtigtes Herausziehen der Isolierstange 26 aus der Einstecköffnung 25 und, infolge der Reibung, auch ein unbeabsichtigtes Drehen der Isolierstange in der Einstecköffnung 25.

Ehe der Hochspannungsprüfer benutzt werden kann,

²S muß der Stecker 35 in die Steckbuchse 29 eingesteckt werden. Hierdurch wird an die elektronische Steuerung 14 die von den Monozellen 32 erzeugte Speisespannung angelegt. Liegt die Speisespannung über einem Mindestwert, dann leuchtet nun die grüne Leuchtdiode 10 zum Zeichen dafür auf, daß der Hochspannungsprüfer ordnungsgemäß arbeitet Wird dann die Prüfelektrode 18 an den zu prüfenden Leiter angelegt oder in dessen Nähe gebracht, leuchtet die grüne Leuchtdiode weiterhin, sofern dieser Leiter spannungsfrei ist. Führt er Spannung, dann "leuchtet die rote Leuchtdiode 11 auf, und die grüne erlischt Nach einer vorgegebenen Einschaltzeit von beispielsweise einer oder zwei Minuten schaltet die elektronische Steuerung 14 selbsttätig ab, um eine unnötige Energieentnahme aus den Monozellen 32 zu verhindern. Konnte innerhalb der Einschaltzeit die Messung nicht beendet werden, dann muß die Isolierstange 26 kurzzeitig aus der Einstecköffnung 25 wenigstens so weit herausgezogen werden, daß die Verbindung zwischen dem Stecker 35 und der Steckbuchse 29 unterbrochen wird. Danach kann der Stecker 35 wieder in die Steckbuchse 29 eingesteckt werden, wodurch das Anzeigegerät erneut eingeschaltet wird

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

28 Ol 846 Patentansprüche:

1. Hochspannungsprüfer mit einem an einer Isolierstange lösbar angeordneten, batteriegespeisten Anzeigegerät, das in einem Gehäuse eine nach einer manuell ausgelösten Einschaltung mit Beendigung einer vorgegebenen Einschaltzeit selbsttätig wieder abschaltende und an eine Prüfelektrode angeschlossene elektronische Steuerung für eine Leuchtanzeige mit zwei Lichtquellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (32) in der lösbar mit dem Gehäuse (2) des Anzeigegerätes (1) verbundenen Isolierstange (26) angeordnet ist, an deren elektrisch dicht in eine Einstecköffnung (25) des Gehäuses (2) eingreifendem Ende ein mit der Batterie verbundener, zweipoliger Stecker (35) mit koaxial angeordneten Kontaktstücken vorgesehen ist, welche beim Einstecken der Isolierstange (26) in die Einstecköffnung (25) in Anlage an Gegenkontaktstücke kommen und dadurch das Gerät einschalten, und daß als Lichtquellen Leuchtdioden (10,11) vorgesehen sind.

2. Hochspannungsprüfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens einen in einer Ringnut der Einstecköffnung (25) des Gehäuses (2) für die Isolierstange (26) liegenden und bei eingesteckter Isolierstange (26) in eine Ringnut derselben eingreifenden O-Ring (37).

3. Hochspannungsprüfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfelektrode (18) am einen Ende eines Isolierrohres (17) angeordnet ist, dessen anderes Ende in das Gehäuse (2) des Anzeigegerätes (1) mittels eines O-Ringes (23) elektrisch dicht eingesetzt, vorzugsweise eingeschraubt ist.

4. Hochspannungsprüfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuerung (14) einschließlich der Verbindungsleitungen mit den Gegejikontaktstükken (29), der Prüfelektrode (18) und den Leuchtdioden (10,11) vollständig in Gießharz eingebettet ist.