188451. lajstromszámú szabadalom • Hordozható érintésvédelmi műszer
1 188 451 2 A találmány tárgya hordozható érintésvédelmi műszer, amelynek alapműszer egysége, feszültségmérő egysége, a védővezető folytonosságát vizsgáló egysége, hurokellenállást mérő egysége és szigetelési ellenállást mérő egysége van, amely egységek üzemmódkapcsolóval vannak összekötve, a feszültségmérő egység előtét ellenállásokat és egyenirányítót tartalmaz, a hurokellenállást mérő egységben két ellentétes polaritásű, egymással öszszekapcsolt egyenirányító, továbbá vezérelt ellenálláson keresztül a vizsgált kapcsokra csatlakoztatható terhelő ellenállás van, és a szigetelési ellenállást mérő egység tartalmaz stabilizált egyenfeszültséget előállító generátort. A találmány szerinti érintésvédelmi műszer lehetővé teszi a védővezető folytonosságának vizsgálatát, a hálózati feszültség, a hurokellenállás és a szigetelési ellenállás mérését. Az MSz 172/1 szabvány az 1000 V-nál nagyobb feszültségű erősáramú villamos berendezések számára érvényes érintésvédelmi szabályzatot tartalmazza, amely kötelező előírásokat tartalmaz az érintésvédelmi mérések végzésére is. A mérési módszerekre az MSz 4851 szabvány tartalmaz előírásokat. A hivatkozott szab vány elő írásokban meghatározott érintésvédelmi vizsgálatok mérésére már számos műszer ismert és kapható a kereskedelmi forgalomban. A teljesség igénye nélkül említjük a Ganz Műszer Művek EKM Gyára által forgalmazott XS típusú telepes szigetelésvizsgáló műszert és az Óra-Műszer Ipari Szövetkezet „Évé-Univerzál” elnevezésű hordozható érintésvédelmi mérő- és ellenőrző műszerét. A modern érintésvédelmi műszerektől elvárható, hogy legyenek alkalmasak a védővezető folytonosságának vizsgálatára, továbbá a hálózati feszültség, a hurokellenállás és a szigetelési ellenállás mérésére. A hivatkozott szabvány kötelező erejéből adódik, hogy az ilyen műszerek felhasználási köre széles, és megbízhatóságuk elsőrendű jelentőséggel bír. A megbízhatóságot nemcsak a műszer pontossági foka és stabilitása, hanem kezelhetősége is befolyásolja. A bonyolult felépítésű, nehezen kezelhető, sok kivezetéssel és mérési üzemmóddal rendelkező műszerek használata a műszer alapos ismeretét feltételezi, és még ebben az esetben is viszonylag hosszú időt vesz igénybe a pillanatnyilag szükséges üzemmód beállítása és annak ellenőrzése. Az érintésvédelmi műszereknél ezenkívül a mérést végző személyek a mérés során a mérésre jellemző bizonyos állapotok és feltételek fennállásáról is meg kell győződnie. A védővezető folytonosságának vizsgálatánál például arról kell meggyőződni, hogy a feszültség mérésekor a fázis és a védővezető között ténylegesen folyik-e az előírt nagyságú terhelő áram. A szigetelési ellenállás mérésénél arról kell meggyőződni, hogy ténylegesen rendelkezésre áll-e a vizsgálat lefolytatásához szükséges egyenfeszültség. A hurokellenállás mérésénél annak ellenőrzése szükséges, hogy a méréshez szükséges terhelés ténylegesen rákapcsolódik-e a hálózatra. Ez utóbbit általában a műszerbe beépített ellenállás képezi, amelynek áramfelvétele és teljesítmény disszipációja viszonylag nagy. A nagy hőterhelésnek kitett alkatrészek szakadásának veszélye fokozott, és az áramkörben lévő kapcsolók érintkezőinek terhelése is nagy. A terhelés rákapcsolódása ezért a műszer pillanatnyi állapotától is függ. A terhelés mérés alatti ellenőrzése ezért a mérés megbízhatóságát javítja. A kezelő szervek (kapcsolók, nyomógombok, csatlakozó