EP0087108B1 - Elektrodenanordnung für kapazitive Schutzzäune - Google Patents

Elektrodenanordnung für kapazitive Schutzzäune Download PDF

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EP0087108B1
EP0087108B1 EP83101441A EP83101441A EP0087108B1 EP 0087108 B1 EP0087108 B1 EP 0087108B1 EP 83101441 A EP83101441 A EP 83101441A EP 83101441 A EP83101441 A EP 83101441A EP 0087108 B1 EP0087108 B1 EP 0087108B1
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EP
European Patent Office
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electrode
electrode arrangement
conducting wires
arrangement
section
Prior art date
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Expired
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EP83101441A
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English (en)
French (fr)
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EP0087108A1 (de
Inventor
Herbert Foissner
Peter Dr.-Ing. Kupec
Uwe Metzner
Peer Dr.-Ing. Thilo
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22—Electrical actuation
    • G08B13/26—Electrical actuation by proximity of an intruder causing variation in capacitance or inductance of a circuit

Definitions

  • the invention relates to an electrode arrangement for capacitive protective fences, an electrode having at least one electrical lead wire stretched approximately parallel to the ground, and a plurality of electrodes being arranged one below the other.
  • the environment is often used in addition to building protection, e.g. secured with a protective fence to prevent unauthorized entry or at least to make it more difficult.
  • a protective fence to prevent unauthorized entry or at least to make it more difficult.
  • capacitive protective fences are set up that trigger an alarm if an intruder approaches or tries to penetrate them.
  • Objects requiring special security e.g. Nuclear power plants, military plants, production facilities at risk, require extremely safe room protection systems.
  • Capacitive protective fences have a number of electrodes made of longitudinally stretched wires, which are attached to masts at certain intervals using insulators. The capacitances between the individual electrodes or the capacitances to the earth are measured and evaluated and an alarm or an interference criterion is derived from them. Since such outdoor systems are particularly easy to protect against environmental influences, e.g. Wire thickening due to rain or by placing a bird on the electrode, which are more sensitive to interference than room protection systems in closed buildings, various measures are taken to avoid false alarms, so-called false alarms. Such measures are generally implemented in terms of circuitry. With the help of complicated measurement and evaluation methods, attempts are made to reduce the false alarms to a minimum with a sufficiently high sensitivity of the capacitive protective fence.
  • DE-AS 1 238364 describes an electrical alarm system for securing predetermined floor areas, e.g. Terrain sections, against unauthorized approach of moving objects, especially people, described.
  • the known capacitive protective fence in which several electrodes are arranged one below the other and run parallel to the floor, one electrode being formed by a lead wire, has circuitry measures with which weather influences can be compensated.
  • a bird sitting on an electrode wire which generally has a circular cross section, causes a change in capacitance which is smaller the larger the diameter of the wire.
  • the rain which is stored on the wires in the form of droplets hanging side by side, also causes a change in capacity.
  • the larger the wire diameter the smaller this change in capacity. This means that the wire diameter of the electrodes would have to be made considerably larger.
  • this has the disadvantage that the wires become heavy and mechanical problems arise.
  • larger birds can then sit on the wires again.
  • the usual electrode arrangement for capacitive protective fences has longitudinally stretched wires which are arranged at certain intervals and which generally have a circular cross section.
  • the electrodes are arranged vertically one above the other and parallel to one another horizontally to the ground on masts, an electrode generally having a single lead wire.
  • an electrode according to the invention has a lead wire with a rectangular conductor cross section, the narrow side of which is considerably smaller than the broad side thereof. This gives the electrode the shape of a strip conductor.
  • the very small narrow side of the strip conductor for example of 0.1 mm compared to a width of 3 mm, makes it difficult for birds to attach it due to the cutting effect.
  • This strip conductor is arranged on the capacitive protective fence in such a way that a narrow side points downwards, that is, the electrode forms an upright strip.
  • the water is stored on the side, the broad side of the strip conductor, when it rains. Uniform droplet formation on the lower edge (narrow side of the strip conductor) is practically impossible.
