Apparat zur Begrenzung der durch Verbraucher einem Netz entnommenen elektrischen Energie. In elektrischen Stromverbrauchsanlagen, zum Beispiel in Anlagen, in .denen die verab folgte Energie nach Pauschaltarifen berech net wird, werden oft Apparate verwendet, die dem Stromverbraucher eine begrenzte Energiemenge zur Verfügung stellen. Sind an das Netz verschiedenartige Verbraucher angeschlossen, zum Beispiel ausser einer Be leuchtungsanlage auch Heisswasserspeicher, so ist es unter Umständen wünschenswert, dass während der Lichtzeit diejenigen strom verbrauchenden Einrichtungen abgeschaltet werden, deren Betrieb während dieser Zeit nicht unbedingt erforderlich ist.
Für derar tige Verbrauchsanlagen sind bereits Appa rate vorgeschlagen worden, welche die .durch zwei verschiedene Verbrauchergruppen einem Netz entnommene Energie begrenzen, wobei die eine Verbrauchergruppe als Gruppe er ster Ordnung vor der andern Gruppe, der Gruppe zweiter Ordnung, den Vorzug hat. Bei diesen Apparaten sind die die Stromkreise ler Verbrauchergruppen überwachenden 0r- gane von magnetischen Relais gebildet; die durch ihren grossen Raumbedarf die Abmes sungen stark vergrössern und wegen ihrer magnetischen Wirkung nicht gleichzeitig für Gleichstrom- und Wechselstromnetze ver wendbar sind.
Die Erfindung betrifft einen Apparat zur Begrenzung der einem Netz durch zwei verschiedene Stromverbrauchergruppen ent nommenen Energie, der von der Stromart des Netzes unabhängige Überwachungsor gane besitzt. Der Apparat hat in an sieh be kannter Weise als Überwachungsorgane zwei thermische Auslöser, von denen der eine die Summe der Ströme beider Verbrauchergrup pen und der andere lediglich den Strom einer einzigen Verbrauchergruppe überwacht und jeder beim ttbersühreiten des Grenzwertes durch den Strom die zugehörige Schaltvor richtung auslöst.
Erfindungsgemäss ist der Apparat derart ausgebildet, dass die in den Stromkreisen der Verbrauchergruppen lie genden Schaltvorrichtungen selbsttätig durch einen thermie.chen Auslöser bei einem unter- halb des Grenzwertes liegenden Strom ein geschaltet werden. Zweckmässig bewirkt le diglich der den Gesamtstrom überwachende thermische Auslöser das Einschalten der Schaltvorrichtungen. Das Ausschalten der Schaltvorrichtungen kann entweder durch unmittelbare oder mittelbare Einwirkung der thermischen Auslöser auf Federspeicher der Schaltvorrichtungen erfolgen.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbei spiel der Erfindung in schematischer Dar stellung.
Auf dem Sockel des Apparates, dessen Umriss durch .die gestrichelte Linie 1 an gedeutet ist, sind zwei Schaltvorrichtungen 2 und '3 angeordnet, die beliebiger Bauart sein können. Zum Anschliessen der ankommenden und abgehenden Leitungen dienen die Klem men 4, 5, 6, 7 und B. An die Klemmen 4 und 5 ist. das. Netz N herangeführt. Die Klemmen 6 und 7 führen zu der Verbraucher gruppe I. Ordnung, die zum Beispiel aus Beleuchtungseinrichungen und Kochgeräten besteht. An die Klemmen 7 und 8 ist die Verbrauchergruppe II. Ordnung, zum Beispiel ein Heisswasserspeicher, angeschlossen. In der Zeichnung ist die Gruppe I. Ordnung mit A und die Gruppe 1I. Ordnung mit B bezeichnet.
Die Schaltvorrichtung 2 ist ein einfacher Ausschalter mit den ortsfesten Kontakten 9 und 10 und der Stromschlussbrü,cke 15, die Schaltvorrichtung 3 ist dagegenein Umschal ter mit den ortsfesten Kontakten 11, 12, 13, 14. An der Schaltvorrichtung 3 werden in der Einschaltstellung durch die Strom- schlussbrüeke 15' die ortsfesten Kontakte 11 und 12 und in der Ausschaltstellung die ortsfesten Kontakte 13 und 14 überbrückt.
Ausser den Schaltvorrichtungen sind auf dein Sockel des Apparates zwei thermische Aus löser 16, 17 angeordnet, die zweckmässig von durch Strom unmittelbar beheizten Bimetall streifen gebildet sind.
