198340. lajstromszámú szabadalom • Biztonságtechnikai méréseknél állandó terhelőáramot szolgáltató feszültségellenőrző készülék
1 2 A találmány tárgya biztonságtechnikai méréseknél állandó terhelőáramot szolgáltató feszültségellenőrző készülék, amely előnyösen alkalmas erősáramú berendezések biztonságos üzemének ellenőrzésére, a hálózaton lévő feszültség értékének jelzésére célszerűen 6 V-tól 380 V-ig. Életvédelmi okokból döntő annak ismerete, hogy villamos hálózatokon végzett munka során a vezetékeken van-e feszültség. A biztonságtechnikai előírások megkövetelik, hogy az ellenőrzés során a téves értekek kizárása végett a megfelelő kapcsokat a feszültségtől független állandó árammal kell terhelni. A legtöbb problémát okozó fogyasztói hálózatokon a törpefeszültségtől 380 V feszültségig bármilyen érték előfordulhat, ezért állandó értékű terhelő ellenállással az állandó terhelést nem lehet megvalósítani. Ismeretesek olyan feszültségmérő készülékek, melyek a hálózati feszültségek igen pontos mérésére szolgálnak. Ezek kezelése azonban bonyolult, egyetlen rosszul elrendezett mérés is nagy károkat okoz a műszerben. Ezek az ismert készülékek igen drágák és legnagyobb hibájuk, hogy nem terhelik a hálózatot és ezáltal téves mérésre adnak lehetőséget. A téves mérés abból adódik, hogy a nagy belső ellenállású készülékkel a nagy soros ellenállást képviselő hálózaton mérve a műszer a helyes értéket mutatja. Ugyanez történik szórt kapacitáson át történő méréskor is. Ezek a hálózatok erősáramúlag nem terhelhetők, éppen ezért írja elő a vonatkozó szabvány mérés közben a lói holest. A hálózatot terhelve ugyanis rögtön szembetűnnek a hiányosságok, például a soros ellenállás okozta rossz kötés, rosszul érintkező kapcsoló, rossz foglalat stb. A probléma megoldására pozitív hőfokfüggő ellenállásra épülő kapcsolásokat alkalmaznak, melyek azonban nem terhelik a hálózatot a szabványban előírt 20—60 mA-es árammal, így erősáramú hálózatok biztonságtechnikai mérésére alkalmasak. Ismeretes a 182.339. lajstromszámú HU szabadalmi leírás szerinti feszültségellenőrző készülék is, amely szintén pozitív hőfoktényezőjű, gyorsan melegedő PTK ellenállás segítségével működik. A készülék hátránya, hogy a felmelegedett PTK ellenállás miatt több, egymásután következő mérésre nem alkalmas, mivel a mérések között meg kell várni a készülék lehűlését. Az ismert készülék további hiányossága, hogy működési ideje korlátozott (kb. 30 sec), ezt meghaladó működtetési idő esetén a készülék tönkremegy. A találmány célja az ismert megoldások hiányosságainak kiküszöbölése, olyan megoldás létrehozása, amely tág feszültséghatárok között biztosítja a feszültség ellenőrzését, miközben állandó — 20—60 mA érték közötti — terhelőáramot szolgáltat. A találmány további célja a feszültségellenorző készülék működési idejének megnövelése, valamint az volt, hogy a feszültségellenőrzés megvalósításához ne legyen szükség külön segédfeszültségre. Felismertük, hogy olyan feszültségellenőrző készüléket kell létrehozni, amely PTK ellenállás nélkül biztosítja, hogy kapcsain a feszültség függvényében változó ellena&ásérték jelentkezzen. Ezáltal teljesíthető az a követelmény, hogy a feszültség gyors változásaira a feszültségellenőrző készülék gyors belső ellenállás változással reagál, amely a szükséges állandó terhelőáramot eredményezi. Kísérleteink során rájöttünk arra, hogy a találmány szerinti feszültségellenőrző készülék vezérlőegység által vezérelt áramgenerátorokból létrehozhatoT A találmány tárgya biztonságtechnikai méréseiméi állandó terhelőáramot szolgáltató feszültségellenőrző készülék, amelynek hálózati kapcsokra csatlakozó egyenirányító