  • the lower flow resistance for the water on the side surfaces (broad side of the strip conductor) enables the water to be transported quickly along the strip conductor. A water film on the lower edge is sucked up from the side surface, so that no drops can form on the lower edge of the electrode.
  • the electromagnetic field is formed between two electrodes arranged one above the other, so that the field lines emerge mainly on the respective narrow side and the edges of the strip conductor.
  • the water located on the broad sides of the strip conductor thus advantageously has no disruptive influence on the capacity conditions of the protective fence.
  • a further embodiment of an electrode is provided by at least two conductors arranged close to one another, which have a circular shape can have a conductor cross-section.
  • two conductors can be provided, which are arranged parallel to one another and form a double conductor.
  • the double conductor can expediently be arranged upright. In the respective gusset between such a double conductor, the water collects when it rains, so that drop formation on the underside of the electrode is prevented, similar to that of the strip conductor.
  • two conductors can also be arranged in a twisted manner, which may also have braided pieces of wire at certain intervals, so that the electrode has the shape of a barbed wire.
  • This has the advantage that defined draining points are arranged, which cause the water film that forms to drip off rapidly when it rains.
  • a further electrode which is formed from at least three conductors which are arranged on a circumference with a predetermined radius.
  • the lead wires can be held at the desired distance from one another, for example with a disk made of insulating material, on the circumference of which the conductors are arranged in notches.
  • Such an electrode shape forms a multiple conductor, which consists of at least three generally very thin wires or conductors. This has the advantage that the wires have a very small diameter so that birds can no longer touch them.
  • the relatively thin wire i.e. due to the small conductor cross-section
  • droplet formation in the rain hardly disturbing, because the only very small drops on the underside of the conductor do not cause a disturbing change in capacity.
  • the electrode shape according to the invention results in an apparent radius of the electrode which is smaller than the radius of the circumference on which the conductors are arranged, but which is considerably larger than the radius of the individual conductor cross section.
  • the insulating washer also serves as a drip device.
  • an electrode is provided by a lead wire which has the shape of an elongated coil spring. At defined intervals, this has deep-lying points where the small drops of water can collect to form a larger drop and thus drain off.
  • a straight, longitudinally stretched wire on which a very thin film of water forms when it rains, which then leads to small droplets at approximately uniform intervals, the raindrops are formed more rapidly in the inventive electrode.
  • the thin water film has a very high flow resistance with an elongated wire, which causes a very slow dripping. When the wind is very strong, the drops can be pushed together like a string of pearls. The resulting very large drops lead to a leap in capacity when drained, which causes a false alarm.
  • the stretched helical spring-shaped electrode With the stretched helical spring-shaped electrode according to the invention, such disturbances cannot occur and lead to a false alarm, since the wind cannot drive the drops uphill. Only small drops form at defined intervals, which cause only a very small change in capacity when dripping, which can be taken into account when evaluating the change in capacity.
  • the stretched coil spring has an apparent radius that is larger than the actual radius of the wire. This apparent radius is decisive for the capacity conditions on the protective fence.
  • the electrode In order to quickly drain off the water stored on the lead wires, the electrode can be inclined with respect to the horizontal. A slight inclination of the electrode of less than 5 ° is sufficient.
  • a ribbon-shaped electrode E1 is shown in cross section.
  • the cross section Q of the electrode E1 has the shape of a rectangle, the narrow side SS of which is very small compared to the broad side BS, e.g. 0.1 mm to 3 mm.
  • the electrode is arranged on the protective fence in such a way that a narrow side SS points downward.
  • a water film W forms on the broad side BS, ie on the weak field side of the upright strip conductor.
  • the water film has only a minor influence on the change in capacitance, because the electric field is primarily on the edges and on the narrow side of the electrodes has its greatest field strength.
  • a water film W located on the narrow side SS of the strip is sucked up by the side surface BS because of the low flow resistance, so that no water drops changing the capacity of the protective fence can form on the lower narrow side SS of the strip conductor.