kapcsok) nagy száma a teljes mérési időt növeli, és bizonyos mértékű tévesztésveszélyt is rejt magában. Az ismert érintésvédelmi műszerekre általában jellemzőek a fentiekben említett hiányosságok, azaz kezelő szerveik száma viszonylag nagy, és nem adnak a mérések során teljeskörű tájékoztatást arról, hogy a méréshez szükséges körülmények ténylegesen fennállnak-e. Az univerzálisan használható érintésvédelmi műszerek belső áramköreinek kialakítása és összköltsége is lényeges szempont a tervezésnél. A széleskörű felhasználásból adódik, hogy bármely áramköri megtakarítás nagy jelentőséggel bír, ezért az egyszerűségre való törekvés elsőrendű cél. A találmány feladata olyan érintésvédelmi műszer létrehozása, amely szolgáltatásaiban univerzális, kezelhetősége a kezelő szervek lényegesen csökkentett száma miatt kedvező, amely lehetővé teszi a mérések alatt a szükséges feltételek fennállásáról való tájékozódást és amelynek áramköri felépítése a hasonló szolgáltatású ismert műszerekhez viszonyítva lényegesen egyszerűbb. A kitűzött feladatot olyan érintésvédelmi műszer létrehozásával oldottuk meg, amelynél egy üzemmódkapcsoló és egy többáramkörös kapcsoló sajátos bekötésével gondoskodtunk arról, hogy a több különböző mérési funkció a lehető legkisebb kezelőszerv és áramköri ráfordítás mellett legyen elvégezhető, továbbá a nyomógombos kapcsoló megnyomása az egyes üzemmódokban olyan kijelzéssel párosuljon, amely a mérést végző személy részére az ellenőrzéshez szükséges információt nyújtani képes. Az itt meghatározott sajátos bekötéssel összhangban a találmány szerinti hordozható érintésvédelmi műszernek alapműszere, feszültségmérő egysége, a védővezető folytonosságát vizsgáló egysége, hurokellenállást mérő egysége van. Az egységek üzemmódkapcsolóval vannak összekötve. A feszültségmérő egység előtét ellenállásokat és egyenirányítót tartalmaz. A hurokellenállást mérő egységben két ellentétes polaritású, egymással összekapcsolt egyenirányító, továbbá vezérelt egyenirányítón keresztül a vizsgált kapcsokra csatlakoztatható terhelő ellenállás van. A szigetelési ellenállást mérő egység stabilizált kimeneti egyenfeszültséget előállító generátort tartalmaz. A találmány szerint a műszer többáramkörös nyomógombos kapcsolót tartalmaz, amelynek első áramköre az üzemmódkapcsolónak a feszültségmérő egységgel összekapcsolt állásában a két bemenet közé kapcsolt ellenállással és egy szembekapcsolt diódapárral van sorosan van kapcsolva, ahol az egyik diódát fénykibocsátó dióda képezi, és ez a soros áramkör a védővezető folytonosságát vizsgáló egységhez tartozik. Az üzemmódkapcsolónak a hurokellenállást mérő állásában a többáramkörös nyomógombos kapcsoló második áramköre az egyik bemenet és a vezérelt egyenirányító, előnyösen tirisztor vezérlő elektródja közé kapcsolódik egy ellenálláson és egy diódán keresztül, és a terhelő ellenállással egy fénykibocsátó dióda és egy ellenállás soros kapcsolása van párhuzamosan kapcsolva. Az üzemmódkapcsolónak a szigetelési ellenállást mérő állásában a többáramkörös nyomógombos kapcsolónak az egyik áramköre a generátor és az azt tápláló telep közé van kapcsolva, és egy másik áramköre egy stabilizált egyenfeszültségű kimenetet söntölő ellenállással kapcsolódik sorosan. A generátor feszültségstabilizáló áramkörében ködfénylámpa van elrendezve. A hordozható érintésvédelmi műszer egy előnyös kiviteli alakjánál a stabilizált feszültsé5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
