DE3527021C1

DE3527021C1 - Remote voltage tester

Info

Publication number: DE3527021C1
Application number: DE19853527021
Authority: DE
Inventors: Werner Schaechterle; Ladislaus Kehl; Martin Dipl-Ing Schuster
Original assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Current assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Priority date: 1985-07-27
Filing date: 1985-07-27
Publication date: 1987-03-05

Abstract

In a remote voltage tester, particularly for testing the voltage of electrical conductors having an operating voltage of at least 60 kV, a holder (1, 2) arranged at an electrically insulating handle part (3) carries, apart from evaluating electronics and a signalling device (6), two planar sensor electrodes (4, 5) spatially and electrically separated from one another in at least similar arrangement. Both sensor electrodes (4, 5) are floating with respect to earth potential, and the potential difference of the two sensor electrodes (4, 5) is the quantity present at the input of the evaluating electronics (9). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannungsfernprüfer, ins besondere für die Spannungsprüfung von elektrischen Leitern mit einer Betriebsspannung von mindestens 60 kV, welcher die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.The invention relates to a remote voltage tester, ins especially for voltage testing of electrical conductors with an operating voltage of at least 60 kV, which has the features of the preamble of claim 1.

Da bekannte Spannungsfernprüfer, die als Sensorelektrode eine Scheibenantenne haben, mit dem Nachteil behaftet sind, daß ihre Selektionsfähigkeit, daß heißt die Fähigkeit, nur eine Spannung oder Spannungsfreiheit desjenigen elek trischen Leiters anzuzeigen, auf den die Sensorelektrode ausgerichtet ist, sehr gering ist, ist ein bekannter Spannungsfernprüfer der eingangs genannten Art (DE-AS 29 25 247) so ausgebildet, daß er nur funktionsfähig ist, wenn er über eine am traversenseitigen Ende eines die Freileitung tra genden Isolators vorgesehene, auf Erdpotential liegende Schutzarmatur an das Erdpotention angekoppelt wird. Der Benutzer ist dadurch genötigt, den Spannungsfernprüfer für die Spannungsprüfung in eine Position zu bringen, in der eine fehlerfreie Prüfung möglich ist. Allerdings muß er sich hierzu in die Nähe dieser Schutzarmatur begeben, was einen vorüber gehenden Aufenthalt auf der Masttraverse bedeutet.Known remote voltage testers known as sensor electrodes have a glass antenna with the disadvantage of that their ability to select, that is, the ability only a voltage or absence of voltage from the elek display tric conductor on which the sensor electrode is very low is a well-known Remote voltage tester of the type mentioned at the beginning (DE-AS 29 25 247) trained so that it is only functional if it over one at the traverse end of the overhead line tra Insulator provided, at ground potential Protective fitting is coupled to the earth potential. The This forces the user to use the remote voltage tester for to put the voltage test in a position in which one error-free testing is possible. However, he has to do this in the vicinity of this protective armature, what is passing means to stay on the mast traverse.

Mit Nachteilen sind auch diejenigen bekannten Hochspannungs prüfer behaftet (DE-GM 72 40 437), die eine stabförmige Prüf spitze aufweisen, über die eine galvanische Verbindung mit dem zu prüfenden Leiter hergestellt wird. Zum einen er schwert bei hohen Spannungen die große Länge der Prüf spitze die Handhabung des Spannungsprüfers. Zum anderen muß der Widerstandswert der Prüfspitze bei hohen Spannungen sehr hoch sein, was bei der Prüfung der Funktionsfähigkeit der Prüfspitze erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Hinzu kommt, daß eine Anzeige auch schon dann auftreten kann, wenn das freie Ende der Prüfspitze noch nicht den zu prü fenden Leiter kontaktiert. Dies kann zu einer Fehlanzeige führen. Zwar wurde bereits vorgeschlagen (DE-OS 31 24 813), zusätzlich zu der Prüfspitze eine Antenne vorzusehen und die Differenz der von der Prüfspitze und der Antenne gelieferten Signale für eine Anzeige auszuwerten. Die sich aus der Länge und dem hohen Widerstandswert der Prüfspitze ergebenden Prob leme können hierdurch aber nicht beseitigt werden.The known high-voltage are also disadvantageous tester (DE-GM 72 40 437), which is a rod-shaped test have peak, via which a galvanic connection with the conductor to be tested is manufactured. For one thing, he makes the length of the test difficult at high voltages great handling of the voltage tester. On the other hand the resistance value of the probe at high voltages be very high what when testing functionality the test probe causes considerable difficulties. In addition, an advertisement can already appear if the free end of the probe is not yet the one to be tested fenden head contacted. This can lead to a false report to lead. Although it has already been proposed (DE-OS 31 24 813), to provide an antenna in addition to the probe and the Difference between that supplied by the probe and the antenna Evaluate signals for a display. Which is made up of length and the high resistance value of the probe lems cannot be eliminated by this.

