DE3403655A1

DE3403655A1 - Einrichtung zur anzeige einer elektrischen spannung

Info

Publication number: DE3403655A1
Application number: DE19843403655
Authority: DE
Inventors: Lothar Goehlich; Peter 1000 Berlin Schümann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1984-01-31
Publication date: 1985-08-01

Description

Einrichtung zur Anzeige einer elektrischen Spannung
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Meßtechnik und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung einer Einrichtung anzuwenden, mit der der Spannungszustand eines stromführenden Teiles einer Hochspannungsanlage an einer geerdeten Bedienungsfront der Anlage angezeigt wird.
Wartungs- und Reparaturarbeiten an Hochspannungsanlagen und -geräten können nur durchgeführt werden, wenn zuvor die Spannungs freiheit der Anlage oder des Gerätes festgestellt ist. Dies erfolgt üblicherweise mit Hilfe von Meßeinrichtungen, deren Meßanzeiger entweder an dem Gerät bzw. der Anlage selbst oder in einer Bedienungsfront der Anlage bzw. der Gerätewand angeordnet sind. Beispielsweise bei Kabelsteckern zum steckbaren Anschluß eines Mittel- oder Hochspannungskabels an eine Schaltanlage oder einen Transformator ist es bekannt, im Kabelstecker eine kapazitiv an den Leiter des Kabelendes angekoppelte Meßelektrode anzuordnen und diese über eine isolierte Drahtleitung an einen Prüfpunkt anzuschließen, der an einer beliebigen, gut zugänglichen Stelle angebracht ist. Durch Anschluß eines Prüfgerätes an den Prüfpunkt ist es möglich, die Prüfung. des Kabels auf Spannungsfreiheit vorzunehmen (DE-AS 29 15 369).
Bei einem anderen bekannten Kabelstecker zum Anschluß eines Mittelspannungskabels an einen gasisolierten Schalter ist ebenfalls eine kapazitiv an die Kabelseele angekoppelte Meßelektrode vorgesehen, die über eine Verbindungsleitung an eine elektronische Schaltung angeschlossen ist, der ihrerseits ein LCD-Anzeigefeld (Flüssigkeitskristall-Anzeigefeld) nachgeschaltet ist.
Die elektronische Schaltung und das Anzeigefeld befinden sich dabei in einem Gehäuse, das auf einem am Gehäuse des Kabelsteckers befestigten Steckbuchsensockel auf9esteckt ist. An diesen Steckbuchsensockel sind u. a.
die Verbindungsleitung und eine Masseleitung angeschlossen (DE-AS 29 09 060).
Bei einer ähnlichen Spannungsanzeigeeinrichtung stehen die unteren Anschlußstellen der LCD-Elemente in Kontakt mit dem einen Belag eines Plattenkondensators, dessen anderer Belag mit der Meßelektrode in Kontakt steht.
Die oberen Anschlußstellen der LCD-Elemente sind dagegen mit dem geerdeten Gehäuse des Winkelsteckers verbunden (DE-OS 32 19 703).
Zur Spannungsanzeige in Mittelspannungs-Schaltanlagen ist weiterhin eine Einrichtung bekannt, bei der der Spannungsmeßpunkt mit dem einen Pol einer 2-poligen Steckdose verbunden ist. Die Steckdose ist in der geerdeten Kapselung der Anlage angeordnet und nimmt einen als 2-poliger Stecker ausgebildeten Spannungsanzeiger auf. Der Spannungsanzeiger besteht dabei im wesentlichen aus einem Kunststoffkörper mit darin angeordnetem Vorwiderstand, Gleichrichter, Kondensator und Glimmlampe oder er enthält eine LCD-Anzeigeeinrichtung (EP-OS 0 092 151).
Ausgehend von einer Spannungsanzeigeeinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den konstruktiven Aufwand für die Übertragung und die Anzeige der Meßspannung zu verringern.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß als Spannungsanzeiger ein Flüssigkeitskristall Element (LCD-Element) verwendet ist, dessen Steueranschlüsse wenigstens teilweise untereinander kurzgeschlossen sind, dessen kurzgeschlossene Steueranschlüsse oder dessen Backplane-Anschluß über eine einpolige Leitung mit dem kapazitiven Spannungsteiler verbunden sind und das mit seiner isolierten Rückseite auf die Bedienungsfront aufgesetzt ist.
