CH683801A5

CH683801A5 - Elektrizitätszähler.

Info

Publication number: CH683801A5
Application number: CH292293A
Authority: CH
Inventors: Hans-Peter Haller; Rolf Megnet; Eduard Kueng; Alois Rohrer
Original assignee: Landis & Gyr Business Support
Priority date: 1993-09-28
Filing date: 1993-09-28
Publication date: 1994-05-13
Also published as: DE9414262U1

Description

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CH 683 801 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Elektrizitätszähler der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bei Elektrizitätszählern werden der Stromkreis und der Spannungskreis zu Prüfzwecken bekanntlich elektrisch getrennt, indem eine verschraubte, als trennbare elektrische Verbindung zwischen dem Strom- und dem Spannungskreis dienende Lasche gelöst und dann gedreht oder verschoben oder entfernt wird. Während der Messung werden der Strom- und der Spannungskreis mit voneinander unabhängigen externen Strom- bzw. Spannungsquellen gespeist. Nach dem Prüfvorgang wird die Lasche wieder verschraubt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektrizitätszähler mit einer elektrischen Verbindung zwischen dem Strom- und dem Spannungskreis zu schaffen, die ohne Lösen einer Schraubverbindung zu Prüfzwecken trennbar ist und die im Betriebszustand eine einwandfreie elektrische Verbindung gewährleistet.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein elektrisches Schema eines Elektrizitätszählers,

Fig. 2 Teile eines Elektrizitätszählers im Prüfzustand und

Fig. 3 die Verankerung einer Kontaktfeder.

Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines elektrischen Schemas eines Elektrizitätszählers, der eine erste und eine zweite Stromklemme 1a bzw. 1b, die durch einen als Stromkreis Ki bezeichneten elektrischen Pfad verbunden sind, sowie eine Null-leiterklemme 1 c aufweist. Der Stromkreis Ki ist über eine trennbare elektrische Verbindung in der Form eines mechanischen Schalters 2 und über einen zweiten elektrischen Pfad, der als Spannungskreis Ku bezeichnet wird, mit der Nulleiterklemme 1c verbunden. Der Schalter 2 besteht aus einem elektrisch mit dem Stromkreis Ki verbundenen Kontaktelement 3 und einem elektrisch mit dem Spannungskreis Ku verbundenen Federkontaktelement 4, das im geschlossenen Zustand des Schalters 2 einen elektrischen Kontakt mit dem Kontaktelement 3 bildet. Die elektrische Verbindung zwischen dem Stromkreis Ki und dem Spannungskreis Ku ist durch eine Auslenkung des Federkontaktelementes 4 mittels eines Werkzeuges, z.B. mittels einer Spitze eines Prüfkabels, trennbar. Im Betriebszustand des Elektrizitätszählers ist der Schalter 2 geschlossen.

Vorteile dieser Lösung sind, dass der Stromkreis Ki und der Spannungskreis Ku des Elektrizitätszählers zu Prüfzwecken ohne Lösen von Schraubverbindungen trennbar sind und dass sich der Elektrizitätszähler nach der Prüfung selbsttätig wieder im Betriebszustand befindet.

Die Fig. 2 zeigt Teile eines Elektrizitätszählers mit einem Gehäuse 5 in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung, bei der das Kontaktelement 3 als ein Anschlussstift 3' an einem elektrischen Stromleiter 6 angeformt ist, und bei der das Federkontaktelement 4 als eine auf einer Leiterplatte 8 angebrachte Kontaktfeder 40' ausgebildet ist. Der Stromleiter 6 ist mit zwei Stromklemmen 1'a und 1'b versehen; er bildet den Stromkreis Ki (Fig. 1) des Elektrizitätszählers. Das Gehäuse 5 enthält unter anderem eine Grundplatte 5a und ein Gehäuseteil 7. Die mit Seitenwänden versehene Grundplatte 5a ist mit angeformten Führungselementen 5b und Aufschnappfedern 5c so ausgestattet, dass der Stromleiter 6 in einer vorbestimmten Lage in die Grundplatte 5a einsetzbar und mit Hilfe der Aufschnappfedern 5c ohne Spiel verriegelbar ist. Die Gehäusewand der Grundplatte 5a weist Öffnungen 5f auf, durch die beim Anschliessen der Stromklemmen 1'a und 1'b an ein elektrisches Netz jeweils eine elektrische Leitung hindurchgeführt wird. Der Anschlussstift 3' des Stromleiters 6 weist in eine zur Grundplatte 5a senkrechte Richtung, er ist mit einer angeprägten Spitze ausgebildet. Auf der Grundplatte 5a sind weiter Distanzbolzen 5d und Aufschnappfedern 5e zur Aufnahme und schnappbaren Befestigung der Leiterplatte 8 angeformt. Die Leiterplatte 8 ist entsprechend mit Bohrungen 8a für die Distanzbolzen 1 d und mit einer Bohrung 8b für den Anschlussstift 3' versehen. Ausserdem ist die Grundplatte 5a so mit Führungselementen und einem Schnappmechanismus ausgebildet, dass das Gehäuseteil 7 in der Grundplatte 5a einsteckbar und einschnappbar ist.

