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Einrichtung zum Prüfen elektrischer Leitungen. Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zum Prüfen elektrischer Leitungen und hat den Zweck, bei einer
einfachen Handhabung schädliche Nebenschlüsse und Kurzschlüsse schnell festzustellen
und bei der Untersuchung der Leitung das Aufhören der Kurzschlüsse leicht kenntlich
zu machen. Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die zu prüfende
Doppelleitung als Schleife im Nebenschluß zu einem Elektromagneten geschaltet wird,
dessen Anker unter der Einwirkung einer derart veränderlichen Gegenkraft, Feder,
Magnet o. dgl. steht, daß bei dem jeweiligen Widerstand der im Nebenschluß zur Mag
etwicklung liegenden Leitungsschleife einschließlich der angeschlossenen Stromverbraucher,
Lampen o, dgl. dieser Elektromagnet nach Beseitigung des Kurzschlusses eine entsprechende
Anziehungskraft auf den Anker ausüben kann, der dabei eine Signalvorrichtung in
Tätigkeit setzt. Um die Benutzung der Einrichtung auch weniger geübten Händen zu
ermöglichen, sieht die Erfindung eine Einstellvorrichtung zur Veränderung der Gegenkraft
für den Anker mit einer Teilung vor, die den Widerstand oder den Stromkreis der
zu prüfenden Leitungsschleife im normalen Zustand angibt. Dadurch läßt sich die
Einrichtung für jede beliebige Anlage oder Leitung durch eine einfache Einstellung
auf den betreffenden Stromverbrauch gebrauchsfertig machen. Auf weitere Merkmale
der Erfindung ist bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das auf den Zeichnungen
veranschaulicht ist, näher eingegangen.
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Abb. r zeigt zur Erläuterung des Erfindungsgedankens ein Schalltungsschema
der Einrichtung in Verbindung mit einer Beleuchtungsanlage. In Abb, a ist eine bestimmte
Ausführungsform der Einrichtung in der Vorderansicht und in Abb. g in der Draufsicht
dargestellt Mit r ist der Elektromagnet bezeichnet, welcher den wesentlichen Bestandteil
der Einrichtung bildet. Im Nebenschluß zu diesein
Eiektromagneten
i wird gemäß der Erfindung die zu prüfende Leitungsschleife geschaltet, die in dem
Schaltungsschema als Doppelleitung 2a, 2b angedeutet ist. Zu dem Elektromagneten
i gehört ein Anker 3, der sich bei unerregtem Elektromagneten i gegen einen Anschlag.
legt und bei Erregung einen Kontakt 5 schließt. Auf den Anker 3 wirkt entgegen der
Anziehungskraft des Elektromagneten i eine in bestimmter Weise veränderliche Gegenkraft,
die bei dem angegebenen Ausführungsbeispiel von einem zweiten Elektromagneten 6
gebildet wird. Durch diese Anordnung erhält die dargestellte Einrichtung das Aussehen
eines Doppelmagneten mit einem gemeinsamen Anker, auf den die beiden einzelnen Magnete
differential wirken. An Stelle des Elektromagneten 6 kann auch eine andere einstellbare
Gegenkraft, beispielsweise Feder, treten. Die Wicklungen beider Elektromagnete i
und 6 werden an eine Stromquelle angeschlossen, und zwar entweder an die Netzleitung
7 oder an eine andere lediglich für die Untersuchung geeignete Batterie. Die Elektromagnete
i und 6 können in Hintereinanderschaltung, wie in Abb. i angegeben, oder auch in
Parallelschaltung zueinander liegen. In den Erreger-.,tromkreis ist eine Lampe 8
geschaltet, die sowohl als Vorschaltwiderstand als auch als optisches Signal für
das richtige Anschalten der Spannung an die Einrichtung dient. Der Kontakt 5 des
Ankers 3 schaltet einen Wekker 9 ein, der von irgendeiner Stromquelle gespeist wird,
aber auch zur Vermeidung einer besonderen Batterie von einem Widerstand io des Elektromagnetenstromkreises
abgezweigt sein kann. Die zu prüfende Leitungsschleife liegt einerseits mit ihrem
Zweig 2" über Leitung i i, andererseits mit ihrem Zweig 2b über Leitung 12 und 13
im Nebenschluß zur Wicklung des Elektromagneten i. In der Leitung 12, 13 ist noch
ein Kontakt 14 vorgesehen, der durch ein Relais 15 geschlossen werden kann. Die
Anordnung dieses Kontaktes 14 bezweckt eine Sicherheitsschaltung, auf die unten
näher eingegangen ist.
