DE2826247C2

DE2826247C2 - Kurzschlußanzeiger für elektrische Leitungen

Info

Publication number: DE2826247C2
Application number: DE2826247A
Authority: DE
Inventors: Hendrik Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Horstmann
Original assignee: Dipl-Ing H Horstmann 5628 Heiligenhaus De GmbH
Current assignee: Dipl-Ing H Horstmann 5628 Heiligenhaus De GmbH
Priority date: 1977-06-13
Filing date: 1978-06-13
Publication date: 1984-03-15
Also published as: US4101826A; DE2826247A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kurzschlußanzeiger für elektronische Leitungen der im Gattungsbegriff genannten Art.

Derartige Kurzschlußanzeiger sind für die Verwendung an Freileitungen und Kabeln bekannt geworden. Das Gehäuse des Kurzschlußanzeigers wird dabei unmittelbar an der Freileitung oder dem Kabel aufgehängt. Diese Kurzschlußanzeiger erfassen den Strom über einen Wandler, dessen Sekundärstrom ein bistabiles Schauzeichen zum Ansprechen bringt. Zugleich wird dieser Sekundärstrom dazu benutzt, das Gerät nach dem Eintreten normaler Verhältnisse zurückzustellen (siehe US-PS 38 95 296). Dieses Gerät erfordert einen ziemlich großen technischen Aufwand, insbesondere für den zweigeteilten Wandler, der um den Stromleiter herumgelegt werden muß. Ein solcher Wandler, wie er ausführlich im US-PS 39 62 661 beschrieben wird, Ist besonders störungsanfailig, weil die Schnittstelle im Eisenkreis zur Verschmutzung neigt, was den Ansprechwert und den Rückstellwert negativ beeinflußt

Aus der US-PS 40 34 360 ist eine Fehleranzeigeeinrichtung bekannt geworden, die eine besondere Rückstellvorrichtung aufweist In der Schaltungsanordnung sind zwei Reedkontakte vorgesehen, von denen der eine das Magnetfeld des Leiters abtastet, während der andere über einen handbetätigten Dauermagneten angeregt wird und eine elektronische Rückstellung bewirkt

Aus der Zeitschrift »Elektrotechnik« 51, Heft 1/2, 22. 1. 1969, S. 13-20 sind verschiedene Kuizschlußanzeiger für Mittelspannungsnetze bekannt geworden. Unter anderem werden Kabelendverschlüsse mit Kurzschiußreiais offenbart, bei welchen Reedkontaktc das Magnetfeld erfassen. Weiterhin werden Kurzschlußrichtungsanzeiger mit Ferraris-Meßwerk oder elektrischer Waage beschrieben.

Alle diese Anzeigegeräte erfordern entweder einen relativ großen technischen Aufwand oder sie sind störungsempfindlich and umständlich in der Handhabung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kurzschlußanzeiger zu schaffen, der einen einfachen Aufbau aufweist und leicht zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Fig. 1 bis 3 der Zeichnung dargestellt.

F i g. 1 stellt die Schaltung des Gerätes dar,

F i g. 2 das Gehäuse des Kurzschlußanzeigers von der Seite,

F i g. 3 dieses Gehäuse aus einer um 90° versetzten Blickrichtung.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Reedkontakt bezeichnet, der mit dem Pluspol einer Batterie 2 sowie über einen Kreuzungspunkt 3 mit Widerständen Λ1 und Rl verbunden ist. Zwei Nachstufen 4, 5 sind in bekannter Weise zu einer Flip-Flop-Schaltung verbunden. Dereine Eingang der Nandstufe 4 fuhrt zu dem Kreuzungspunkt 3. Der eine Eingang der Nandstufe 5 ist mit dem Ausgang Zl eines Zählers Z verbunden. Der Ausgang der Nandstufe 5 liegt am Eingang Zl des Zählers Z. Ein weiterer Eingang Z3 dieses Zählers ist mit dem Widerstand Rl verSunden.

Der Ausgang der Nandstufe 4 steuert einen Taktgenerator an, der aus weiteren Nandstufen 6 und 7, den Widerständen Λ3 bis RS, einer Diode D und einem Kondensator C besteht. Der Ausgang des Taktgenerators (Kreuzungspunkt 8) ist sowohl mit dem Eingang Z4 des Zählers ZaIs auch mit der Basi« eines Treibertransistors T verbunden, dessen Emitter eine Leuchtdiode LED speist, während sein Kollektor am Pluspol der Spannungsquelle 2 liegt.

