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Die
Erfindung betrifft eine Anschlusseinrichtung mit mehreren elektrischen
Hauptsammelschienen, einer Schutzschaltereinheit und einer Zählerfeldeinheit,
die mittels der Schutzschaltereinheit zu- und abschaltbar an die
Hauptsammelschienen angeschlossen ist, wobei die Hauptsammelschienen
zumindest im Bereich der Schutzschaltereinheit im Wesentlichen in
eine erste Richtung orientiert sind.
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Eine
derartige Anschlusseinrichtung ist insbesondere ein in der Gebäudeinstallationstechnik eingesetzter
Zählerschrank
oder ein Teil desselben. Von einem beispielsweise mittels einer
NH-Sicherung abgesicherten Gebäudeanschluss
führen
die Hauptsammelschienen zu der Schutzschaltereinheit, mittels der
ein einzelner leistungsstarker Verbraucher oder ein Teilnetz mit
Unterverteilungsfunktion über die
Zählerfeldeinheit
angeschlossen ist. Die Zählerfeldeinheit
bildet die Schnittstelle zwischen dem Anlagenteil, für den der
Versorgungsnetzbetreiber (VNB) zuständig ist, und dem Kunden-Anlagenteil.
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In
der
DE 202 12 065
U1 wird die elektrische Verbindung zwischen den Hauptsammelschienen und
der als selektiver Hauptleitungsschutzschalter ausgeführten Schutzschaltereinheit
beschrieben. Dagegen erfolgt die elektrische Verbindung zwischen der
Schutzschaltereinheit und der Zählerfeldeinheit sowie
den sich daran anschließenden
weiteren Betriebsmitteln bislang mittels biegbarer elektrischer Kabel,
die vom Montagepersonal einzeln zu verlegen sind. Dies ist aufwändig und
birgt auch die Gefahr einer falschen Kontaktierung.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Anschlusseinrichtung
der eingangs bezeichneten Art anzugeben, die eine einfache und sichere
Montage ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale des unabhängigen
Patentanspruchs 1. Bei der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung handelt es
sich um eine solche, bei der mehrere stabförmige elektrische Zählerfeldsammelschienen
vorgesehen sind, die in einer zur ersten Richtung im Wesentlichen
senkrechten zweiten Richtung orientiert sind, an die die Zählerfeldeinheit
angeschlossen ist, und deren jeweiliges eines Ende an die Schutzschaltereinheit
angeschlossen ist.
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Das
erfindungsgemäß im Bereich
der Zählerfeldeinheit
vorgesehene weitere Sammelschienensystem mit den Zählerfeldsammelschienen
begünstigt
eine einfache und sichere Erstmontage und erleichtert außerdem auch
nachträgliche Änderungen
oder Ergänzungen
an der Anschlusseinrichtung. Letzteres erfolgt beispielsweise durch
einen bloßen Austausch
von Baugruppen. Die einzelnen Baugruppen der Zählerfeldeinheit lassen sich
in einfacher Weise an den Zählerfeldsammelschienen
montieren, so dass sowohl eine mechanische als auch elektrische
Verbindung gegeben ist. Aufgrund der von vornherein fest vorgegebenen
Leiterführung
der Zählerfeldsammelschienen
kann es auch nicht zu einem unbeabsichtigten Vertauschen von Anschlüssen kommen.
Die Montagearbeiten sind außerdem
auch sehr schnell durchzuführen,
so dass nur geringe Kosten anfallen.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung ergeben
sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.
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Günstig ist
eine Variante, bei der die Zählerfeldsammelschienen
fest mit der Schutzschaltereinheit verbunden sind und eine gemeinsame
Baugruppe bilden. Die Verbindung kann insbesondere bereits werkseitig
erfolgen und beispielsweise als Löt-, Schweiß- oder Flanschverbindung ausgeführt sein. Aufgrund
dieser Vormontage reduziert sich das Risiko einer falschen Anschlussbelegung
bei der Endmontage der Anschlusseinrichtung zusätzlich. Grundsätzlich ist
es jedoch auch möglich,
die Schutzschaltereinheit und die Zählerfeldsammelschienen ge trennt
voneinander herzustellen und erst vor Ort bei der Montage der Anschlusseinrichtung
zusammenzufügen.