Es ist auch ein Hochspannungswarngerät bekannt (DE-AS 28 14 488), mittels dessen Personen, die im Bereich von Hochspannung führenden Leitern arbeiten müssen, davor gewarnt werden sollen, einen Sicherheitsabstand gegenüber solchen Leitern zu unterschreiten. Hierzu hat dieses Hochspannungs-Warngerät eine Sonde, welche eine scheibenförmige, elektrisch isolierende Folie aufweist, die beidseitig mit einer ebenfalls flexiblen Schicht aus einem leitenden oder halb-leitenden Werkstoff zur Bildung zweier Elektroden beschichtet ist, die potentialfrei bezüglich Erd potential an eine nachgeschaltete Auswerteelektronik ange schlossen sind. Für einen Spannungsprüfer ist jedoch eine solche Sonde unbrauchbar, weil sie keine Selektivität be sitzt.A high-voltage warning device is also known (DE-AS 28 14 488), by means of people who lead in the field of high voltage Leaders have to work, one should be warned To fall below the safety distance to such conductors. For this purpose, this high-voltage warning device has a probe, which has a disk-shaped, electrically insulating film, the two sides with an equally flexible layer of one conductive or semi-conductive material to form two Electrodes is coated, which is floating with respect to earth potential connected to a downstream evaluation electronics are closed. For a voltage tester, however, one is such a probe is unusable because it has no selectivity sits.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannungsfern prüfer zu schaffen, der eine so hohe Selektivität hat, daß auch noch aus relativ großen Entfernungen, beispielsweise bei Hochspannungs-Freileitungen vom Erdboden aus, eine feh lerfreie Spannungsprüfung möglich ist, selbst wenn sich andere Leiter oder Leitersysteme in der Nähe befinden, wie dies häufig in Freiluft-Schaltanlagen und bei Freileitungen der Fall ist. Diese Aufgabe löst ein Spannungsfernprüfer mit den Merkmalen des Anspruches 1.The invention has for its object a remote voltage to create auditors who have such a high selectivity that even from relatively long distances, for example in the case of high-voltage overhead lines from the ground, one wrong ler-free voltage testing is possible, even if there are others Ladders or ladder systems are nearby, like this often in outdoor switchgear and overhead lines Case is. A remote voltage tester solves this task the features of claim 1.

Dank der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung der beiden Sensorelektroden und ihrer Potentialfreiheit hat der erfindungsgemäße Spannungsprüfer ein ausgeprägtes Maximum seiner Ansprechempfindlichkeit, wenn eine gedachte, gerade Verbindungslinie vom Spannungsprüfer zu dem zu prüfenden Leiter lotrecht zu den beiden Sensorelektroden verläuft. Schon bei relativ geringen Abweichungen der Richtung dieser Verbindungslinie zu der lotrechten Richtung nimmt die An sprechempfindlichkeit stark ab. Die Potentialdifferenz zwischen den beiden Sensorelektroden ist dann zu gering, um eine Spannungsanzeige zu bewirken.Thanks to the design and arrangement of the invention has two sensor electrodes and their potential freedom the voltage tester according to the invention has a pronounced maximum its responsiveness, if an imaginary, straight Connection line from the voltage tester to the one to be tested Conductor runs perpendicular to the two sensor electrodes. Even with relatively small deviations in the direction of this The connecting line to the vertical direction takes on speech sensitivity strongly. The potential difference between the two sensor electrodes is then too small to to cause a voltage indication.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Sensorelektroden eben ausgebildet. Sie könnten aber auch gekrümmt sein.In a preferred embodiment, the two are Sensor electrodes just formed. But you could also be curved.

