DE937299C

DE937299C - Voltage finder for alternating current high voltage systems

Info

Publication number: DE937299C
Application number: DEW14327A
Authority: DE
Inventors: Hans Lueck; Heinz Dipl-Ing Wurz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-07-03
Filing date: 1954-07-03
Publication date: 1956-01-05

Description

Sp annungssucher für Wechselstrom-Ho chsp annungs anlagen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Spannungssucher für Wechselstrom-Hochspannungsanlagen. mit einer die Spannung anzeigenden, leuchtenden Gasentladungsröhre und einer den Strom durch die Gasent,ladungsröhre bestimmenden Gegengewichtskapazität.Voltage finder for AC high voltage systems The present The invention relates to a voltage finder for AC high-voltage systems. with a glowing gas discharge tube indicating the voltage and a den Current through the gas discharge tube determining the counterbalance capacity.

Als Spannungssucher für Wechselstrom-Hochspannungsanlagen mit Betriebsspannungen über I kV werden den einschlägigen Sicherheitsvorschriften en.tsprechlende Geräte benutzt, die das diesen Vorschriften genügende Isoliervermögen aufweisen und an ihrem oberen Ende eine Vorrichtung tragen, die durch Aufleuchten einer Glimmlampe die Anwesenheit von Spannung in der zu prüfenden Anlage oder in einem Anlageteil anzeigt. Derartige Spannungssucher bekannter Art bestehen in ihrem grundsätzlichen Aufbau stets aus einer kleinen leuchtenden Gasentladungsröhre (Glimmlampe), die mit einem Kondensator in Reihe gefschaRtet ist. Die Kapazität dieses Kondensators bestimmt den bei Anwesenheit von Spannung durch die Glimmlampe fließenden Strom. Dieser Kondensator ist in der Regel aus Schierheitsgründen eine sogenannte Gegengewichtskapazität, die keine galvanische Verbindung nach Erde oder nach der Umgebung der zu prüfenden Anlage oder des zu prüfenden Anlageteiles hat Diese Gegengewichtskapazität ist im allgemeinen so bemessen, daß der durch sie bestimmte Strom eine Größenordnung von 10 bis 200 ,uA hat. As a voltage finder for AC high-voltage systems with operating voltages Via I kV, devices are in accordance with the relevant safety regulations which have the insulation properties that are sufficient for these regulations and are used their upper end carry a device that lights up a glow lamp the presence of voltage in the system to be tested or in a part of the system indicates. Such voltage seekers of a known type consist in their fundamental Construction always from a small glowing gas discharge tube (glow lamp), the is connected in series with a capacitor. The capacity of this capacitor determines the current flowing through the glow lamp in the presence of voltage. For reasons of sheerness, this capacitor is usually a so-called counterbalance capacitance, which do not have a galvanic connection to earth or to the environment of the test The system or the part of the system to be tested has This counterweight capacity is in generally dimensioned so that the current determined by them is of the order of magnitude of 10 to 200, among others.

Die bekannten Spannungssucher der erwähnten Art haben nun den sehr störenden Nachteil, daß selbst bei günstigster Wahl der Gasentladungsröhre die von ihr bei diesen kleinen Strömen erzeugte Lichtstärke so gering ist, daß nicht in allen Fällen eine sichere Wahrnehmung der Leuchterscheinung der Gasentladungsröhre gewährleistet ist. Die Wahrnehmbarkeit des Aufleuchtens der Gasentladungslampe ist besonders dann sehr unsicher, wenn der Betrachter von der Gasentladungsröhre einen größeren Abstand hat oder eine zu helle Umgebung, beispielsweise bei hellem Tageslicht oder bei künstlich erleuchteten Räumen, die Erkennbarkeit des Aufleuchtens der Gasentladungsröhre erschwert. The known voltage seekers of the type mentioned now have the very annoying disadvantage that even with the cheapest choice of gas discharge tube the light intensity produced by it with these small currents is so small that not in all cases a reliable perception of the luminous appearance of the gas discharge tube is guaranteed. The perceptibility of the lighting of the gas discharge lamp is especially very unsafe when the viewer looks at the gas discharge tube farther away or in an environment that is too bright, for example in bright daylight or in artificially lit rooms, the recognizability of the lighting of the gas discharge tube difficult.

Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, den Spannungssucher der obenerwähnten Art in der Richtung zu verbessern, daß die Wahrnehmung der Leuchterscheinung der Gasentladungsröhre erleichtert und damit die Benutzung des Spannung suchers sicherer wird. Gemäß dem der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken wird das dadurch erreicht, daß der von der Gegengewichtskapazität bestimmte Strom gleichgerichtet und gespeichert und die so gespeicherte Energie in regelmäßigen Zeiltabständen durch die Gasentladungsröhre entladen wird. In der Erfindung wird also eine Maßnahme benutzt, die zu anderen Zwecken, jedoch unter anderen Voraussetzungen, bereits zur Anwendung gekommen ist. Im Prinzip besteht diese Maßnahme darin, eine Spannungs- bzw. Stromquelle geringerer Ergiebigkeit in längerer Zeit einen statischen Speicher aufladen zu lassen und in kürzerer Zeit die gespeicherte Energie auf ein Signal-Melde-Betätigungsorgan entladen zu lassen. Diese Maß nahme ist z. B. bekannt bei Fernsteueranlagen, die mittels den Starkstromnetzen überlagerter Tonfrequenz-Steuerimpulse verwerten und bei Spannungsanwesenheit Meldeeinrichtungen für Gleich-Hochspannungsanlagen betätigen. Bei der bisher bekannten Anwendung dieser Maßnahme b'efinden sich jedoch der Speicher (Kondensator) sowie die Signal-, MeNde-und Schalteinrichtungen auf Erdpotential, was bei dem hier vorliegenden Zweck den Sicherungsvorschriften gemäß (VDE-Regeln für Spannungssucher über 1 kV Wechselsplannung) nicht statthaft ist. Außerdem sind die Spannungsanwesenheitsanzeiger mit den erwähnten Energiespeichern bischer nur für Gleichspannungsanlagen gebräuchlich und vorwiegend für festen Einbau bestimmt. The purpose of the present invention is to improve the voltage finder of the above-mentioned kind in the direction of improving the perception of the luminous phenomenon the gas discharge tube and thus the use of the voltage finder becomes safer. According to the idea on which the invention is based, this becomes the case achieves that the current determined by the counterbalance capacitance is rectified and stored and the energy stored in this way at regular line intervals the gas discharge tube is discharged. In the invention, a measure is used, which are already used for other purposes, but under different conditions has come. In principle, this measure consists in a voltage or current source With a lower yield, a static memory can be charged over a longer period of time and in less time the stored energy to a signal reporting actuator to be discharged. This measure is z. B. known in remote control systems that utilize superimposed audio frequency control pulses by means of the power networks and Operate signaling devices for DC high-voltage systems when voltage is present. In the previously known application of this measure, however, the memory is located (Capacitor) as well as the signal, measuring and switching devices on earth potential, what the safety regulations according to (VDE rules for voltage seekers over 1 kV alternating voltage) is not permitted. Also are the voltage presence indicator with the mentioned energy stores only Commonly used for DC systems and primarily intended for permanent installation.

Bei der vorliegenden Erfindung ist das gesamte elektrische Zubehör am Kopf einer Isolierstange untergebracht und wird mit dieser an die zu prüfende Anlage gelegt. Hierbei wird der von der Gegengewichtskapazität bestimmte Strom gleichgerichtet und gespeichert und die so gespeicherte Energie in regelmäßigen Zeitabständen durch die Gasentlandungsröhre entladen.In the present invention, all electrical accessories are included housed at the head of an insulating rod and is attached to the one to be tested with this Plant laid. Here, the current determined by the counterbalance capacity is rectified and stored and the energy stored in this way at regular time intervals discharge the gas discharge tube.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Spannungssuchers wird einmal erreicht, daß der durch die Gasentladungsröhre flißende Strom größer als bei den bekannten Spannungssuchern ist und daß außerdem der durch die Gasentladungslampe durchfließende Strom von der Höhe der zu prüfenden Spannung völlig unabhängig ist Dadurch ergibt sich der sehr wesentliche Vorzug, daß auch die Leuchtintensität der Gasentladungsröhre von der zu prüfenden Spannung unabhängig und immer gleich groß ist, gleichgültig, ob die zu prüfende Spannung sehr geringe oder sehr hohe Werte' hat Dagegen ist die Häufigloeit des Aufleuchtens der Gasentladun,gsröhre von der Höhe der zu prüfenden Spannung abhängig, so daß die Frequenz des Aufleuchtens ein Anhaltspunkt für die Höhe dieser Spannung iist. The inventive design of the voltage finder is once achieves that the current flowing through the gas discharge tube is greater than that of the known voltage seekers and that also by the gas discharge lamp The current flowing through is completely independent of the level of the voltage to be tested This has the very important advantage that the light intensity of the Gas discharge tube independent of the voltage to be tested and always the same size is, regardless of whether the voltage to be tested is very low or very high ' On the other hand, the frequency of the flashing of the gas discharge tube from the The amount of voltage to be tested depends on, so the frequency of the lighting up This is an indication of the level of this voltage.