  • Such a belt can hold a large amount of water on the broad sides BS because the water cross section W can become large. With a slight incline (less than 5 °), the water drips off relatively quickly if the amount of water on the side surface has become too large. With the round wires commonly used, an inclination of more than 10 ° would be required.
  • the electrode E2 has shown in section two conductors L1 and L2 packed close together with the cross sections Q1 and Q2, the conductors L1 and L2 being twisted together.
  • the water W can be stored in the respective gusset between the conductors L1 and L2 when it rains. Seen in section, it forms a water wedge W.
  • the water W here behaves similarly to the first exemplary embodiment, electrode E1 according to FIG. 1.
  • the relatively large water cross section W in the gusset of the conductors L1 and L2 has a relatively low flow resistance along the conductor Consequence, so that a slight suction of the water film that is formed in particular on the underside of the electrode (E2) is ensured.
  • the two conductors L1 and L2 can also be arranged parallel to one another and, like the strip conductor (electrode El), can be arranged upright on the capacitive protective fence. The situation is similar to that of electrode E1.
  • an electrode E2 according to FIG. 3 made of twisted conductors L1 and L2 is shown in perspective. There, small pieces of wire ST are braided at regular intervals, so that a barbed wire-shaped electrode results. This creates defined draining points for the water. An inclination of the electrode to the horizontal is no longer necessary.
  • the electrode E3 is a triple conductor, which consists of three thin individual conductors L1, L2 and L3, each having a circular cross section Q1, Q2 and Q3 and having a diameter of 2 Ro.
  • These three conductors L1 to L3 are arranged in parallel at a uniform distance from one another, so that the three conductors L1 to L3 with their cross sections Q1 to Q3 lie on a circumference with the radius R in the sectional view. They form an equilateral triangle.
  • the radius Ro of the conductor is very small, this arrangement results in an electrode E that has an apparent radius Rs that has the following size: where n is the number of conductors.
  • the apparent radius Rs increases with a large number of thin conductors (n at least equal to 3).
  • the small radius Ro of the respective conductors (L1 to Ln) of the electrode E prevents birds from touching down. If, however, a very small bird sits on a wire of the electrode, the influence is not noticeable, because with the large apparent radius Rs of the electrode E the change in capacitance is relatively small and does not lead to a false alarm.
  • droplet formation in the rain on the underside of the conductors (L1 to Ln) has no disruptive influence, because there is a field-weak area of the electrode because the electrode has an apparent radius Rs for the electrical field of the capacitive protective fence, as explained above .
  • the electrode E3 according to FIG. 5 is shown in perspective, with drip devices AV being arranged at certain intervals, which may be uniform, which advantageously allow a defined dripping.
  • These draining devices AV can simultaneously serve as spacers between the individual conductors L1 to L3 of the triple conductor.
  • a stretched helical spring-shaped electrode E4 is shown, which has a single conductor L1.
  • Defined draining points can also be provided in other electrode shapes and arrangements if rings or similar draining devices are arranged on the electrode wires at certain intervals.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung für kapazitive Schutzzäune, wobei eine Elektrode mindestens einen, annähernd parallel zum Boden gespannten elektrischen Leitungsdraht aufweist, und mehrere Elektroden untereinander angeordnet sind.
  • Für einen sicheren Objektschutz wird häufig zusätzlich zum Gebäudeschutz die Umgebung z.B. mit einem Schutzzaun abgesichert, um ein unbefugtes Eindringen zu verhindern oder zumindest zu erschweren. Um ein unbefugtes Eindringen zu erkennen, werden kapazitive Schutzzäune errichtet, die einen Alarm auslösen, wenn sich ein Eindringling ihnen nähert oder sie zu durchdringen versucht. Besonders sicherungsbedürftige Objekte, z.B. Kernkraftwerke, militärische Anlagen, gefährdete Produktionsstätten, benötigen äusserst sichere Raumschutzanlagen.