Vorteilhafterweise wird die Potentialdifferenz der beiden Sensorelektroden mit Hilfe eines Operationsverstärkers der Auswerteelektronik in ein für die Anzeige geeignetes Signal umgewandelt. Im Hinblick auf die Ausschaltung von Störeinflüssen ist es dabei vorteilhaft, die Auswerte elektronik zwischen den Sensorelektroden anzuordnen. The potential difference between the two is advantageous Sensor electrodes using an operational amplifier the evaluation electronics in a suitable for the display Signal converted. With regard to the shutdown of interference, it is advantageous to evaluate to arrange electronics between the sensor electrodes.

Dank seiner großen Selektivität ist der erfindungsgemäße Span nungsfernprüfer auch dort einsetzbar, wo bisher ausschließlich Spannungsprüfer verwendet worden sind, die eine an den zu prüfen den Leiter anzulegende Prüfspitze haben. Vor allem bei höheren Spannungen bieten hier der erfindungsgemäße Spannungsfernprüfer Vorteile. Seine Funktionsfähigkeit läßt sich nämlich leicht über prüfen, wohingegen eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Prüfspitze zumindest dann problematisch ist, wenn die Prüfspitze wegen der hohen Spannung des zu prüfenden Leiters sehr hochohmig ausgeführt sein muß. Um bei einem Einsatz des erfindungsgemäßen Spannungsprüfers an Stelle des mit einer Prüfspitze ausgerüsteten Spannungsprüfers die Ausrichtung auf den zu prüfenden Leiter zu erleichtern und insbesondere den Abstand vorzugeben, den der Spannungsprüfer von dem zu prüfenden Leiter bei der Prüfung haben soll, kann man einen isolierenden, nur mechanisch beanspruchten Stab gemäß Anspruch 5 vorsehen, der vorzugsweise lösbar an dem ihn tragenden Halter befestigt ist, um ihn für andere Spannungsberei che gegen Stäbe anderer Länge auswechseln zu können. Ein solcher Stab beseitigt nicht nur die bei der Prüfung der Funktionsfähig keit bisher vorhandenen Probleme, sondern verbilligt außerdem den Spannungsprüfer, da er wesentlich geringere Kosten verursacht als eine Prüfspitze.Thanks to its great selectivity, the chip according to the invention remote tester can also be used where previously exclusively Voltage testers have been used to test one at the have the test probe to be put on the head. Especially at higher ones The voltage remote tester according to the invention offers voltages here Advantages. Its functionality can be easily over check, whereas a check of the functionality of a Probe is at least problematic when the probe very high impedance due to the high voltage of the conductor to be tested must be carried out. To when using the invention Voltage tester instead of the one equipped with a test probe Voltage tester towards the conductor to be tested facilitate and in particular to specify the distance that the Have voltage testers from the conductor under test during the test you can use an insulating, only mechanically stressed Provide rod according to claim 5, which is preferably releasably attached to it supporting bracket is attached to it for other voltage relief can be exchanged for rods of different lengths. Such a Staff not only eliminates those when testing functionality problems that existed so far, but also makes the Voltage tester, since it causes much lower costs than a probe.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigtIn the following the invention is based on a drawing in Darge presented embodiment explained in detail. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels, Fig. 1 is a side view of the embodiment,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Ausführungsbeispiels, Fig. 2 is a longitudinal section of the embodiment,

Fig. 3 das Schaltschema des Ausführungsbeispiels. Fig. 3 shows the circuit diagram of the embodiment.

Ein Spannungsfernprüfer, der nicht nur zur Spannungsfernprüfung von Freileitungen und in Freiluftschaltanlagen geeignet ist, son dern auch an Stelle solcher Spannungsprüfer verwendbar ist, wel che eine an den zu prüfenden Leiter anzulegenden Prüfspitze ha ben, weist ein aus einem elektrisch isolierenden Material beste hendes Schutzgehäuse 1 auf, das im Ausführungsbeispiel eine zy lindrische Form hat. Im Inneren des Schutzgehäuses 1 ist, wie Fig. 2 zeigt, ein Gerätegehäuse 2 gleichachsig angeordnet, das zusammen mit dem Schutzgehäuse 1 einen Halter bildet. Dieser Hal ter wird von einem elektrisch isolierenden, stabförmigen Griff teil 3 getragen, der mit der einen Stirnseite des Schutzgehäuses 1 verbunden ist und lotrecht auf dieser steht.A remote voltage tester, which is not only suitable for remote voltage testing of overhead lines and in outdoor switchgear, but can also be used instead of such voltage testers which have a test probe to be connected to the conductor to be tested, has a protective housing 1 consisting of an electrically insulating material on, which has a cylindrical shape in the exemplary embodiment. In the interior of the protective housing 1 , as shown in FIG. 2, a device housing 2 is arranged coaxially, which together with the protective housing 1 forms a holder. This Hal ter is carried by an electrically insulating, rod-shaped handle part 3 , which is connected to one end face of the protective housing 1 and is perpendicular to this.