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Der Grundgedanke der Einrichtung ist folgender. Wenn die Einrichtung
in der aus Abb. i ersichtlichen Weise angeschlossen ist, dann fließt aus dem Netz
7 ein Strom über Leitung i i, Wicklung i, Widerstand i o, Relais 15, Wicklung 6,
Lampe 8 und Leitung 16 zum Netz 7 zurück. Die Lampe 8 leuchtet auf und zeigt damit
den Stromfluß zur Erregung der Elektromagnete i und 6 an. Das erregte Relais 15
schließt seinen Kontakt 14 und verbindet die Leitungen 12 und 13, so daß die Leitungsschleife
2a, 2b in den Nebenschluß der Wicklung des Elektromagneten i zu liegen kommt. Infolge
des in der Leitungsschleife bestehenden Kurzschlusses wird der Elektromagnet i nicht
erregt und der Anker 3 steht allein unter der Wirkung der Gegenkraft des Elektromagneten
6. Wird durch die Untersuchung der zu prüfenden Leitung der Kurzschluß beseitigt,
dann bleibt zwar ein Nebenschluß zu dem Elektromagneten i bestehen, der von den
in der Leitung 2a, -ab eingeschalteten Stromverbrauchern, beispielsweise Glühlampen,
gebildet wird. Damit aber der Elektromagnet i nach dem Beseitigen des Kurzschlusses
den Anker 3 anziehen kann, hat die auf den Anker 3 einwirkende Gegenkraft eine Einstellvorrichtung
zur Veränderung ihrer Stärke erhalten, um sie der Größe des normalen Nebenschlusses
der zu prüfenden Leitung anzupassen.
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Die Veränderung der Gegenkraft für den Anker 3 kann auf verschiedene
Weise erzielt werden. Wenn beide Elektromagnete i und 6 gleich ausgeführt sind und
der Anker 3 in der Mitte ihrer Pole steht, so üben sie auf diesen eine ungefähr
gleich starke Anziehung aus. Wird nun aber der Elektromagnet 6 vom Anker 3 entfernt,
so wird natürlich die von ihm ausgeübte Gegenkraft geschwächt. Dadurch wird erreicht,
daß der Elektromagnet i empfindlicher wird, und zwar kann diese Änderung dem Widerstandsverhältnis
der im Nebenschluß zu ihm liegenden Leitungsschleife 2d, 2b angepaßt werden.
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Ein anderes Mittel! zur Veränderung der vom Magneten 6 hervorgerufenen
Gegenkraft kann durch einen Nebenschluß zu seiner Wicklung erreicht werden. Durch
einen derartigen Nebenschluß, der den Magneten 6 entsprechend schwächt, wird allerdings
auch gleichzeitig. der Strom zur Erregung des Elektromagneten i verstärkt. Dies
ist zu berücksichtigen, wenn bei der Bemessung der veränderlichen Gegenkraft, die
durch den Elektromagneten 6 erzeugt werden soll, das Widerstandsverhältnis der zu
prüfenden Leitung 2a, 2b nach ganz bestimmten Werten bemessen werden soll.
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Am einfachsten ist die Veränderung der Gegenkraft durch Verschiebung
der Lage des Ankers 3 zwischen den beiden Elektromagneten i und 6 zu erreichen,
ein Mittel, das bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel angewendet
worden ist.
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An Stelle eines Elektromagneten 6 als Gegenkraft kann auch eine in
ihrer Zugkraft veränderliche und einstellbare Feder Verwendung finden. Die Einstellung
dieser Feder wäre unter Berücksichtigung der obigen Darlegungen über das Widerstandsverhältnis
der Leitung, die mit Hilfe der Einrichtung geprüft werden soll, anzuführen. Eine
Feder hat allerdings den Nachteil, daß sich ihre
Zugkraft aus inneren
Ursachen mit der Zeit ändert, und es wäre nötig, für diese Veränderung mit der Zeit
einen gewissen Ausgleich oder eine neue Einstellung zu schaffen.