  • Kapazitive Schutzzäune weisen eine Anzahl Elektroden aus längsgespannten Drähten auf, die mit Isolatoren in bestimmten Abständen an Masten befestigt sind. Es werden die Kapazitäten zwischen den einzelnen Elektroden oder die Kapazitäten gegenüber der Erde gemessen und ausgewertet und daraus ein Alarm oder auch ein Störkriterium abgeleitet. Da derartige Freilandanlagen besonders leicht gegen Umwelteinflüsse, z.B. Drahtverdickung durch Regen oder durch das Aufsetzen eines Vogels auf der Elektrode, störempfindlicher sind als Raumschutzanlagen in geschlossenen Gebäuden, werden zur Vermeidung von Fehlarlarmen, sogenannten Täuschungsalarmen, verschiedene Massnahmen getroffen. Derartige Massnahmen werden im allgemeinen schaltungstechnisch realisiert. Mit Hilfe komplizierter Mess- und Auswertemethoden versucht man bei hinreichend grosser Ansprechempfindlichkeit des kapazitiven Schutzzaunes die Täuschungsalarme auf ein Minimum zu reduzieren.
  • In der DE-AS 1 238364 ist beispielsweise eine elektrische Alarmanlage zur Sicherung von vorbestimmten Bodenflächen, z.B. Geländeabschnitte, gegen unbefugte Annäherung von beweglichen Objekten, insbesondere Personen, beschrieben. Der bekannte kapazitive Schutzzaun, bei dem mehrere Elektroden untereinander angeordnet sind und parallel zum Boden verlaufen, wobei eine Elektrode von einem Leitungsdraht gebildet ist, weist Schaltungsmassnahmen auf, mit denen Witterungseinflüsse kompensiert werden können.
  • Aber diesen Massnahmen sind Grenzen gesetzt, denn die Kapazitätsänderungen, die beispielsweise durch Regentropfen oder das Aufsetzen von Vögeln auf den Elektroden verursacht werden, lassen sich mess- und auswertetechnisch nicht völlig ausschalten.
  • Ein auf einem Elektrodendraht, der im allgemeinen einen kreisrunden Querschnitt aufweist, aufsitzender Vogel bewirkt eine Kapazitätsänderung, die umso geringer ist, je grösser der Durchmesser des Drahtes ist. Der Regen, der auf den Drähten in Form von nebeneinander hängenden Tropfen gespeichert wird, bewirkt ebenfalls eine Kapazitätsänderung. Diese Kapazitätsänderung ist umso geringer, je grösser der Drahtdurchmesser ist. Das bedeutet, man müsste die Drahtdurchmesser der Elektroden wesentlich grösser machen. Das hat aber den Nachteil, dass die Drähte schwer werden und sich mechanische Probleme ergeben. Ausserdem können sich dann auch wieder grössere Vögel auf die Drähte setzen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, zu Vermeidung von Täuschungsalarmen der Elektrode einen eingangs genannten kapazitiven Schutzzaun eine solche Form zu geben und die Elektroden so anzuordnen, dass das Aufsetzen von Vögeln erschwert und die störende Tropfenbildung bei Regen weitgehend vermieden bzw. unwirksam wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Die übliche Elektrodenanordnung für kapazitive Schutzzäune weist in gewissen Abständen untereinander angeordnete, längsgespannte Drähte auf, die im allgemeinen einen kreisrunden Querschnitt besitzen. Dabei sind die Elektroden senkrecht übereinander und parallel zueinander waagrecht zum Boden an Masten angeordnet, wobei eine Elektrode im allgemeinen einen einzigen Leitungsdraht aufweist. Demgegenüber weist eine erfindungsgemässe Elektrode einen Leitungsdraht mit einem rechteckigen Leiterquerschnitt auf, dessen schmale Seite wesentlich kleiner als dessen Breitseite ist. Dadurch erhält die Elektrode die Form eines Bandleiters. Die sehr kleine Schmalseite des Bandleiters, beispielsweise von 0, 1 mm gegenüber einer Breite von 3 mm erschwert durch die Schneidewirkung das Aufsetzen von Vögeln. Dieser Bandleiter ist am kapazitiven Schutzzaun so angeordnet, dass eine Schmalseite nach unten weist, die Elektrode also einen hochkant gestellten Band bildet. Dadurch wird bei Regen das Wasser an der Seitenfläche, der Breitseite des Bandleiters, gespeichert. Eine gleichmässige Tropfenbildung an der Unterkante (Schmalseite des Bandleiters) ist praktisch ausgeschlossen. Der geringere Strömungswiderstand für das Wasser an den Seitenflächen (Breitseite des Bandleiters) ermöglicht einen schnellen Transport des Wassers längs des Bandleiters. Ein an der Unterkante befindlicher Wasserfilm wird von der Seitenfläche her aufgesogen, so dass sich an der Unterkante der Elektrode keine Tropfen bilden können. Das elektromagnetische Feld bildet sich zwischen zwei übereinander angeordneten Elektroden aus, so dass die Feldlinien hauptsächlich an der jeweiligen Schmalseite und den Kanten des Bandleiters austreten. Das an den Breitseiten des Bandleiters befindliche Wasser hat somit in vorteilhafter Weise keinen störenden Einfluss auf die Kapazitätsbedingungen des Schutzzauns.