An dem dem Griffteil 3 abgekehrten Ende des Gerätegehäuses 2 ist an diesem eine ebene, kreisförmige erste Sensorelektrode 4 fest gelegt, deren Durchmesser auf den Innendurchmesser des Schutzge häuses 1 abgestimmt ist und in einer Radialebene des Schutzgehäu ses 1 liegt. Eine zweite Sensorelektrode 5 ist parallel zur er sten Sensorelektrode 4 an dem dem Griffteil 3 zugewandten Ende des Gerätegehäuses 2 festgelegt. Die zweite Sensorelektrode 5 hat die gleiche Form und Größe wie die erste Sensorelektrode 4 .Where the handle part 3 facing away from the end of the appliance housing 2 a flat, circular first sensor electrode 4 is in this set solid, the diameter of which is matched to the inner diameter of the Schutzge häuses 1 and lies in a radial plane of the Schutzgehäu ses. 1 A second sensor electrode 5 is fixed parallel to the first sensor electrode 4 on the handle part 3 facing the end of the device housing 2 . The second sensor electrode 5 has the same shape and size as the first sensor electrode 4 .

Wie Fig. 2 ferner zeigt, sind in derjenigen Stirnseite des Schutzgehäuses 1, in der der Griffteil 3 festgelegt ist, Anzeige lampen 6 für die Anzeige des Prüfergebnisses sowie für die Anzeig ge der Funktionsfähigkeit des Spannungsprüfers angeordnet. Selbstverständlich könnten jedoch statt dieser Anzeigelampen 6 oder zusätzlich zu diesen auch andere Anzeigemittel einschließ lich akustischer Anzeigemittel vorgesehen sein. Das Schutzgehäuse 1 ist mit einer Aufnahme 7 versehen, in der lösbar das eine Ende eines elektrisch isolierenden, nur mechanisch beanspruchten Stabes 8 einsetzbar ist. Der Stab 8 wird benötigt, wenn der Spannungsfernprüfer statt eines Spannungsprüfers mit Prüfspitze verwendet wird, um ihn auf den zu prüfenden Leiter ausrichten und den optimalen Abstand zum Leiter einhalten zu kön nen. Der Stab 8 hat deshalb eine auf den Spannungsbereich des zu prüfenden Leiters abgestimmte Länge und ist gegen Stäbe anderer Längen für die Spannungsprüfung an Leitern in anderen Spannungsbereichen austauschbar. As further shown in FIG. 2, in the end face of the protective housing 1 in which the grip part 3 is fixed, display lamps 6 for the display of the test result and for the display of the functionality of the voltage tester are arranged. Of course, instead of these indicator lamps 6 or in addition to these, other display means including acoustic display means could also be provided. The protective housing 1 is provided with a receptacle 7 , in which one end of an electrically insulating, only mechanically stressed rod 8 can be inserted. The rod 8 is required if the remote voltage tester is used instead of a voltage tester with a test probe in order to align it with the conductor under test and to be able to maintain the optimum distance from the conductor. The rod 8 therefore has a length matched to the voltage range of the conductor to be tested and is interchangeable with rods of other lengths for voltage testing on conductors in other voltage ranges.