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Wenn beim Anschließen der Einrichtung die Leitungen 12 und 16 irrtümlich
verwechselt werden sollten, dann kommt bei unmittelbarer Verbindung der Leitungen
12 und 13 die Wicklung des Elektromagneten i an die volle Spannung des Netzes 7
oder eine andere Stromquelle zu liegen, wobei seine Wicklung gefährdet werden könnte.
Durch Anordnung des Relais 15, das die Leitungen 1z, 13 über den Kontakt 14 zu schließen
hat, wird erreicht, daß bei einem Verwechseln der Anschlüsse 12 und 16 der angegebene
Übelstand nicht eintreten kann. Bei einem solchen Falle wird nämlich das Relais
15 nicht erregt und dadurch der unmittelbare Anschhuß des Elektromagneten i unmöglich.
Das Relais 15 braucht nicht mit den Elektromagneten i und 6 in Reihe geschaltet
zu werden, nur muß es im Erregerstromkreis mit den Elektromagneten i und 6 derart
liegen, daß es anspricht, wenn die Elektromagnete richtig an die Spannung angeschaltet
werden. Im Zusammenhang reit dieser Sicherheitsschaltung steht die Glühlampe 8,
die in den Erregerstromkreis der Elektromagnete i und 6 geschaltet ist. Nur bei
richtigem Anschließen, bei welchem das Relais 15 anspricht und die Leitungen i2
und 13 verbindet, erhält die Lampe 8 Strom und zeigt durch ihr Leuchten den richtigen
Anschluß an. Bei Verwechslung der Anschlüsse 12 und 16 kann die Lampe 8 nicht aufleuchten,
wodurch der unrichtige Anschluß kenntlich gemacht wird.
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Im allgemeinen könnte das richtige Anschließen, insbesondere der Leitungen
16 und 12, dadurch erreicht werden, daß mit Hilfe von sichtbaren Anschlußvorrichtungen
einerseits die Verbindung mit dem Netz oder einer anderen Stromquelle und andererseits
mit dem Zweig 2b der zu prüfenden Leitung vorgenommen wird. Um aber das" Anschließen
der Einrichtung an eine bestehende Anlage sehr zu erleichtern, soll der Anschluß
über die Sicherungssockel zwischen dem Netz 7 und der Leitungsschleife 2d, 2b, aus
dem die Sicherungsstöpsel entfernt sind, erfolgen können. Es ist dies in der Abb.
i dadurch angedeutet, daß die Leitung 1 i nach dem Sicherungssockel 17 und die Leitungen
12 und 16 nach dem Sicherungssockel 18 geführt sind. An Stelle der ausgeschraubten
Sicherungsstöpsel sind Steckerstöpsel in die Sicherungssockel 18 und -17 einzuschrauben,
die dann den Anschluß der Leitungen 11, 12 und 16 vermitteln können. Bei dieser
Handhabung ist es natürlich nicht ohne weiteres erreichbar, daß das Anschließen
der Leitungen 12 und 16 im richtigen Sinne erfolgt. Für den praktischen Gebrauch
ist daher die Anordnung des Relais 15 mit dem Kontakt 14 von außerordentlicher Bedeutuizg.
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Bei dem in Abb. - und 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel der
Einrichtung sind der Übersichtlichkeit halber die im Schaltungsschema der Abb. i
verwendeten Bezugszeichen füi: die gleichen Apparatteife beibehalten worden. Zwischen
dem Nebenschlußelektromagneten 1 und dem die Gegenkraft auf den Anker erzeugenden
Elektromagneten 6, die einander gegenüber mit Hilfe von Winkeln ig auf einer Grundplatte
2o befestigt sind, ist der Anker 3 auf ekler verschiebbaren Brücke 21 derart befestigt,
daß seine Lage .gegenüber den Elektromagneten verändert werden kann. Der Anker 3
wird von einem Stück Blech gebildet, das hochkant gestellt um seine untere Kante
als Drehachse zwischen Stiftschrauben 22 drehbar gelagert ist, so daß seine Bewegung
von der Anziehungskraft der beiden Elektromagnete i oder 6 geregelt wird. Der Anschlag
4 ,für die Ruhelage wird durch eine. Schraube in einer Säule 23 gebildet. Gegenüber
dem Anschlag ist mit Hilfe einer gleichen Säule 23 eine Kontaktschraube 5" zur Bildung
des Kontaktes 5 (Abb. i) angeordnet. Die Verschiebung des Schlittens 21 zum Einstellen
des Ankers 3 wird mit Hilfe einer Schraubenspindel 24 bewirkt, die durch ein Handrad
25 gedreht werden kann. Am Schlitten 21 ist ein Zeiger 26 angebracht, der über eine
Teilung 27 auf der Grundplatte 2o spielt. Die Teilung hat Größenangaben in Ampere
erhalten, die der normalen Belastung der zu prüfenden Leitung entsprechen sollen.