  • Eine weitere Ausführungsform einer Elektrode ist durch mindestens zwei dicht aneinander angeordnete Leiter gegeben, die einen kreisförmigen Leiterquerschnitt aufweisen können. Dabei können beispielsweise zwei Leiter vorgesehen sein, die parallel zueinander angeordnet sind und einen Doppelleiter bilden. Zweckmässiger Weise kann der Doppelleiter hochkant angeordnet sein. Im jeweiligen Zwickel zwischen einem derartigen Doppelleiter sammelt sich bei Regen das Wasser, so dass an der Unterseite der Elektrode eine Tropfenbildung verhindert wird, ähnlich wie beim Bandleiter.
  • In vorteilhafter Weise können auch beispielsweise zwei Leiter verdrallt angeordnet sein, die zudem in bestimmten Abständen Drahtstückchen eingeflochten haben können, so dass die Elektrode die Form eines Stacheldrahtes aufweist. Das hat den Vorteil, dass definierte Abtropfstellen angeordnet sind, die bei Regen ein rasches Abtropfen des sich bildenden Wasserfilms bewirken.
  • Eine zweckmässige Ausführungsform ist durch eine weitere Elektrode gegeben, die aus mindestens drei Leitern gebildet ist, die auf einem Kreisumfang mit vorgegebenem Radius angeordnet sind. Die Leitungsdrähte können mit beispielsweise einer Scheibe aus Isoliermaterial, auf deren Umfang in Einkerbungen die Leiter angeordnet sind, in gewünschtem Abstand zueinander gehalten werden.
  • Eine derartige Elektrodenform bildet einen Mehrfachleiter, der aus mindestens drei im allgemeinen sehr dünnen Drähten bzw. Leitern besteht. Dies hat den Vorteil, dass die Drähte einen sehr kleinen Durchmesser aufweisen, so dass keine Vögel mehr aufsetzen können.
  • Ebenso ist durch den verhältnismässig dünnen Draht, d.h. durch den kleinen Leiterquerschnitt, eine Tropfenbildung bei Regen kaum störend, weil die nur sehr kleinen Tropfen auf der Unterseite der Leiter keine störende Kapazitätsveränderung verursachen. Die erfindungsgemässe Elektrodenform bewirkt einen scheinbaren Radius der Elektrode, der kleiner als der Radius des Kreisumfanges ist, auf dem die Leiter angeordnet sind, aber wesentlich grösser als der Radius des einzelnen Leiterquerschnitts ist. Die Isolierscheibe dient gleichzeitig als Abtropfvorrichtung.