Im Inneren des Gerätegehäuses 2 ist die Elektronik des Spannungs fernprüfers und die zur Energieversorgung erforderliche Batterie angeordnet. Diese Elektronik weist einen Operationsverstärker 9 auf, dessen beiden Eingänge an die erste bzw. zweite Sensorelek trode 4 bzw. 5 angeschlossen sind. Der Operationsverstärker 9 er zeugt deshalb ein der Potentialdifferenz zwischen den beiden be züglich Erdpotential potentialfreien Sensorelektroden 4 und 5 entsprechendes Signal. Die dem Operationsverstärker nachgeschal tete Schaltung erzeugt ein Spannungsanzeigesignal, wenn die Po tentialdifferenz der beiden Sensorelektroden 4 oder 5 einen be stimmten Wert überschreitet. Diese Potentialdifferenz hat ihr Maximum dann, wenn eine gedachte, gerade Verbindunglinie vom Spannungsfernprüfer zu dem zu prüfenden Leiter lotrecht zu den beiden Sensorelektroden 4 und 5 und damit gleichachsig zum Schutzgehäuse 1 verläuft. Bei einer zunehmenden Abweichung der Richtung dieser Verbindungslinie zur lotrechten Richtung bezüg lich der Elektrodenfläche nimmt die Potentialdifferenz der beiden Sensorelektroden 4 und 5 stark ab. Bei einem Winkel von 90° ist sie gleich null. Der Grenzwert der Potentialdifferenz kann so gewählt werden, daß eine Spannungsanzeige nur dann erfolgt, wenn die Verbindungslinie zu dem zu prüfenden Leiter von der lotrech ten Richtung bezüglich der Sensorelektroden um einen im Vergleich zu den bekannten Spannungsfernprüfern kleinen Winkel abweicht.Inside the device housing 2 , the electronics of the voltage remote tester and the battery required for energy supply are arranged. This electronics has an operational amplifier 9 , the two inputs of which are connected to the first and second sensor electrodes 4 and 5 , respectively. The operational amplifier 9, therefore, it generates a potential difference between the two be potentials with respect to earth potential-free sensor electrodes 4 and 5 corresponding signal. The circuit downstream of the operational amplifier generates a voltage display signal when the potential difference of the two sensor electrodes 4 or 5 exceeds a certain value. This potential difference has its maximum when an imaginary, straight connecting line from the remote voltage tester to the conductor to be tested runs perpendicular to the two sensor electrodes 4 and 5 and thus coaxially to the protective housing 1 . With an increasing deviation of the direction of this connecting line from the perpendicular direction with respect to the electrode surface, the potential difference between the two sensor electrodes 4 and 5 decreases sharply. At an angle of 90 ° it is zero. The limit value of the potential difference can be chosen so that a voltage display only occurs when the connecting line to the conductor to be tested deviates from the perpendicular direction with respect to the sensor electrodes by a small angle in comparison with the known remote voltage testers.

Die Prüfung der Funktionsfähigkeit sowie ihre Anzeige erfolgt in an sich bekannter Weise. Es braucht hierzu nur eine Prüfspannung an die beiden Sensorelektroden 4 und 5 angelegt zu werden.The functionality is checked and displayed in a manner known per se. All that is required is a test voltage to be applied to the two sensor electrodes 4 and 5 .

Claims

1.Voltage remote tester, in particular for the voltage test of electrical conductors with an operating voltage of at least 60 kV, with a holder arranged on an electrically insulating handle part, which carries a flat sensor electrode as well as evaluation electronics and a signaling device, characterized by the following features:

a) the holder ( 1, 2 ) carries a second flat sensor electrode ( 5 ),
b) both sensor electrodes ( 4, 5 ) are parallel and symmetrically arranged plates, the spacing of which is in the order of magnitude of their diameter,
c) both sensor electrodes ( 4, 5 ) are potential-free with respect to earth potential,
d) the potential difference between the two sensor electrodes ( 4, 5 ) is the size at the input of the evaluation electronics.

2. Remote voltage tester according to claim 1, characterized in that the two sensor electrodes ( 4, 5 ) are flat.

3. Remote voltage tester according to one of claims 1 or 2, characterized in that the two sensor electrodes ( 4, 5 ) are connected to the two inputs of an operational amplifier ( 9 ) of the evaluation electronics.

4. Remote voltage tester according to one of claims 1 to 3, characterized in that the evaluation electronics is arranged between the two sensor electrodes ( 4, 5 ).

5. Remote voltage tester according to one of claims 1 to 4, characterized in that from the holder ( 1, 2 ) in the direction of measurement an insulating, only mechanically stressed rod ( 8 ), the length of which was necessary for the voltage test from the conductor corresponds.

6. Remote voltage tester according to claim 5, characterized in that the rod ( 8 ) releasably with the holder ( 1, 2, ) is connected ver.

7. Remote voltage tester according to claim 6, characterized due to different rod lengths for the voltage test different tensions.

8. Remote voltage tester according to one of claims 5 to 7, characterized in that the rod ( 8 ) in extension of the handle part ( 3 ) also formed on the holder ( 1, 2 ) is fixed.