Auf dem Sockel verlaufen die den Ver braucherstrom führenden Hauptstromkreise wie folgt: Die Klemme 4 steht unmittelbar mit der Klemme 7 in Verbindung. Von der Klemme 5 führt über den Bimetallstreifen 17 eine Leitung zu .dem ortsfesten Kontakt 11 der Schaltvorrichtung 3. Der ortsfeste Kontakt 9 der Schaltvorrichtung 2 ist über den Bimetallstreifen 16 an die Klemme 6 an geschlossen. Die Klemme 8 und der Kon takt 12, sowie die ortsfesten Kontakte 10 und 11 sind unmittelbar - miteinander ver bunden.
Ausser den Hauptstromkreisen sind auf dem Sockel Hilfsstromkreise vorgesehen, die zur Steuerung der beiden Schaltvorrichtun gen 2 und 3 dienen. Zum Ausschalten der Schaltvorrichtungen ist je eine Ausschalt spule 18, 19 vorgesehen. Jede Ausschaltspule wirkt auf die Verklinkung einer zu jeder Schaltvorrichtung gehörenden Speicherfeder. Die Verklinkung, sowie die Speicherfedern sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Bei Erregung der Ausschaltspulen 18, 19 werden die Stroms.chlussbrücken 15, 15' in ihre Aus- schaltstellungen geschnellt.
Zum Einschal ten beider Schaltvorrichtungen dient eine einzige Einschaltspule 26, die bei ihrer Er regung die Speicherfedern der beiden Schalt vorrichtungen gemeinsam spannt und die bei den Stromsühlussbrücken 15, 15' in ihre Ein schaltstellungen führt. Je ein Ende der bei den Ausschaltspulen 18, 19 ist unmittelbar an die Klemme 7 angeschlossen. Das zweite Ende der Ausschaltspule 18 der Schaltvor richtung 2 ist an einen Hilfskontakt 201 her angeführt, der gegenüber dem von dem Bi- metallstreifen 1<B>1</B>6 getragenen Kontakt 21 an geordnet ist.
Das zweite Ende der Ausschalt spule 19 der Schaltvorrichtung 3 ist eben falls: an einen Hilfskontakt 22 herangeführt, der dem aus Isolierstoff bestehenden Kopf 23 des Bimetallstreifens 17 gegenüberliegt und beweglich ausgebildet ist. In :der Nähe des Bimetallstreifens 17 sind ausser dein Hilfskontakt 22 noch zwei weitere, jedoch ortsfeste Hilfskontakte 24, 25 vorgesehen.
Der Hilfskontakt 24 ist mit dem ortsfesten Kontakt 12 durch eine Leitung verbunden, während .der Hilfskontakt 25 durch eine Lei tung mit dem ortsfesten Kontakt 13 in Ver- bindung steht. Die Einschaltspule 2,6 liegt zwischen der Klemme 4 und dem ortsfesten Kontakt 14.
Das Schaltbild lässt erkennen., da.ss im ein geschalteten Zustand der Schaltvorrichtun gen 2 und 3 der thermische Auslöser 16 den Strom der Verbrauchergruppe I. Ordnung und der thermische Auslöser 17 die Summe der Ströme der Verbrauchergruppen I. und II. Ordnung überwacht. Ist die Schaltvor richtung 3 ausgeschaltet, so tritt in dem ther mischen Auslöser 17 lediglich der Strom der Verbrauchergruppe I. Ordnung auf. Im aus geschalteten Zustand beider Schaltvorrich- tungen sind beide thermischen Auslöser strom los.
Die thermischen Auslöser sind einander gleich ausgebildet und derart eingestellt, dass sie, wenn der Stromverbrauch die vom Elek- 1rizitätswerk zur Verfügung gestellte Ener giemenge überschreitet, auf die Hilfskon takte 20 bezw. 22, 24 einwirken.
Der Hilfs kontakt 20 wird beim Überschreiten der Grenzstromstärke durch den Kontakt 21 des Auslösers 16 unmittelbar berührt, während der Auslöser 17 beim Überschreiten der C,rrenzstromstä,rke durch seinen Kopf<B>23</B> den beweglichen Hilfskontakt 22 gegen den orts- festen Hilfskontakt 24 presst. Durch Schlie ssen der Hilfskontakte werden die Ausschalt- spulen 18, 19 erregt und bewirken ein Aus schalten der Schaltvorrichtungen.
Der ferner in der Nähe des Bimetallstreifens 17 vo@rge- sehene Hilfskontakt 25 wird bei einem un terhalb des Grenzwertes liegenden Gesamt strom natürlich auch im kalten Zustand des Bimetallstreifens berührt. Durch Berühren des Hilfskontaktes 25 ist der Stromkreis der Einschaltspule 26 geschlossen.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Apparates sei angenommen, dass die durch die Verbraucher dem Netz entnommene Ener# gie durch den Apparat auf 2000 Watt be# grenzt werde. Ferner sei angenommen, dass der in der Verbrauchergruppe II. Ordnung liegende Heisswasserspeicher 1800 Watt er fordert.