Die Schaltung arbeitet wie folgt:

Da der Reedkontakt 1 in einer zum Stromleiter parallelen Ebene angeordnet wird, ist er im Augenblick eines Kurzschlusses einem so großen Magnetfeld ausgesetzt, daß er zumindest kurzzeitig schließt. Damit gelangt die positive Versorgungsspannung auf den einen Eingang des Flip-Flop 4, 5 so daß dieser in die Selbsthalte-

Al =	560	Ohm
Ä2-	5,6	KOhm
/ö =	1	MO hm
Λ4 =	82	KOhm
Ä5 =	3,3	MOhm

stellung geht, in der der Ausgang der Nandstufe S ein L-Signal aufweist, das den Zähler Z an die Versorgungsspannung legt. Zugleich erhält der Eingang Z3 des Zählers Z einen Rückstellimpuls über den Widerstand KL. Das O-Signal der Nandstufe 4 gibt den Taktgenerator frei, der beispielsweise mit einer Frequenz von 1 Hz Blinkimpulse an den Treibertransistor und damit die Leuchtdiode LED weitergibt Diese Impulse werden zugleich über den Eingang Z4 dem Zähler Z zugeleitet. Nach einer einstellbaren Zahl von 2ⁿ Blinkimpulsen erscheint am Ausgang Zl des Zählers Z ein Abschaltimpuls, der den Flip-Flop 4,5 umschaltet und damit den Taktgenerator und den Zähler Z stillsetzt.

In einer bevorzugten Ausführungsform haben die Widerstände und Kondensatoren folgende Werte:

20

C = 0,33 μΡ

Als Stromquelle 2 ist eine Langzeitbatterie, Vorzugsweise eine Lithiumbatterie, vorgesehen. Diese Batterie wird fest eingelötet und hat eine Lebensdauer von etwa 10 Jahren bei nicht zu häufiger Beanspruchung.

Die gesamte beschriebene Schaltung einschließlich der Langzeitbatterie 2 und der Leuchtdiode LED wird vorzugsweise in einem kleinen zylindrischen Kunststoffgehäuse untergebracht, wie es in F i g. 2 und 3 dargestellt ist

F i g. 2 zeigt dieses Gehäuse 10 von oben, F i g. 3 von der Seite, also aus einer um 90° gedrehten Blickrichtung. Dieses Gehäuse ist in seiner Grundform ein Hohlzylinder aus Kunststoff, dessen linke Stirnseite einen angeformten Griifbügel 10a trägt. In der Stirnwand 106 ist eine Aussparung vorgesehen, durch die die Leuchtdiode LED hindurchragt. Die gesamte Schaltung wird entweder frei verdrahtet oder auf einer kleinen Leiterplatte montiert, in das Gehäuse eingeschoben und anschließend mit einem Kunstharz, Kautschuk oder dergl. vergossen. Dabei ist darauf zu achten, daß der Reedkontakt 1 parallel zur rechten Stirnseite des Gehäuses angeordnet, ist.

Mit strichpunktierten Linien isteinHoschspannungswinkelstecker 11 angedeutet, dessen als zylindrischer Ansatz ausgebildeter Spannungsprüfpunkt 11a zur Befestigung des Gehäuse·? 10 dient. Durch diese Art der y» Befestigung ergibt sich ein definierter Abstand zwischen dem Reedkontakt 1 und dem Stromleiter 12, dessen magnetische Kraftlinien auf konzentrischen Kreisen verlaufen und damit den Reedkontakt 1 entlang seiner Längsachse durchsetzen. 5-,

Wenn man Hochspannungswinkelstecker ohne Spannungsprüfpunkt benutzt, wird das Gehäuse des Kurzschlußanzeigers abweichend von F i g. 2 und 3 so ausgebildet, daß es mit seiner rechten, konkav ausgebildeten Stirnseite unmittelbar auf den zylindrischen Isolierkörper des Hochspannungswinkelsteckers aufgesetzt werden kann. Die Befestigung erfolgt dann mit Hilfe eines Spannbandes.

Die größte Ansprechempfindlichkeit (kleinster anzuzeigender Kurzschlußstrom) ist gegeben, wenn der Reedkontakt wie gezeichnet entlang einer Kraftlinie verläuft Verdreht man den Reedkontakt um die gedachte Längsachse des Gehäuses 10, so wird die Empfindlichkeit verringert. Man kann also werksseitig den Kurzschlußanzeiger auf ganz bestimmte abgestufte Auslöseströme, z. B. 200, 300 oder 400 A, einstellen.