Bei der einer derartigen Ausgestaltung der Spannungsanzeigeeinrichtung ist der Spannungsanzeiger entweder über den einen leitenden Belag bildenden Backplane-Anschluß oder über die ebenfalls einen leitenden Belag bildenden kurzgeschlossenen Steueranschlüsse kapazitiv an das Massepotential bzw. Erdpotential der geerdeten Bedienungsfront angekoppelt, so daß sich eine besondere Erdverbindung zwischen der Hochspannungsanlage und dem Spannungsanzeiger erübrigt.- Dadurch kann die Verbindungsleitung zwischen dem Spannungsmeßpunkt und dem Spannungsanzeiger einpolig ausgeführt werden. Hierbei weist die Verbindungsleitung in üblicher Weise einen elektrischen Leiter auf.
Für die gemäß der -Erfindung ausgebildete Spannungsanzeigeeinrichtung ist wesentlich, daß die Rückseite des Flüssigkeitskristall-Elementes isoliert ist, wodurch zur Metall fläche der Bedienungsfront hin eine Kapazität gebildet wird. Diese Isolierung kann beispielsweise aus einer Gießharzschicht bestehen, in die das Flüssigkeitskristallelement eingebettet ist. Zur Fixierung des Flüssigkeitskristallelementes auf der Bedienungsfront kann dabei die Rückseite mit einer Magnetfolie oder einem Kleber beschichtet sein.
Um in klimatisch normaler Umgebung Nebenschlüsse durch Feuchtigkeit zu vermeiden, empfiehlt es sich weiterhin, die Übergangsstelle zwischen der Isolierung des Flüssig- keitskristall-Elementes und der Isolierung der einpoligen Leitung durch eine Gummilippendichtung oder durch Verkleben abzudichten. In sehr feuchter Umgebung empfiehlt es sich weiterhin, zwischen dem kapazitiven Spannungsteiler der Hochspannungsanlage und der einpoligen Leitung einen elektronischen Verstärker anzuordnen, so daß zum Anzeigeelement ein genügend großer Strom gelangen kann. - Das verwendete Flüssigkeitskristallelement kann auch zur gleichzeitigen Anzeige mehrerer Spannungszustände eingesetzt werden, beispielsweise zur Anzeige des Spannungszustandes von drei zu einer Kabelanlage gehörenden Winkelsteckern, wenn das LCD-Element mehrere Anzeigefelder aufweist, wenn die Steueranschlüsse jedes Anzeigefeldes wenigstens teilweise für sich kurzgeschlossen sind und wenn an die kurzgeschlossenen Steueranschlüsse der Anzeigefelder jeweils eine einpolige Verbindungsleitung angeschlossen ist.
Zwei Ausführungsbeispiele der neuen Spannungsanzeigeeinrichtung und des hierfür verwendeten Spannungsanzeigers sind in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellt, Fig. 1 zeigt einen Transformator 1, an den mit Hilfe eines Winkelsteckers 2 ein Mittelspannungskabel 3 angeschlossen ist, Das Gehäuse des Transformators, das Gehäuse des Winkelsteckers und eine die Hochspannungsanlage umgebende Verkleidung mit der Bedienungsfront 4 sind geerdet. Vom Spannungsmeßpunkt 5 des Winkelsteckers 2 führt eine einpolige Verbindungsleitung 6 zur einem Anzeigeelement 7, das in einer Vertiefung der Bedienungsfront 4 angeordnet oder auf die Bedienung front aufgesetzt ist. Gemäß Fig. 2 besteht der Spannungsanzeiger 7 aus einem Flüssigkeitskristall-Element 8, das mit Ausnahme des Anzeigebereiches in einen Gießharzkörper 9 eingebettet ist, der auf seiner dem Anzeigefeld abgekehrten Seite mit einer Klebeschicht 10 beschichtet ist. Die nicht näher dargestellten Steueranschlüsse des Flüssigkeitskristall-Elementes 8 sind untereinander elektrisch verbunden und dienen als Belag zur kapazitiven Ankopplung des Anzeigeelementes an die geerdete Bedienung front 4. An den Backplane-Anschluß des Anzeigeelementes ist der Leiter 12 der Steuerleitung 11 angeschlossen, die seitlich aus dem Gießharzkörper herausgeführt ist, wobei die Durchführungsstelle durch einen Klebeauftrag 13 abgedichtet ist. Alternativ besteht die Möglichkeit, die Anschlußleitung 11 auch auf der Rückseite des Anzeige elementes 7 aus dem Gießharzkörper herauszuführen.
