DE2927948A1 - Eingangsschutzschaltung fuer elektrische durchgangspruefer - Google Patents

Description

• Patentbeschreibung
• Die Erfindung betrifft eine Eingangsschutzschaltung für elektrische Durchgangsprüfer mit eigener Stromquelle und Stromflußanzeiger zur Prüfung spannungsloser Stromkreise, zum Schutz gegen Fremdspannungen, dioden Stromfiußanzeiger gefährden könnten. Mit solchen Prüfgeräten kann das Bestehen oder Nichtbestehen elektrischer Verbindungen außerhalb des Gerätes geprüft werden, uobeidas Prüfgerät beim Bestehen einer elektrisch leitenden Verbindung ein von Menschen wahrnehmbares Signal-abgibt, also die Möglichkeit des Stromflusses über die angeschlossen Verbindung angezeigt wird. Derartige Prüfgeräte werden beispielsweise Durchgangsprüfer, Leitungsprüfer, Prüfsummer oder Prüfsohnarre genannt.
• Zweck Bei der Anwendung derartiger Prüfgeräte wird vorausgesetzt, daß die zu prüfende elektrische Verbindung nicht ws,I einem elektrischen Strom durchflossen wird, der nicht aus der Stromquelle des Prüfgerätes stammt und daß zwischen den Rontaktstellen, mit denen die Eigangsanschlüsse des Prüfgerät es in Verbindung gebracht werden, keine elektrische Spannung ansteht die nicht aus dem Prüfgerät selbst stammt.
• Die Eingangs-Schutzschaltung für elektrische Durchgangsprüfer soll das Prüfgerät dennoch vor zerstörender Einwirkung schützen, wenn diese Bedingungen nicht bestehen, also eine fremde, aus dem Drüfobjekt stammende Spannung vorhanden ist.
• Stand der Technik Der Stand der Technik hat sich seit der Anmeldung des Hauptpatentes -DT-PS 23 01 742 nicht verändert, wenn von dem durch dieses Patent erreichten Stand abgesehen wird.
• Kritik des Standes der Technik Wenn der durch das Hauptpatent erreichte Stand der Technik als Aus-, gangspunkt betrachtet wird, so iut daran zu kritisieren, daß die Anordnung das ideale Verhalten von Haltleiterbauelementen zuorunde legts aber die Auswirkungen von Abweichungen vom idealen Verhalten, mit denn in der Praxis gerechnet werden muß, nicht berücksichtigt. Bei der im Hauptpatent angegebenen Lösung, einen Triac als Halbleiterschalter zu verwenden ergibt sich die Notwcndigkeit, den einmal gezündeten Triac nach dem Abtrennen der Fremdspannung wieder zu löschen; es ist also eine Löschtaste am Durchgangsprüfer vorzusehen.
• Wird als Halbleiterschalter eine Zenerdiode verwendett was an sich das ideale Bauelement für diese Anwendung darstellt, so treten außer thermischen Problemen, die durch den hohen Erwärmungsetrom für den kaltleitenden Widerstand bedingt sind, auch Schwierigkeiten durch die fertiggungsstreuungen des Rückstromes untarhalb des Znerknicks auf. Wenn zur Stramflußanzeige eine elektronische Kippschaltung benutzt wird, kann der Rückstrom unterhalb des Zenerknicks die Kippschaltung in Betrieb setzen und ein Signal für Durchgang auslösen, obwohl die Prüfpole voneinander isoliert sind.
• Es ist auch möglich, eine einfache Diode als Halbleiterschalter in der Anordnung des Hauptpaptentes zu verwenden, wenn vorausgesetzt werden kann, daß die Schutzwirkung'für eine einzige Polung der Fremdspannung ausreicht, um den Stromflußanzeiger zu schützen da dieser derart gestaltet sein kann, daß or rur die andere Polung ausreichenden Selbstschutz besitzt. Die Höhe der Spannung für die ausreichender Selbstschutz für eine Polung der frumispannung besteht, ist bei elektronischen Stromflußanzeigern auch von der zulässigen Collector/Eitter-Spannung der verwendeten Transistoren abhängig.