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Weiterhin
kann die Zählerfeldeinheit
mindestens eine mit den Zählerfeldsammelschienen
mechanisch und insbesondere elektrisch verbundene Plattform zur
steckbaren Aufnahme einer Zählerfeldkomponente
umfassen. Bei der insbesondere als elektronische Baugruppe aufgeführten Zählerfeldkomponente
kann es sich um ein Netzgerät,
ein Auswertegerät,
einen Modulator, einen Demodulator, einen Zähler, eine Subeinheit zur Fernabfrage
des Zählers, eine
Subeinheit zur Tarifänderung
oder um eine Subeinheit zur Fernabschaltung der Schutzschaltereinheit
handeln. Diese Aufzählung
ist nicht abschließend.
Die vorgesehene Plattform ermöglicht
also eine sehr flexible Anpassung der Zählerfeldeinheit an die unterschiedlichsten
Anforderungen. Vorteilhafterweise erfolgt die Montage der Zählerfeldkomponenten
durch ein einfaches Aufstecken. Ein nachträglicher Austausch oder eine
nachträgliche
Ergänzung ist
dementsprechend sehr leicht möglich.
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Insbesondere
ist außerdem
eine Schnappverbindung zwischen der Plattform und der Zählerfeldkomponente
vorgesehen. Dies dient einer leichten Montage und einer Sicherung
in der montierten Endposition.
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Vorzugsweise
ist die Plattform gemäß einer weiteren
Ausgestaltung auf die Zählerfeldsammelschienen
aufgesetzt, aufgesteckt, aufgeschnappt oder aufgeschoben. Diese
mechanischen und insbesondere auch elektrischen Verbindungsmechanismen
lassen sich leicht herstellen.
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Außerdem können Sicherungsmittel
zur mechanischen Sicherung der Verbindung zwischen der Plattform
und den Zählerfeldsammelschienen
vorgesehen sein. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Lösen der
Plattform von den Zählerfeldsammelschienen
vermieden. Als Sicherungsmittel kommt beispielsweise ein Rast-,
Schnapp- oder Schraubmechanismus in Frage.
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Weiterhin
können
die Zählerfeldsammelschienen
im Bereich der Plattform jeweils eine Trennstelle aufweisen, die
durch einen Strompfad innerhalb der Zählerfeldkomponente elektrisch überbrückt ist.
Insbesondere sind die Zählerfeldsammelschienen
dann im Bereich der Plattform zweigeteilt. Diese Ausgestaltung ermöglicht insbesondere
das Einsetzen einer nach dem Messshunt-Prinzip arbeitenden Stromerfassungsbaugruppe.
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Vorzugsweise
ist die Trennstelle mit einem elektrischen Überbrückungspfad versehen, der bei eingesteckter
Zählkomponente
unterbrochen ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die elektrische
Verbindung über
die gesamte Länge
der Zählerfeldsammelschienen
auch dann erhalten bleibt, wenn die Zählerfeldkomponente nicht eingesteckt
ist.
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Außerdem ist
eine Variante möglich,
bei der die Zählerfeldkomponente
eine Messkomponente zur Strom- oder Spannungsmessung ist, und an
die Messkomponente angeschlossene Messwandler an den Zählerfeldsammelschienen
angeordnet sind. Dies führt
zu einem sehr kompakten Aufbau, der insbesondere innerhalb einer
Feldeinteilung untergebracht werden kann. Demgegenüber benötigen bislang
bekannte Ausführungsformen
zwei Feldeinteilungen.
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Weiterhin
kann eine Verteilerabzweigeinheit, insbesondere in Gestalt einer
Hauptleitungsabzweigklemme, vorgesehen sein, an die die jeweils
anderen Enden, also die von der Schutzschaltereinheit abgewandten
Enden, der Zählerfeldsammelschienen
angeschlossen sind. Dies eröffnet
eine Anschlussmöglichkeit
für verschiedenste
elektrische Verbraucher oder für
ein nachgeordnetes elektrisches Teilnetz.