  • Eine weitere Ausführungsform einer Elektrode ist durch einen Leitungsdraht gegeben, der die Form einer längsgedehnten Schraubenfeder hat. Diese besitzt in definierten Abständen tief liegende Stellen, an denen sich die kleinen Wassertropfen zu einem grösseren Tropfen sammeln können und dadurch abtropfen. Im Gegensatz zu einem geraden, längsgespannten Draht, auf dem sich bei Regen ein sehr dünner Wasserfilm bildet, der dann in annähernd gleichmässigen Abständen zu kleinen Tröpfchen führt, wird bei der erfindungsgemässen Elektrode ein schnelleres Bilden der Regentropfen bewirkt. Der dünne Wasserfilm hat bei einem längsgestreckten Draht einen sehr hohen Strömungswiderstand, der ein sehr langsames Abtropfen bewirkt. Bei sehr starkem Wind können die wie an einer Perlenschnur aneinander gereihten Tropfen zusammengeschoben werden. Diese sich dadurch bildenden sehr grossen Tropfen führen beim Abtropfen zu einem Kapazitätssprung, der einen Täuschungsalarm verursacht. Bei der erfindungsgemässen gedehnten schraubenfederförmigen Elektrode können derartige Störungen nicht auftreten und zu einem Täuschungsalarm führen, da der Wind die Tropfen nicht bergauf treiben kann. Es bilden sich lediglich kleine Tropfen in definierten Abständen, die beim Abtropfen eine nur sehr geringe Kapazitätsänderung verursachen, die bei der Auswertung der Kapazitätsänderung berücksichtigt werden kann. Die gedehnte Schraubenfeder weist einen scheinbaren Radius auf, der grösser als der tatsächliche Radius des Drahtes ist. Dieser scheinbare Radius ist für die Kapazitätsbedingungen am Schutzzaun massgebend.
  • Um ein rasches Abtropfen des an den Leitungsdrähten gespeicherten Wassers zu erreichen, kann die Elektrode gegenüber der Waagrechten geneigt sein. Dabei reicht schon eine geringe Neigung der Elektrode von weniger als 5°.
  • Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die Elektroden nicht senkrecht übereinander, sondern versetzt zueinander anzuordnen. Das hat den Vorteil, dass das heruntertropfende Wasser auf die darunter befindlichen Elektroden keinen störenden Einfluss hat und somit zu keinem Täuschungsalarm führt.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung und sich daraus ergebende Vorteile werden anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert. Dabei zeigen
    • Fig. 1 eine Elektrodenanordnung mit einer hochkant angeordneten, bandförmigen Elektrode mit rechteckigem Querschnitt,
    • Fig. 2 eine Elektrodenanordnung gemäss Fig. 1 in perspektivischer Darstellung,
    • Fig. 3 eine Elektrodenanordnung mit zwei zueinander verdrallten Leitern mit jeweils kreisförmigen Querschnitten,
    • Fig. 4 eine Elektrodenanordnung gemäss Fig. 3, in perspektivischer Darstellung,
    • Fig. 5 eine Elektrodenanordnung mit einem Dreifachleiter im Schnitt,
    • Fig. 6 den Dreifachleiter gemäss Fig. 1 in perspektivischer Darstellung mit zusätzlichen Abtropfvorrichtungen und
    • Fig. 7 eine Elektrodenanordnung mit einem Leiter, der die Form einer gedehnten Schraubenfeder aufweist, in perspektivischer Darstellung.
  • In Fig. 1 ist im Querschnitt eine bandförmige Elektrode E1 dargestellt. Der Querschnitt Q der Elektrode E1 hat die Form eines Rechtecks, dessen Schmalseite SS gegenüber der Breitseite BS sehr klein ist, z.B. 0,1 mm zu 3 mm. Die Elektrode ist am Schutzzaun so angeordnet, dass eine Schmalseite SS nach unten weist.