• Wirtschaftlich8 Erwägungen sprechen gegen die Verwendung von Transistoren mit hoher Spannungsfestigkeit0 Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,die Eigenschaften der Anordnung des Hauptatentes, nämlich Schutz des Stromflußanzeigers gegen Fremdspannung.beliediger Polung, mit Gleichrichterdioden als Ra:Lbleiterschalter zu erreichen.
• Lötung Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenen Teils des Anspruches 1 gelöst-. Unter Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den @zansprüchen.
• Erzielbare Vorteile Die angegebane Anordnung hat den Vorteil, daß die Auswirkung einer von außen auf den Stromflußanzeiger einwirkenden Fremdspannung bei einer Polung auf die Durchlaßspannung einer Diode begrenzt und bei anderer Polung durch die Sperrspannung einer zweiten Diode uerhindert wird.
• Durch diese Aufgabenteilung ist die Auswahl der zu verwendenden Diodentypen auch nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten möglich. AuEerdem können für einen elektronischen Stromflußanzeiger Bauelemente mit einer niedrigen Spannungsgrenze benutzt werden ohne die Höhe der zulässigen Frendspannpng zu beschränken.
• Die Anordnung einer Diode im Prüfstromkreis hat gegenüber einem Widerstand an der gleichen Stelle den Vorteil, daß der Spannungsabfall an der Diode vom durchfließenden Strom fast unabhängig ist, also die Fähigkeit des Stromflußanzeigers, guten und schlechten Durchgang zu signalisieren, nicht -beeinträchtigt wird.
• Ausführungsbeispiele In der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem die Dioden (9.10) gleichsinnig geschaltet sind. Die Eingangsanschlüsse oder Prüfpole des Durchgangsprüfers sind mit (1, 2) bezeichnet, zwischen ihnen wird der Prufstromkreis gebildet, der vom Pluspol der Stromquelle (8) ausgehend, durch die Diode zum zum Prüfpol (2), dann über den nicht gezeichneten Prüfstromkreis zum Prüfpoi ( weiter durch den kaltleitenden Widerstand (3), durch den Stromflußanzeiger (7) zum Minuspol der Stromquelle (8) verläuft. Der Halbleiterschalter (9) wird dicht durchflossen, da das Potential an seiner Anode negativ ist gegenüber dem an seiner Katode.
• Enthält der Prüfstromkreis eine Spannungsquelle, so hängen die dann entstehenden Stromkreise sowohl von der Höhe dieser Spannung als auch von deren Polung ab. Liegt der Pluspol der Fremdspannung am Anschluß (i) und ist sie höher als die Summer der Schleusenspannungen der beiden Halbleiterschalter (9, 10), so wird ein Strom vom Pluspol der Fremdspannungsquelle über den kaltleitenden Widerstand (3), die Dioden (9, 10) zum minuspol der Fremdspannungsquelle fließen. Die Spannung an der Diode (9) addiert sich'zu der Spannung der Stromquelle (8) des Stromflußanzeigers (7), woraufhin ein Stromfluß zustande kommt, der ein Signal in (7) zur Folge hat. Da die Spannung an der Diode (.9) mit Sicherheit nicht größer als 1,5 V wird, ist die Überlastung des Stromflußanzeigers so gering, daß er keinen Schaden nimmt. Der durch den kaltleitenden Widerstand (3) fließende Strom erwärmt diesen und sein Widerstandswert nimmt zu, wodurch der Strom und die in dem Stromkreis umgesetzte Leistung begrenzt wird.
• Bei der umgekehrten Polung der Fremdspannung, also deren Minuspol am Anschluß (1), entsteht überhaupt kein Stromfluß, da dieser durch die Sperrwirkung des Halbleiterschalters (10) verhindert wird.