Die Kontaktfeder 4' ist aus einem länglichen Blechstück so gestanzt und geformt, dass sich ein etwa halbkreisförmiges Bogenstück 4a ergibt, das auf der einen Seite in drei Beine 4b, 4c, 4d ausläuft und das auf die andere Seite als ein Balkenstück 4e mit einem s-förmigen Ende 4f weitergeführt ist. Die drei Beine 4b, 4c, 4d sind in die Leiterplatte 8 eingesteckt und verlötet, wobei die zwei Beine 4b und 4c das Bogenstück 4a wie Säulen tragen und das dritte Bein 4d das Bogenstück 4a seitlich ähnlich der Stützmauer einer gotischen Kirche stützt. Über die Lötstellen auf der Leiterplatte 8 ist die Kontaktfeder 4' elektrisch mit dem Spannungskreis Ku (Fig. 1) des Elektrizitätszählers verbunden. Die Kontaktfeder 4' ist auf der Leiterplatte 8 so angeordnet und der Abstand der Leiterplatte 8 von der Grundplatte 5a ist so bestimmt, dass das Balkenstück 4e in der Nähe des s-förmigen Endes 4f auf dem Anschlussstift 3' mit einer Kraft aufliegt, die einen vorbestimmten Wert von beispielsweise 3 N nicht unterschreitet. Das s-förmige Ende 4f ist auf die der Leiterplatte 8 abgewandte Seite geformt. Das Gehäuseteil 7 enthält ein Loch 7a und eine Rille 7b zur Aufnahme bzw. zur Führung einer Spitze 9 eines Prüfkabels. Das s-förmige Ende 4f der Kontaktfeder 4' befindet sich zwischen dem Loch 7a und der Rille 7b des Gehäuseteils 7 und ist seinerseits mit einem gegenüber der Bewegungsrichtung der Spitze 9 geneigten Mittelstück 4g mit einer Aussparung 4h so ausgebildet, dass die Spitze 9 des Prüfkabels durch das Loch 7a des Gehäuseteils 7 und die Aussparung 4h der Kontaktfeder 4' in die Rille 7b des Gehäuseteils 7 einführ-

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bar ist und an einer Anschlagsfläche 7c des Gehäuseteils 7 anschlagen kann. Die Leiterplatte 8 ist vorzugsweise mit einer gedruckten Schaltung versehen, die mindestens einen Teil des Spannungskreises Ku enthält. Die elektrische Verbindung des Spannungskreises Ku mit dem Nulleiter ist herstellbar mit einem zweiten Schalter, der aus einem mit dem Nulleiter verbundenen Anschlussstift und einer zweiten, ebenfalls mit der gedruckten Schaltung verbundenen Kontaktfeder besteht.

Im Prüfzustand des Elektrizitätszählers ist die Spitze 9 des Prüfkabels durch das Loch 7a und die Aussparung 4h in die Rille 7b eingeführt, wodurch das Balkenstück 4e der Kontaktfeder 4' vom Anschlussstift 3' abgehoben und der elektrische Kontakt zwischen der Kontaktfeder 4' und dem Anschlussstift 3' unterbrochen ist. Ausserdem besteht ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfeder 4' und der Spitze 9, so dass der Spannungskreis Ku des Elektrizitätszählers an eine externe Spannungsquelle anschliessbar ist. Durch eine Öffnung oder ein Fenster im Gehäuseteil 7 ist der Kontaktie-rungsvorgang optisch kontrollierbar. Das Gehäuseteil 7 ist aus einem elektrisch nicht leitenden Material, vorzugsweise einem Kunststoff, gefertigt, so dass kein elektrischer Strom zwischen der Spitze 9 und dem Gehäuseteil 7 fliessen kann.