In der Zeichnung sind die Schaltvorrich- tungen 2, 3 in ihrer Einschaltstellung wie- dergegeben. Ist der Heisswasserspeicher T3 in Betrieb und die Verbrauchergruppe I. Ord nung abgeschaltet, oo fliesst durch den Bime- tallstreifen 17 lediglich der Strom des Heiss wasserspeichers. Der Bimetallstreifen 16 ist stromlos. Wird die Verbrauchergruppe 1. Ordnung zugeschaltet, so führt der Bimeiall- streifen 16 den Strom der Gruppe I. Ord nung.
Der in dem Bimetallstreifen 17 flie ssende Strom erhöht sich um den Verbrauchs strom der Gruppe I. Ordnung. Beide Ver brauchergruppen können solange gleichzeitig im Betrieb bleiben, als die von beiden Ver brauchergruppen bezogene Energie höchstens 2000 Watt beträgt. Wird diese Energie menge von beiden Verbrauchergruppen zu sammen überschritten, so spricht der ihermi- sche Auslöser 17 an, indem er den beweg lichen Hilfskontakt 22 gegen den Hilfskon takt 2,4 presst. Dadurch erhält die Ausschalt spule 19 der Schaltvorrichtung 3 Spannung und bewirkt ein Ausschalten der Schaltvor richtung. Die Verbrauchergruppe IL Ord nung ist hiermit abgeschaltet.
Für die Ver brauchergruppe 1. Ordnung steht nunmehr eine Energiemenge von 2000 Watt zur Ver fügung. Wird diese Energiemenge auch von der Verbrauchergruppe I. Ordnung über schritten, so berührt der thermische Auslöser 16 den Hilfskontakt 20 und setzt die Aus schaltspule 18 der Schaltvorrichtung 2 unter Spannung. Dadurch wird die Verbraucher gruppe I. Ordnung von dem Netz abgeschal tet. Durch die Abtrennung der beiden Ver brauchergruppen werden die thermischen Auslöser 16 und 17 stromlos und erkalten.
Im kalten Zustand berührt der thermische Auslöser 17 den Hilfskontakt 25 und schliesst somit über die in der Ausschaltstellung be- findliehe Stromschlussbrücke 15 den Strom kreis der Einschaltspule 26. Durch die Ein schaltspule werden sofort -die Stromschluss- brücken 15, 15' der beiden Schaltvorrichtun gen 2, 3 in die Einschaltstellung bewegt.
Hat sich die Belastung der beiden Verbrau- ehergruppen nicht geändert, so schalten beide Schaltvorrichtungen aus, da die thermischen Auslöser von der gleichen Stromstärke wie zuvor durchflossen werden. Hat sich aber durch Abschalten einzelner Stromverbrau cher die Belastung .der Gruppe I. Ordnung verkleinert, und zwar derart, dass sie kleiner ist als die höchst zulässige Energiemenge, so schaltet zwar die Schaltvorrichtung 3 wieder aus, jedoch bleibt die Schaltvorrichtung 2 eingeschaltet, und somit die Verbraucher gruppe I. Ordnung in Betrieb. Ist sogar der Stromverbrauch der Verbrauchergruppe T.
Ordnung unter 2000 - 1800 = 200 Watt gesunken, so bleiben beide Schaltvorrichtun gen nach dem Wiedereinschalten eingeschal tet. Beide Verbrauchergruppen können somit wieder gleichzeitig betrieben werden.
Um die Ein- und Ausschaltspulen so klein wie möglich zu halten, ist es vorteil haft, die Hilfsstromkreise so anzuordnen, dass die Magnetspulen nur kurzzeitig erregt werden, und zwar nur in dem Augenblick, in dem von ihnen die Einleitung des Schalt vorganges gefordert wird. Die kurzzeitige Belastung der Einschaltspule 2,6 wird da durch erreicht, .dass ihr Stromkreis über die ortsfesten Schaltkontakte 13, 14 geführt ist, die lediglich in der Ausschaltstellung der Schaltvorrichtung 3 von der Stromschluss- brücke 15 überbrückt werden.
Aus dem Blei ehen Grund sind die Stromkreise der Aus schaltspulen 18 und 19 über die ortsfesten Kontakte 9, 10 bezw. 11, 12 gelegt.
Da der Apparat keine Betätigungsorgane für die Hand erfordert, lässt .er sieh voll ständig geschlossen ausführen, so. dass ein un befugter Zutritt zu dem Apparatinnern, so mit ein Missbrauch leicht verhindert ist.
Durch die Verwendung von Bimetallstrei- fen als thermische Auslöser lassen sich die äussern Abmessungen des Apparates so klein halten, dass sie nur wenig die Abmessungen von Sicherungselementen überschreiten. Der beschriebene Apparat kann .daher infolge seiner niedrigen Anschaffungskosten in den kleinsten Installationsanlagen Eingang fin den.