• Die in Figur 2 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von der in Figur 1 dadurch, daß der Halbleiterschalter (10) fehlt und dafür der Halbleiterschalter (11) allein im Stromkreis des Stromflußanzeigers wirksam wird. Dadurch wird der unter Umständen sehr starke von der Fredmspannung verursachte Strom durch den kaltleitenden-Widerstand nur durch den Halbleiterschalter (8) fließen und nur dieser braucht also für diesen Strom bemessen zu sein.
• Der Halbleiterschalter (11) hingegen braucht nur einen Strom zu führen, der auch fürden Stromflußanzeiger nicht schädlich ist;; muß jedoch - wie auch in der Anordnung nach Figur 1 - in der Lage sein, die höchste auftretende Fremdspannung bei negativer Polung an Anschluß (1) zu'sperren, In Figur 3 ist eine Anordnung gezeigt, die im Prinzip wie die von Figur 2 arbeitet. jedoch ist dem Halbleiterschålter (9) ein sidarstand (12) vorgeschaltet. Dieser. Widerstand kann für bestimmte Typen von kaltleitenden lGiderständen nötig sein, um den Anfangsstrom bei höheren Fremdspannungen zu begrenzen.
• Dieser zusätzliche Widerstand kann den Anwendungsbereich des Gerätes als Durchgangsprüfer stören, da er die erreichbare Widerstandsspanne im Prüfstromkreis einengt.
• In der angegebenen Anordnung wird er nur wirksam, wenn ein Strom, der von einer Fremdspannung herrührt, auch durch den Halbleiterschalter (9) fließt, also nur dann, wenn ohnehin keine Durchgangsprüfung ausgeführt wird.
• L e e r s e i t e

Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Eingangsschutzschaltung für elektrische Durchgangsprüfer mit eigener Stromquelle (8) und Stromflußenzeiger (7) zur Prüfung spannungsloser Stromkreise, zum Schutz gegen Fremdspannungen, die den Stromflußanzeiger gefährden könnten, dadurch gekennzeichnet daß zwei halbleiterschalter, vorzüglich Gleichrichterdioden (9, 10) und ein'kaltleitender Widerstand, vorzüglich ein Bauelement, welches seinen Widerstand bei Erwärmung absichtlich erhöht (3), hintereinander gesbhaltet sind, wobei die freien Enden die Eingangsanschlüsse, Prüfpole (1-, 2) darstellen und die Stromquelle (a) und der StromfluE-anzeiger (7) hintereinander geschaltet sind und die freien Enden dieser Hintereinanderscheltung (6) eineraeits an der Werbindungsstelle der beiden Halbleiterschalter und andererseits an der Verbindung zwischen dem kaltleitenden Widerstand und das einen, inneren Halbleiters angeschlossen sind.
2. 2. Eingangsschutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Halbleiterschalter (9, ii)- und ein kaltleitender Widerstand hintereinander geschaltet sind, die Halbleiterschalter sber gegensinnig, also mit ihren gleichnamigen Polen verbunden sind und diese Uerbindungsstelle den einen Prüfpol (2) darstellt, während das freie Ende des kaltleitenden Widerstandes der andere Prüfpol (1) ist und der Stromflußanzeiger (6) einerseits an dem freien Ende des einen (äußeren) Halbleiterschalters (11) und andererseits an die Verbindungsstelle zwischen dem anderen (inneren) Halbleiterschalter (9) und dem kaltleitenden Widerstand (3) angeschlossen ist.
3. 3. Eingangsschutzschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem inneren Halbleiterschalter (9) ein Widerstand (12) vor oder nachgeschaltet ist, der sich bei Erwärmung nicht verändert-oder seinen Widerstand erhöht.
4. 4. Eingangsschutzschaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch-gakennzeichnet daß die Halbleiterschalter sowohl Gleichrichterdioden als auch Zenerdioden sein können.
5. 5. Eingangsschutzschaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kaltleitende Widerstand seinen Widerstand von einem geringen Wert bei der Betriebstemperatur des Gerätes auf einen hohen Wert rhöht, wenn er durch den von einer Kremdspannung hervorgerufenen Stromfluß erhitzt wird.