Als ein besonderer Vorteil ergibt sich, dass die einfache mechanische Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Spannungskreis Ku und einer externen Spannungsquelle gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen dem Strom-und dem Spannungskreis Ki bzw. Ku löst. Dadurch wird das Anschliessen und Abhängen des Elektrizitätszählers an eine Prüfanlage wesentlich einfacher, was sich in einer kürzeren Prüfzeit und geringeren Kosten niederschlägt.

Die Abmessungen der Kontaktfeder 4' sind mit Vorteil so bestimmt, dass innerhalb der Fertigungsund Montagetoleranzen der verschiedenen Teile des Elektrizitätszählers das Öffnen und Schliessen des elektrischen Kontaktes zwischen der Kontaktfeder 4' und dem Anschlussstift 3' einwandfrei gewährleistet ist. Als Material für die Kontaktfeder 4' eignet sich insbesondere verzinnte Federbronze, als Material für den Anschlussstift 3' Kupfer, so dass der einwandfreie elektrische Kontakt zwischen der Kontaktfeder 4' und dem Anschlussstift 3' für die langen Einsatzzeiten eines Elektrizitätszählers gesichert ist.

Die Fig. 3 zeigt ausschnittsweise eine vorteilhafte Ausgestaltung der drei Beine 4b, 4c, 4d der auf die Leiterplatte 8 montierten und vorzugsweise gelöteten Kontaktfeder 4' (Fig. 2), bei der die beiden äusseren Beine 4b, 4c im Bereich der Leiterplatte 8 eine Verengung aufweisen. In der Leiterplatte 8 sind Löcher zur Aufnahme der drei Beine 4b, 4c, 4d vorhanden. Die Löcher zur Aufnahme der beiden äusseren Beine 4b, 4c sind in einem Abstand angeordnet, der etwas kleiner ist als der Abstand der Beine 4b, 4c, so dass die drei Beine 4b, 4c, 4d nur unter Überwindung eines bestimmten mechanischen Widerstandes in die Leiterplatte 8 einsteckbar und aufgrund der Verengungen einschnappbar sind. Als Vorteil ergibt sich eine feste mechanische

Verankerung der Kontaktfeder 4', so dass die Lötstellen der drei Beine 4b, 4c, 4d in der Bewegungsrichtung der Prüfspitze 9 zugsentlastet sind und dass bei einer Bewegung der Kontaktfeder 4' die einwirkende Kraft über die Beine 4b, 4c, 4d auf die Leiterplatte 8 übertragen wird ohne mechanische Beanspruchung oder Beeinträchtigung der elektrischen Verbindung. Die Funktion der Lötstellen besteht einzig in der Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen der Kontaktfeder 4' und der gedruckten Schaltung auf der Leiterplatte 8. Weiter sind dank dieser Art der mechanischen Verankerung Länge und Form des Stützbeines 4d so auslegbar, dass nach der Montage das Stützbein 4d druckbelastet und die beiden das Bogenstück 4a tragenden Beine 4b, 4c zugbelastet sind, so dass die Kontaktfeder 4' vorgespannt ist.

Die Spitze 9 (Fig. 2) ist vorteilhaft zylindrisch mit einer gerundeten Kappe so ausgebildet und die Neigung des Mittelstückes 4g und die Lage der Aussparung 4h der auf dem Anschlussstift 3' aufliegenden Kontaktfeder 4' bezüglich des Loches 7a und der Rille 7b des Gehäuseteils 7 sind so vorbestimmt, dass die lineare Bewegung der Spitze 9 entlang der Rille 7b in eine dazu senkrechte Bewegung des s-förmigen Endes 4f der Kontaktfeder 4' so umsetzbar ist, dass spätestens beim Anschlag der Spitze 9 an der Anschlagsfläche 7c des Gehäuseteils 7 der elektrische Kontakt zwischen der Kontaktfeder 4' und dem Anschlussstift 3' unterbrochen ist.