Die nach dem Erfindungsgedanken ausgebildete Schaltung für den neuen Spannungssucher enthält eine den von der Gegengewichtskapazität bestimmten Strom gleichriahtende Gleichrichtenschaltung und mindestens. einen parallel zur Gasentl'adungsröhre liegenden Speicherkonidensatolr, der von der Gleichrichterschaltung aufgeladen wird. The circuit designed according to the inventive concept for the new one Voltage finder contains a current determined by the counterbalance capacity equal rectifier circuit and at least. one parallel to the gas discharge tube lying Speichererkonidensatolr, which is charged by the rectifier circuit.

Bei dieser für den Spannungssucher neuartigen Schaltung wird also der durch die Gegengewichtskapazität bestimmte Strom über einen Gleichrichter der üblichen, an sich beliebigen Schaltung (z. B. With this circuit, which is new for the voltage seeker, the current determined by the counterbalance capacitance through a rectifier of the usual, arbitrary circuit (e.g.

Einweg- Gleichrichter, Doppelweg-Gleichrichter, Graetz-Schaltung, Vervielfacher-Schaltung) gleichgerichtet und einem Speicherkondensator zugeführt.Half-wave rectifier, full-wave rectifier, Graetz circuit, Multiplier circuit) rectified and fed to a storage capacitor.

Dieser Speicheckondensa'tor wird somit von dem durch die Gegengewichtskapazität bestimmten Ladestrom aufgeladen, so daß die an ihm liegende Spannung zeitabhängig ansteigt. Die Gasentladungsröhre ist dem Speicherkondensator parallel geschaltet und zündet in dem Augenblick, in dem die Spannung .an dem Speicherkondensator die Zündspannung der Gasentladungsröhre erreicht hat Sodann wird der Speicherkondensator durch die Gasentladungsröhre entladen, die wieder erlischt, sobald die Löschspannung der Röhre unterschritten wird. Der Ladevorgang beginnt daraufhin von neuem, bis wieder die Zündspannung der Röhre erreicht ist.This storage capacitor is thus controlled by the counterweight capacity certain charging current charged, so that the voltage applied to it is time-dependent increases. The gas discharge tube is connected in parallel to the storage capacitor and ignites at the moment in which the voltage .an the storage capacitor the The ignition voltage of the gas discharge tube has then reached the storage capacitor discharged through the gas discharge tube, which goes out again as soon as the extinguishing voltage the tube is not reached. The charging process then starts again until the ignition voltage of the tube is reached again.

Diese aus Gleichrichter, Speicherkondensator und Gegengewichtskapazität bestehende Schaltung gemäß der Erfindung stellt ein Gebilde dar, das Kippschwing.ungen ausführen kann, deren Frequenz von der Höhe der angelegten Spannung abhängt. These consist of a rectifier, storage capacitor and counterweight capacitance existing circuit according to the invention represents a structure that Kippschwing.ungen can perform, the frequency of which depends on the level of the applied voltage.