  • Bei Regen bildet sich ein Wasserfilm W auf der Breitseite BS, d.h. an der feldschwachen Seitenfläche des hochkant gestellten Bandleiters. Der Wasserfilm hat nur einen geringen Einfluss auf die Kapazitätsänderung, weil das elektrische Feld vornehmlich an den Kanten und an der Schmalseite der Elektroden seine grösste Feldstärke aufweist. Ein an der Schmalseite SS des Bandes befindlicher Wasserfilm W wird von der Seitenfläche BS wegen des geringen Strömungswiderstandes aufgesaugt, so dass sich an der unteren Schmalseite SS des Bandleiters keine die Kapazität des Schutzzaunes ändernden Wassertropfen bilden können. Ein derartiges Band kann an den Breitseiten BS eine grosse Wassermenge halten, weil der Wasserquerschnitt W gross werden kann. Bei einer geringen Neigung (weniger als 5°) wird ein verhältnismässig rasches Abtropfen des Wassers, wenn die Wassermenge an der Seitenfläche zu gross geworden ist, ermöglicht. Bei den üblicherweise verwendeten runden Drähten wäre dazu eine Neigung von mehr als 10° erforderlich.
  • In Fig. 3 ist eine weitere Elektrodenform dargestellt. Die Elektrode E2 hat im Schnitt dargestellt zwei dicht aneinander gepackte Leiter L1 und L2 mit den Querschnitten Q1 und Q2, wobei die Leiter L1 und L2 zueinander verdrallt sind. In dem jeweiligen Zwickel zwischen den Leitern L1 und L2 kann sich bei Regen das Wasser W speichern. Es bildet im Schnitt gesehen einen Wasserkeil W. Das Wasser W zeigt hier ein ähnliches Verhalten wie beim ersten Ausführungsbeispiel, Elektrode E1 gemäss Fig. 1. Der relativ grosse Wasserquerschnitt W im Zwickel der Leiter L1 und L2 hat einen relativ geringen Strömungswiderstand längs des Leiters zur Folge, so dass dadurch ein leichtes Aufsaugen des sich insbesondere an der Unterseite der Elektrode (E2) bildenden Wasserfilms gewährleistet ist. Bei einem zu starken Anwachsen des Wassers im Leiterzwickel tropft es ab. Wenn die Elektrode gegenüber der Waagrechten eine geringe Neigung von weniger als 5° aufweist, wird der Abtropfvorgang beschleunigt. Die beiden Leiter L1 und L2 können auch parallel zueinander angeordnet sein und wie der Bandleiter (Elektrode El) hochkant am kapazitiven Schutzzaun angeordnet sein. Dabei sind ähnliche Verhältnisse wie bei der Elektrode E1 gegeben.
  • In Fig. 4 ist eine Elektrode E2 gemäss der Fig. 3 aus verdrallten Leitern L1 und L2 perspektivisch dargestellt. Dort sind in gleichmässigen Abständen d kleine Drahtstücke ST eingeflochten, so dass sich eine stacheldrahtförmige Elektrode ergibt. Dadurch sind definierte Abtropfstellen für das Wasser geschaffen. Eine Neigung der Elektrode gegenüber der Waagrechten ist hierbei nicht mehr notwendig.
  • In Fig. 5 ist eine Elektrodenanordnung dargestellt, bei der die Elektrode E3 ein Dreifachleiter ist, der aus drei dünnen Einzelleitern L1, L2 und L3 mit jeweils kreisförmigem Querschnitt Q1, Q2 und Q3 besteht, der einen Durchmesser von 2 Ro aufweist. Diese drei Leiter L1 bis L3 sind in gleichmässigem Abstand zueinander parallel angeordnet, so dass in der Schnittdarstellung die drei Leiter L1 bis L3 mit ihren Querschnitten Q1 bis Q3 auf einem Kreisumfang mit dem Radius R liegen. Sie bilden somit ein gleichseitiges Dreieck. Obwohl der Radius Ro der Leiter sehr klein ist, ergibt sich durch diese Anordnung eine Elektrode E, die einen scheinbaren Radius Rs besitzt, der folgende Grösse aufweist:
    Figure imgb0001
    wobei n die Anzahl der Leiter ist.