Figur 3 zeigt eine Spannungsanzeigeeinrichtung, die drei Anzeigefelder 14, 15, 16 aufweist, um nebeneinander die Spannungszustände der drei Adern einer dreiphasigen Kabeltrasse anzuzeigen, beispielsweise die Spannung in den Winkelsteckern beim Anschluß einer dreiadrigen Kabelanlage an eine Schaltanlage. Die drei nebeneinander angeordneten Anzeigefelder sind gemeinsam in den Gießharzkörper 17 eingebettet, aus dem rückwärts die drei Anschlußleitungen 11 mit jeweils einem Leiter 12 herausgeführt sind. Die Leiter der Anschlußleitungen sind jeweils mit den kurzgeschlossenen Steueranschlüssen eines Anzeigefeldes verbunden, während die Backplane-Anschlüsse der Anzeigefelder den einen leitenden Belag eines Kondensators bilden, dessen anderer leitender Belag von der geerdeten Bedienungsfront-4 gebildet wird.
Der Gießharzkörper 17 umschließt mit zwei rückwärtigen, stutzenartigen Ansätzen 18 auch die Anschlußstellen der Anschlußleitungen 11. In der Bedienungsfront 4 sind entsprechende Bohrungen zum Durchstechen der Anschlußleitungen und zum Einstecken der stutzenartigen Ansätze 18 vorgesehen, wobei die Fixierung des Anzeigeelementes durch eine Klebeschicht oder eine Magnetfolie auf der Rückseite des Gießharzkörpers 17 gegeben ist.
6 Ansprüche 3 Figuren - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Einrichtung zur Anzeige des Spannungszustandes eines stromführenden Teiles einer Hochspannungsanlage an der geerdeten Bedienungsfront oder Gerätewand der Hochspannungsanlage, insbesondere zur Spannungsanzeige von Kabelsteckern in Schaltanlagen, bei der das stromführende Teil über einen mit einer Meßelektrode gekoppelten kapazitiven Spannungsteiler und eine Anschlußleitung mit einem Spannungsanzeiger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsanzeiger (7) ein Flüssigkeitskristall-Ele ment (LCD-Element) (8) verwendet ist, dessen Steueranschlüsse wenigstens teilweise untereinander kurzgeschlossen sind, dessen kurzgeschlossene Steueranschlüsse oder dessen Backplane-Anschluß über eine einpolige Leitung (11) mit dem kapazitiven Spannungsteiler verbunden ist und das mit seiner isolierten Rückseite (9, 10) auf die Bedienungsfront (4) bzw. die Gerätewand aufgesetzt ist.
2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Flüssigkeitskristall-Element (8) in Gießharz (9) eingegossen ist.
3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Flüssigkeitskristall-Element auf seiner isolierten Rückseite mit einer Magnetfolie oder einem Kleber (10) beschichtet ist.
4. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Übergangsstelle zwischen der Isolierung (9) des Flüssigkeits-Kristallelementes und der Isolierung der einpoligen Leitung (11) durch eine Gummilippendichtung oder durch Verkleben (13) abgedichtet ist.
5. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen der einpoligen Leitung und dem kapazitiven Spannungsteiler ein elektronischer Verstärker geschaltet ist.
6. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einem Flüssigkeitskristall-Element, das mehrere Anzeigefelder aufweist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß zur Anzeige des Spannungszustandes von mehreren stromführenden Teilen einer Hochspannungsanlage die Steueranschlüsse jedes Anzeigefeldes wenigstens teilweise je für sich kurzgeschlossen sind und daß an die kurzgeschlossenen Steueranschlüsse jeweils eine einpolige Verbindungsleitung angeschlossen ist.