An Stelle dieser Angaben können auch andere, beispielsweise Widerstandswerte treten.
Da jedoch die Sicherungen- der Leitungen nach Ampere bemessen sind, empfiehlt es
sich, .die Teilstriche ebenfalls nach Ampere anzugeben, weil dadurch die Einstellung
des Ankers 3 für die Prüfung einer bestimmten Leitung sehr erleichtert wird. Die
Strichteilung kann durch Versuch oller auch rechnerisch ermittelt werden.
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Mit 28 sind zwei Kontaktstifte bezeichnet, die einerseits untereinander
leitend verbunden, andererseits an die Wicklung des Elek-
tromagneten i angeschlossen
sind. Diese Kontaktstifte 28 dienen zum Anschluß der Leitung i i. Es sind zwei Kontaktstifte
vorgesehen, um eine normale Steckerkupplung verwenden zu können. Zum Anschluß der
Leitungen 12 und 16 dienen die zwei Steckerstifte 29 und: 30. Mit 31 ist die Fassung
für die Lampe 8 angedeutet. Unterhalb des Elektromagneten i kann das Relais 15 mit
dem
Kontakt 14 angeordnet sein. Die Klemmschrauben 32 dienen zum Anschluß des Weckers,
der das Ansprechen des Elektromagneten i anzeigen soll, wenn der festzustellende
Kurzschluß in der Leitung beseitigt ist.
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Die Handhabung dieser Einrichtung ist folgende: Wenn die Prüfung mit
der Netzspannung vorgenommen werden soll, dann sind aus den Sicherungssockeln 17,
18 (Abb. i), von denen die zu prüfende Leitung 2", 2" abgeht, die Sicherungsstöpsel
herauszuschrauben und dafür Steckerstöpsel einzusetzen. Diese Steckerstöpsel werdet
mit Hilfe von Schnüren und Steckerkupplungen mit den Steckerstiften 28, 29, 30 leitend
verbunden, und zwar der Sicherungssockel 17
mit dem Steckerstift 28 und der
Sicherungssockel 18 mit den Steckerstiften 29, 30. Wenn die an dem Steckerstift
29 endigende Leitung 16 verkehrten Anschluß im Sicherungssockel 18 erhält, bleibt
die Lampe 8 dunkel, erfolgt aber der Anschluß richtig, d. h. tritt eine Verbindung
des Steckerstiftes 29 mit der Netzleitung ein, dann leuchtet die Lampe 8 auf. Dies
ist ein Zeichen, daß die Elektromagnete Strom erhalten. Es wird nu-a der Anker 3
mit Hilfe des Handrades 25 derart eingestellt, daß der Zeiger 26 sich auf diejenige
Amperegröße der Teilung 27 einstellt, die der ausgeschraubten Sicherung entspricht.
Durch diese Einstellung erhält der Nebenschlußelektromagnet i eine derartige Empfindlichkeit
in bezug auf den Anker 3, daß dieser bei dem normalen Widerstand der Leitungsschleife
2", 21, beim Einschalten sämtlicher Stromverbraucher, beispielsweise Lampen,
ansprechen wird, wenn der Kurzschluß beseitigt ist. Die Einrichtung ist auf diese
`'eise für die Untersuchu-7g dieser Anlage hergerichtet.
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Es ist nun die Leitungsschleife 2,Z, 2b zu untersuchen, wo sich der
Kurzschluß befindet. Wird beispielsweise beim Herausschrauben einer Lampe (iqr Kurzschluß
beseitigt, so spricht der Elektromagnet i an, und durch den Anker 3 wird der Wecker
9 eingeschaltet. Das Ertönen des Weckers 9 zeigt somit das Verschwinden des Kurzschlusse
an, und es kann der durch das Signal an dieser Stelle ermittelte Fehler beseitigt
werden.