  • Mit einer Vielzahl von dünnen Leitern (n mindestens gleich 3) vergrössert sich der scheinbare Radius Rs. Der kleine Radius Ro der jeweiligen Leiter (L1 bis Ln) der Elektrode E verhindert das Aufsetzen von Vögeln. Sollte sich dennoch ein sehr kleiner Vogel auf einen Draht der Elektrode setzen, so ist der Einfluss nicht zu spüren, weil bei dem grossen scheinbaren Radius Rs der Elektrode E die Kapazitätsänderung verhältnismässig klein ist und zu keinem Täuschungsalarm führt. Ebenso hat eine Tröpfchenbildung bei Regen an der Unterseite der Leiter (L1 bis Ln) keinen störenden Einfluss, weil dort ein feldschwacher Bereich der Elektrode gegeben ist, denn die Elektrode weist für das elektrische Feld des kapazitiven Schutzzaunes einen scheinbaren Radius Rs auf, wie oben erläutert.
  • In Fig. 6 ist die Elektrode E3 gemäss Fig. 5 perspektivisch dargestellt, wobei in gewissen Abständen, die gleichmässig sein können, Abtropfvorrichtungen AV angeordnet sind, die in vorteilhafter Weise ein definiertes Abtropfen ermöglichen. Diese Abtropfvorrichtungen AV können gleichzeitig als Distanzhalter zwischen den einzelnen Leitern L1 bis L3 des Dreifachleiters dienen.
  • In Fig. 7 ist perspektivisch eine gedehnte schraubenfederförmige Elektrode E4 dargestellt, die einen einzigen Leiter L1 aufweist.
  • Es können auch bei anderen Elektrodenformen und -anordnungen definierte Abtropfstellen vorgesehen werden, wenn in bestimmten Abständen Ringe oder ähnliche Abtropfvorrichtungen auf den Elektrodendrähten angeordnet werden.

Claims (10)

1. Elektrodenanordnung für kapazitive Schutzzäune, wobei eine Elektrode mindestens einen, annähernd parallel zum Boden gespannten elektrischen Leitungsdraht aufweist, und mehrere Elektroden untereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (E1) einen Leitungsdraht (2) mit rechteckigem Leiterquerschnitt (Q) aufweist, dessen Schmalseite (SS) wesentlich kleiner als dessen Breitseite (BS) ist, wobei die Schmalseite (SS) nach unten weisend angeordnet ist.
2. Elektrodenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (E2) zwei dicht aneinander angeordnete Leitungsdrähte (L1, L2) mit annähernd kreisrunden Leiterquerschnitten (Q1, Q2) aufweist, wobei die zwei Leitungsdrähte (L1, L2) mit dem gleichen Potential beaufschlagt sind.
3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsdrähte (L1, L2) parallel zueinander angeordnet sind.
4. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsdrähte (L1, L2) miteinander verdrallt sind.
5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (E2) in gleichen Abständen (d) eingeflochtene Drahtstücke (ST) aufweist.
6. Elektrodenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (E3) mindestens drei in gleichem Abstand parallel zueinander auf einen Kreisumfang (R) angeordnete Leitungsdrähte (L1 bis L3) mit jeweils sehr kleinem Kreisquerschnitt (Q1 bis Q3) aufweist, wobei die mindestens drei Leitungsdrähte (L1 bis L3) mit dem gleichen Potential beaufschlagt sind.
7. Elektrodenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (E3) äquidistant angeordnete Abtropfvorrichtungen (AV) aufweist.
8. Elektrodenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (E4) einen Leitungsdraht (L1) aufweist, der die Form einer gedehnten Schraubenfeder besitzt.
9. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (E1 bis E3) in einem bestimmten Winkel gegenüber der Waagrechten geneigt ist.
10. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die untereinander angeordneten Elektroden zueinander versetzt sind.
EP83101441A 1982-02-18 1983-02-15 Elektrodenanordnung für kapazitive Schutzzäune Expired EP0087108B1 (de)

Applications Claiming Priority (6)

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DE19823205837 DE3205837A1 (de) 1982-02-18 1982-02-18 Elektrodenanordnung fuer kapazitive schutzzaeune
DE3205837 1982-02-18
DE19828204572 DE8204572U1 (de) 1982-02-18 1982-02-18 Elektroden fuer kapazitive schutzzaeune
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