Dabei bleibt die bei einer Entladung des Speicherkondensators frei werdende und durch die Gasentladungsröhre fließende Energie von der am Spannungssucher liegenden Spannung unabhängig. Auf diese Weise ist erreicht daß der während der Entladung entstehende momentane Lichtstrom der Gasentladungsröhre von der Höhe dieser Spannung unabhängig ist und außerdem gegenüber den vorbenannten Spannungssuchern um ein Vielfaches gesteigert werden kann. Dazu kommt noch, daß durch das periodische Aufleuchten und Erlöschen der Gasentladungsröhre die subjektive Wahrnehmung erhell ich verbessert ist.This remains free when the storage capacitor is discharged energy flowing through the gas discharge tube from that of the voltage finder lying voltage independently. In this way it is achieved that the during the Discharge resulting instantaneous luminous flux of the gas discharge tube from the height of this Voltage is independent and also compared to the aforementioned voltage seekers can be increased many times over. In addition, through the periodic Illumination and extinction of the gas discharge tube illuminates the subjective perception i is improved.

Der erfindungsgemäße Spannungssucher läßt sich noch in der Weise weiter ausgestalten, daß man zwischen dem Speicherkondensiator und der Gasentladungsröhre ein im Entladungsweg liegendes Relais vorsieht, das eine durch eine vom Hochsp annungsnetz unabhängige Hilfsstromquelle gespeiste Anzeigevorrichtung betätigt. Bei dieser Aus- führungsform des erfindungsgemäßen Spannungssuchers wird man von den Leuchterscheinungen der Gasentlandungsröhre überhaupt unabhängig. Da die Anzeigevorrichtung grundsätzlilch beliebiger Art sein kann, wird diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannungssuchers auch in den Sonderfällen brauchbar sein, wo auch die Leuchtkraft der Gasentladungsröhre iin mit erfindungsgemäß ausgebildeten Spannungssuchern noch nicht ausreichen sollte. Bei dieser Sonderausführung des erfindungsgemäßen Spannungssuchers fließt der durch die Gasentladungsröhre gebende Entladestrom des Speicherkondensators gleichzeitig über ein geeignetes Relais, das magnetischer oder elektronischer Bauart sein kann. Dieses Relais schaltet eine von einer Hilfsstromquelle versorgte Anzeigevorrichtung, z. B. eine Glühlampe oder eine akustische Signalvorrichtung, so daß die Wahrnehmbarkeit der Anzeige in beliebigem Maße gesteigert werden kann. The voltage finder according to the invention can still be used in this way further develop that there is between the storage capacitor and the gas discharge tube Provides a relay lying in the discharge path, the one through one of the high voltage network Independent auxiliary power source operated display device. In this case leadership style of the voltage finder according to the invention is one of the luminous phenomena of Gas discharge tube independent at all. Since the display device is basically can be of any type, this embodiment of the voltage finder according to the invention can also be used in special cases, where the luminosity of the gas discharge tube is also useful iin should not be sufficient with voltage finders designed according to the invention. In this special version of the voltage finder according to the invention, the flows through the gas discharge tube giving discharge current of the storage capacitor at the same time Via a suitable relay, which can be of magnetic or electronic type. This relay switches a display device supplied by an auxiliary power source, z. B. an incandescent lamp or an acoustic signal device, so that the perceptibility the display can be increased to any extent.

In den Fig. I bis 3 der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele für den erfindungsgemäßen Spannungssucher dargestellt. Mit I ist die in Form einer Metallkugel ausgebildete Tastsonde des Spannungssuchers bezeichnet, die mit einem spannungsführen den Teil der zu prüfenden Anlage in Berührung gebracht wird. Eine sogenannte Gegengewichtskapazität 2 verursacht einen von der Tastsonde I durch eine Gleichrichterschaltung fließenden Strom, der den Speicherkondensator bzw. die Speicherkondensatoren auflädt. In Figs. I to 3 of the drawing are some exemplary embodiments shown for the voltage finder according to the invention. With I it is in the form of a Metal ball-shaped probe of the voltage finder referred to with a the part of the system to be tested is brought into contact with live voltage. One so-called counterweight capacitance 2 caused one of the probe I by one Rectifier circuit current flowing through the storage capacitor or the storage capacitors charges.