In einem Elektrizitätszähler können mehrere Strom- und Spannungskreise Ki bzw. Ku (Fig. 1) vorhanden sein, nämlich einer pro Phase. In einem Drehstrom-Vierleiterzähler können beispielsweise drei potentialführende Stromleiter 6 und ein Nulleiter vorhanden sein. Je ein zusammengehörender Strom- und Spannungskreis K| bzw. Ku sind dann mit einem aus einem Anschlussstift 3' (Fig. 2) und einer Kontaktfeder 4' gebildeten Schalter 2 verbunden. Bei einem Drehstrom-Dreileiterzähler ist kein Nulleiter vorhanden. Je zwei Leitern sind dann ein Strom- und ein Spannungskreis Ki bzw. Ku zugeordnet, die über Schalter 2 verbindbar sind.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der Anschlussstift 3' nicht als ein integraler Teil des Stromleiters 6 (Fig. 2) ausgebildet, sondern als ein gesondertes, ebenfalls mit einer der Stromklemmen 1'a oder 1'b des Stromleiters 6 verbundenes Bauteil. Diese Lösung ist besonders vorteilhaft, wenn der Stromleiter 6 zwischen den Stromklemmen 1'a, 1 'b aus einem Stück Draht geformt ist.

Claims

Patentansprüche

1. Elektrizitätszähler mit einem Gehäuse (5), einem Stromkreis (Ki), einem Spannungskreis (Ku) und einer trennbaren elektrischen Verbindung (2) zwischen dem Stromkreis (Ki) und dem Spannungskreis (Ku), dadurch gekennzeichnet, dass die trennbare elektrische Verbindung (2) aus einem Kontaktelement (3), das elektrisch mit dem Stromkreis (Ki) verbunden ist, und aus einem Federkontaktelement (4) besteht, das elektrisch mit dem Spannungskreis (Ku) verbunden ist, das mit einer vorbestimmten

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Kraft auf dem Kontaktelement (3) aufliegt und mit demselben einen elektrischen Kontakt bildet, und das so auslenkbar ist, dass der elektrische Kontakt zwischen dem Federkontaktelement (4) und dem Kontakteiement (3) unterbrechbar ist.

2. Elektrizitätszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt zwischen dem Federkontaktelement (4) und dem Kontaktelement (3) unterbrechbar ist mittels einer Spitze (9) eines Prüfkabels und dass die Spitze (9) durch eine Öffnung (7a) im Gehäuse (5; 7) einführbar ist.

3. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (3) als ein Anschlussstift (3') ausgebildet ist, der an einem Stromleiter (6) des Stromkreises (K|) angeformt ist.

4. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Spannungskreises (Ku) auf einer Leiterplatte (8) angeordnet ist, dass das Federkontaktelement (4) als eine Kontaktfeder (4') mit Beinen (4b; 4c; 4d) ausgebildet ist und dass in der Leiterplatte (8) Löcher zur Aufnahme der Beine (4b; 4c; 4d) in einem gegenseitigen Abstand derart angeordnet sind, dass die Kontaktfeder (4') in die Leiterplatte (8) einsteckbar und mechanisch in der Leiterplatte (8) verankerbar ist.

5. Elektrizitätszähler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Form und Länge der Beine (4b, 4c, 4d) so aufeinander abgestimmt sind, dass die Kontaktfeder (4') nach dem Einbau in die Leiterplatte (8) vorgespannt ist.

6. Elektrizitätszähler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5; 7) mit einem Loch (7a) und mit einer Rille (7b) zur geführten Bewegung der Spitze (9) des Prüfkabels ausgebildet ist und dass die Kontaktfeder (4') so mit einer Aussparung (4h) versehen ist, dass die Spitze (9) durch das Loch (7a) und die Aussparung (4h) in die Rille (7b) einführbar ist, so dass der elektrische Kontakt zwischen der Kontaktfeder (4') und dem Kontaktelement (3) spätestens beim Anschlag der Spitze (9) an einer Anschlagsfläche (7c) des Gehäuseteils (7) unterbrochen ist.

7. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (4') aus verzinnter Federbronze besteht.

8. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstift (3') aus Kupfer besteht.

9. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche

2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktiervorgang zwischen der Spitze (9) des Prüfkabels und dem Kontaktelement (4; 4') durch eine Öffnung oder ein Fenster im Gehäuseteil (7) optisch kontrollierbar ist.

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