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Weiterhin
ist es möglich,
dass auch an die Verteilerabzweigeinheit ein Sammelschienensystem in
Gestalt mehrerer im Wesentlichen paralleler stabförmiger elektrischer
Verteilersammelschienen angeschlossen ist. Damit ergibt sich auch
für den
Bereich, der in Stromfluss-Richtung hinter der Zählerfeldeinheit liegt, ein
leicht und sicher zu montierendes Verbin dungssystem, das die gleichen
Vorteile aufweist, die bereits im Zusammenhang mit den Zählerfeldsammelschienen
beschrieben worden sind.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung. Es zeigt:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
einer Anschlusseinrichtung mit Hauptsammelschienen, einer Schutzschaltereinheit,
Zählerfeldsammelschienen und
einer Zählerfeldeinheit,
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2 bis 5 Ausführungsbeispiele
für eine
mechanische und elektrische Verbindung der Zählerfeldsammelschienen mit
einer Plattform der Zählerfeldeinheit
gemäß 1 und
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6 ein
Ausführungsbeispiel
einer von der Zählerfeldeinheit
gemäß 1 umfassten
Messkomponente mit an den Zählerfeldsammelschienen
angeordneten Messwandlern.
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Einander
entsprechende Teile sind in den 1 bis 6 mit
denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
ein Ausführungsbeispiel
einer Anschlusseinrichtung 1 gezeigt, die in einem nicht näher wiedergegebenen
Zählschrank
untergebracht ist. Sie umfasst ein Hauptsammelschienensystem mit
fünf Hauptsammelschienen 2 (L1,
L2, L3, N, PE), eine Schutzschaltereinheit 3 in Gestalt
eines selektiven Hauptleitungsschutzschalters (netzspannungsunabhängig oder
netzspannungsabhängig
also SHU bzw. SHA), ein Zählerfeldsammelschienensystem mit
im Ausführungsbeispiel
drei Zählerfeldsammelschienen 4,
eine Zählerfeldeinheit 5,
eine Verteilerabzweigeinheit 6 in Gestalt einer Hauptleitungsabzweigklemme
sowie ein weiteres Sammelschienensystem mit im Ausführungsbeispiel
drei Verteilersammelschienen 7. Grundsätzlich können auch mehr als drei Zählerfeldsammelschienen 4 oder
Verteilersammelschienen 7 vorgesehen sein.
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Die
Hauptsammelschienen 2, die Zählerfeldsammelschienen 4 und
die Verteilersammelschienen 7 sind jeweils im Wesentlichen
starre und elektrisch leitfähige
längliche
Metallstäbe.
Die jeweils zu einem der drei genannten Sammelschienensysteme gehörigen Haupt-
oder Zählerfeld-
oder Verteilersammelschienen 2, 4 bzw. 7 verlaufen
im Wesentlichen parallel zueinander. Üblicherweise sind die Hauptsammelschienen 2 in
dem nicht gezeigten Zählerschrank mit
im Wesentlichen horizontaler Orientierung angeordnet. Die Zählerfeldsammelschienen 4 verlaufen
in einer dazu im Wesentlichen senkrechten Richtung, also vertikal,
und führen
in einen oberhalb der Hauptsammelschienen 2 angeordneten
Zählerraum.
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Die
Verteilersammelschienen 7 stellen eine Verbindung zu einem
nicht gezeigten Verteilerraum mit einem Unterverteilungsnetz her,
das im Ausführungsbeispiel
seitlich neben der Zählerfeldeinheit 5 angeordnet
ist. Deshalb verlaufen die Verteilersammelschienen 7 senkrecht
zu den Zählerfeldsammelschienen 4,
also im Wesentlichen in horizontaler Richtung. Grundsätzlich ist
jedoch ebenfalls ein weiteres Ausführungsbeispiel möglich, bei
dem die Unterverteilungseinheit nicht seitlich neben, sondern über der
Zählerfeldeinheit 5 platziert
ist. Dann verlaufen die Verteilersammelschienen 7 in die
gleiche Richtung wie die Zählerfeldsammelschienen 4.
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Die
Schutzschaltereinheit 3 ist auf den Hauptsammelschienen 2 montiert.