Bei der Anisführung nach Fig. 1 besteht die Gleichrichterschaltung aus den beiden Gleichrichtern 5 und 6, die in dieser Schaltung einen Doppelweg-Gleichrichter bilden. Der durch die Gleichrichterschaltung gleichgerichtete Strom lädt die beiden hintereinandergeschalteten Speicherkondensatoren 4 und 4a auf. An der Ve.rblindung der Kondensatoren 4 und 4a ist die Gegengewichtskapazität 2 angeschlossen, so daß eine symmetrische Schaltung entsteht. Parallel zu den hintereinandergeschalteten Speicherkondensatoren 4 und 4a liegt die Gasentladungsröhre 3. Die Arbeitsweise dieser Schaltung stimmt vollkommen mit der obigen Beschreibung überein. In the case of the anise guide according to FIG. 1, there is a rectifier circuit from the two rectifiers 5 and 6, which in this circuit is a full wave rectifier form. The current rectified by the rectifier circuit charges the two series-connected storage capacitors 4 and 4a. At the blindness of the capacitors 4 and 4a, the counterweight capacitance 2 is connected so that a symmetrical circuit is created. Parallel to the series-connected Storage capacitors 4 and 4a are located in the gas discharge tube 3. The mode of operation this circuit is completely in accordance with the description above.

Bei der Ausführungsform nach Fig.2 besteht die Gleichrichterschal'tung aus den vier in Graeltz-Schaltung liegenden Gleichrichtern 7, 8, 9 und 10. In the embodiment according to FIG. 2, there is a rectifier circuit from the four rectifiers 7, 8, 9 and 10 in a Graeltz circuit.

An dem unteren Eckpunkt der Graetz-Schaltung, also an der Verbindung der Gleichrichter 8 und 10, liegt die Gegengewichskapazität 2. Mit dem oberen Eckpunkt der Graetz-Schaltung ist die Tastsonde 1 verbunden während an den beiden restlichen Eckpunkten der Speicherkondensator 4 und dazu pa.rallel die Gesentladungsröhre 3 liegt.At the lower corner of the Graetz circuit, i.e. at the connection the rectifier 8 and 10, the counterbalance capacitance is 2. With the upper corner point The probe 1 is connected to the Graetz circuit while the remaining two are connected Corner points of the storage capacitor 4 and parallel to it the discharge tube 3 lies.

DieAusführungsform gemäß Fig.3 unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform nur dadurch, daß in dem Entladungsweg zwischen dem Speicherkondensator 4 und der Gasentladungsröhre 3 die Erregerwicklung 12 eines magnetischen Relais 11 liegt. Wenn die im Speicherkondensator 4 liegende Spannung die Zündspannung der Gasentladungsröhre- erreicht hat, die Gasentladungsröhre zündet und der Speicherkondensator 4 über die Gasentladungsröhre 3 entladen wird, so fließt dieser Entladestrom auch durch die Erregerwicklung 12, die den Anker 13 des Relais 11 anzieht. Auf diese Weise wird ein Stromkreis geschlossen, in dem eine Hilfsstromquelle 15 und eine Glühlampe 14 liegen, so daß die Glühlampe 14 aufleuchtet. The embodiment according to FIG. 3 differs from that in FIG. 2 embodiment shown only in that in the discharge path between the Storage capacitor 4 and the gas discharge tube 3, the excitation winding 12 of a magnetic relay 11 is. When the voltage in the storage capacitor 4 the ignition voltage of the gas discharge tube has reached the gas discharge tube ignites and the storage capacitor 4 is discharged via the gas discharge tube 3, so flows this discharge current also through the excitation winding 12, which the armature 13 of the relay 11 attracts. In this way a circuit is closed in which an auxiliary power source 15 and an incandescent lamp 14 are so that the incandescent lamp 14 lights up.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Voltage finder for alternating current high voltage systems with a glowing gas discharge tube indicating the voltage and a den Current through the gas discharge tube determining counterbalance capacity, thereby characterized in that the current determined by the counterweight capacitance is smooth and stored and the energy stored in this way at regular time intervals the gas discharge tube is discharged.

2. voltage seeker according to claim I, characterized by a current rectifying rectifier circuit determined by the counterbalance capacitance and at least one storage capacitor lying parallel to the gas discharge tube, which is charged by the rectifier circuit.

3. Voltage finder according to claim I and 2, characterized by a relay located between storage capacitor and gas discharge tube in the discharge path, the one fed by an auxiliary power source that is independent of the high-voltage network Display device leaves. ~~~~~~~~ Referred publications: German patent specification No. 488 943.