hídja, az egyenirányító híd kimenetével összekötött áramgenerátora, valamint vezérlőegysége van. A feszül tségellenorző készülék kijelző áramkört tartalmaz. A találmány szerinti feszültségellenőrző készülék vezérlőegysége kapcsoló tranzisztorral van ellátva, amelynek emittere Zener-diódán keresztül az egyenirányító híd egyik kimenetére csatlakozik, míg a Zener-dióda katóaja munkaellenálláson át az egyenirányító híd másik Kimenetével van összekötve. Az egyenirányító híd kimenetei közé egymással sorba kötött ellenállásokat tartalmazó ellenállásosztó van kötve, az ellenállások közös pontja a kapcsoló tranzisztor bázisára csatlakozik, melynek kollektora második tranzisztor bázisára van kötve. A második tranzisztor emittere pedig, a meredek terhelőáram felfutást biztosító, áramgenerátor nagyfeszültségű tranzisztorának bázisával van összekötve, melynek emitteréhez egyrészről harmadik tranzisztor kollektor•emitter körén át ellenállás csatlakozik, másrészről ellenállás és vele sorba kötött soros diódák vannak ezzel párhuzamosan kapcsolva. A feszültségellenőrző készülék további áramgenerátorral van ellátva, melynek egyik bemenete az egyirányító híd másik kimenetével van összekötve. Vezérlőegységének meghatározott, stabil feszültségeket szolgáltató feszültségosztója van és a feszültségosztó egyes kimenetéi a további áramgenerátor további bemenetelre vannak kötve. A vezérlőegység, valamint az áramgenerátorok ki menetei a kijelző áramkörrel vannak összekötve. A találmány előnyös megoldása esetén a további áramgenerátor negyedik tranzisztort tartalmaz, a negyedik tranzisztor emitteréhez ötödik tranzisztor bázisa csatlakozik, az ötödik tranzisztor kollektora ellenálláson át a negyedik tranzisztor kollektorával van összekötve. Az ötödik tranzisztor kollektor-emitter körébe nagyértékű ellenállás van iktatva, az ötödik tranzisztor bázisa a vezérlőegység második tranzisztorának kollektorára csatlakozik. A stabil feszültségeket szolgáltató feszültségosztó egyik kimenete a negyedik tranzisztor bázisával van összekötve. A további áramgenerátor hatodik tranzisztorral van ellátva, amelynek kollektor-emitter körébe egymással párhuzamosan kapcsolt ellenállások vannak iktatva. A hatodik tranzisztor kollektora az ötödik tranzisztor emitteréhez csatlakozik, bázisa pedig a stabil feszültségeket szolgáltató feszültségosztó másik kimenetével van összekötve. A további áramgenerátor célszerűen hetedik tranzisztort is tartalmaz, amelynek kollektor-emitter körébe ellenállás van kapcsolva. A hetedik tranzisztor kollektora a hatodik tranzisztor emitterével van összekötve, bázisa pedig a stabil feszültségeket szolgáltató feszültségosztó harmadik kimenetére csatlakozik. A találmány szerinti biztonságtechnikai méréseknél állandó terhelőáramot szolgáltató feszültségellenőrző készülék lehetséges pélaakénti megoldását a mellékelt rajzok alapján ismertetjük részletesen, — az 1. ábra a készülék blokkvázlatát, — a 2. ábra a készülék célszerű részletes áramköri felépítését, — a 3. ábra pedig a feszültség függvényében a terhelőáram értéket ábrázolja. Az 1. ábrán látható, hogy a feszültségellenőrző készülék 1, 2 hálózati kapcsokra csatlakozik. Az 1, 2 hálózati kapcsokhoz 3 egyenirányító híd van kötve. A 3 egyenirányító híd kimenetéihez 5 vezérlőegység és 6 áramgenerátor, valamint további 4 áramgenerátor csatlakozik. Az 5 vezérlőegység egyes kimenetei a 6 áramgenerátoron, valamint a további 4 áramgenerátoron kívül 7 kijelző áramkörrel is össze vannak kötve. A 7 kijelző áramkörhöz 6 áramgenerátor, valamint a további 4 áramgenerátor kimenete is csatlakozik. 198.340 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