Die Biinkzeit kann durch Programmierung des Zählers Z beispielsweise aus 1,2 oder 5 Stunden eingestellt werden, so daß selbst nach Beseitigung des Fehlers und nach Wiederkehr des normalen Betrifbsstromes noch eine Anzeige vorliegen kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform eier Erfindung ist daher vorgesehen, daß man zur Rückstellung bei Wiedereinschalten des normalen Betriebsstromes eine Ferritantenne mit einbaut, die über einen Verstärker den Flip-Flop umsteuert und damit das Blinken beendet, sobald der Fehler beseitigt ist.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung tritt an die Stelle des Transistors und der Leuchtdiode eine an sich bekannte elektronische Blitzeinrichtung, deren Aufleuchten auch aus größerer Entfernung gut sichtbar ist

Da die Kurzschlußanzeiger häufig in engen Unterflurstationen oder schlecht zugänglichen Schaltanlagen eingebaut werden und der Reedkontakt eine genau definierte Position zum Leiter einnehmen muß, wird in einer weiteren Abwandlung der Erfindung vorgeschlagen, die Gesamtschaltung in zwei Teilgehäusen unterzubringen. Das den Reedkontakt aufweisende Gehäuseteil liegt dann z. B. wie beschrieben am Hochspannung'winkelstecker, während das den Blinksignalgeber enthaltende Gehäuseteil an gut sichtbarer Stelle der Anlage untergebracht ist.

Die übrigen Teile'der Schaltung werden dem einen oder anderen Gehäuseteil so zugeordnet, daß men mit einem dreiadrigen Verbindungskabel auskommt.

Die hier vorwiegend eingesetzte Lithiumbatterie erlaubt bei Verwendung einer Leuchtdiode eine Gesamtblinkzeit von mehr als 500 Stunden. Um die Betriebsfähigkeit des Kurzschlußanzeigers zu testen, kann er mit Hilfe eines Dauermagneten angeregt werden.

Eine erschöpfte Batterie kann werksseitig ausgewechselt werden, wenn man eine weich bleibende Vergußmasse benutzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kurzschlußanzeiger für elektrische Leitungen, mit einem im Kurzschlußfalle angestoßenen Blink-Signalgeber, der über einen vom Magnetfeld der Leitung gesteuerten Reedkontakt und eine elektronische Selbsthalteschaltung angeregt wird und als Stromquelle eine Langzeitbatterie hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbsthalteschaltung als Flip-Flop-Schaltung (4, 5) ausgebildet ist, die sowohl ein elektronisches Zählwerk (Z) als auch einen Taktgenerator (6, 7, Λ3 bis R5, D, Q steuert, daß der Taktgenerator den Blinksignalgeber(7;i£D) anstößt und daß das elektronische Zählwerk (Z) nach Zeitablauf die Flip-Flop-Schaltung (4,5) zurückstellt und den Taktgenerator stoppt

2. Kurzschlußanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blinksignalgeber aus einem TreibertTonsistor (7) und einer Leuchtdiode {LED) besteht

3. Kurzschlußanzeiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Schaltung in ein zylindrisches Kunststoffgehäuse (10) eingegossen ist, das an dereinen Stirnseite(106) einen Durchbruch zur Aufnahme der Leuchtdiode (LED) aufweist und das mit der anderen Stirnseite am Spannungsprüfpunkt (Ha) eines Hochspannungswinkelsteckers (11) abnehmbar befestigt ist.

4. Kurzschlußanzeiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gerennzeichnet, daß die gesamte Schaltung in ein zylindrisches Kunststoffgehäuse (10) eingegossen ist, das an der einen Stirnseite (IQb) einen Durchbruch zur Aufnahme d-ir Letichtdiode (LED) aufweist und das mit der anderen konkaven Stirnseite auf dem zylindrischen Teil eines Hochspannungswinkelstreckers (11) abnehmbar befestigt ist.

5. Kurzschlußanzeiger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Reedkontakt (1) in einer zum Sttromleiter (12) parallelen Ebene liegt und daß das Gehäuse (10) und damit der Reedkontakt (1) einen bestimmten, den Ansprechwert festlegenden Winkel zum Stromleiter einnimmt.

6. Kurzschlußanzeiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtschaltung in zwei Teilgehäusen untergebracht ist, daß das den Reedkontakt (1) aufweisende Gehäuseteil an einem Hochspannungswinkelstecker (11) befestigt ist und daß das den Blinksignalgeber (7; LED) enthaltende Gehäuseteil an gut sichtbarer Stelle der Anlage untergebracht ist.