Außerdem
sind die Zählerfeldsammelschienen 4 mechanisch
lösbar an
ihr befestigt. Die Schutzschaltereinheit 3 steht sowohl
mit den Hauptsammelschienen 2 als auch mit den Zählerfeldsammelschienen 4 in
elektrisch leitender Verbindung.
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Die
Verteilerabzweigeinheit 6 ist auf die Zählerfeldsammelschienen 4 aufgeschnappt.
Da auch für
den Anschluss an den Verteilerraum das Sammelschienensystem mit
den Verteilersammelschienen 7 vorgesehen ist, sind Anschlussklemmen 7a,
die üblicherweise
an der Verteilerabzweigeinheit vorgesehen sind, unbelegt. Diese
stehen damit für
andere Anschlusszwecke zur Verfügung.
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Im
Ausführungsbeispiel
umfasst die Zählerfeldeinheit 5 zwei
Plattformen 8 und 9, die jeweils mechanisch und
elektrisch mit den Zählerfeldsammelschienen 4 verbunden
sind. Grundsätzlich
ist es aber auch möglich,
dass nur eine der Plattformen 8 und 9 vorhanden
ist. Die Plattformen 8 und 9 sind zur Aufnahme
verschiedener Zählerfeldkomponenten
ausgelegt. Hierzu sind nicht näher
dargestellte Steck- oder Schnappverbindungen vorgesehen.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist auf die Plattform 8 eine Stromerfassungsbaugruppe 10 aufgesteckt,
wohingegen die Plattform 9 mit einem Netzgerät 11,
einem Modulator 12 sowie einem Demodulator 13 bestückt ist.
Die zuletzt genannten Baugruppen 11 bis 13 sind
nur schematisiert dargestellt und insbesondere auch ohne gegebenenfalls
zusätzlich
vorhandene Anschlussleitungen wiedergegeben. Mittels des Modulators 12 lassen
sich Zusatzsignale auf die in den Zählerfeldsammelschienen 4 geführte elektrische
Versorgungsspannung aufmodulieren. Der Demodulator 13 bewirkt
genau das Gegenteil, also ein Auslesen solcher Zusatzsignale. Die
Zählerfeldsammelschienen 4 dienen
dann sowohl der Energie- als auch der Signalübertragung. Dadurch reduziert
sich der Aufwand für
die insgesamt zu verlegenden elektrischen Leitungen. Insbesondere
lassen sich ansonsten erforderliche Kommunikationsleitungen einsparen.
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Die
Stromerfassungsbaugruppe 10 arbeitet nach dem so genannten
Messshunt-Prinzip. Der in den Zählerfeldsammelschienen 4 fließende elektrische
Strom wird dabei über
einen sehr genauen Messwiderstand geleitet, um die so abfallende
Messspannung als Maß für den Stromfluss
auszuwerten. Deshalb sind die Zählerfeldsammelschienen 4 im
Bereich der Plattform 8 unterbrochen. So gebildete Trennstellen 14 sind
durch entsprechende Strompfade innerhalb der Stromerfassungsbaugruppe 10 jeweils
elektrisch überbrückt. Damit
in den Zählerfeldsammelschienen 4 ein
Stromfluss auch dann gewährleistet
bleibt, wenn die Stromerfassungsbaugruppe 10 entfernt ist,
sind die Trennstellen 14 mit elektrischen Überbrückungspfaden 15 versehen,
die bei eingesteckter Stromerfassungsbaugruppe 10 unterbrochen
sind. In 1 sind die Trennstellen 14 und
die Überbrückungspfade 15 (gestrichelte
Linien) schematisiert angedeutet.
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Generell
sind die Plattformen 8 und 9 universell einzusetzen.
Es lassen sich je nach Anwendungsfall verschiedene Baugruppen und/oder
Geräte auf
diesen Plattformen 8 und 9 platzieren. Dies kann sehr
schnell und insbesondere ohne großen Montageaufwand erfolgen.
Ein einfaches Einstecken oder Aufschnappen genügt.
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Die
Plattformen 8 und 9 sind in einfacher Weise an
den Zählerfeldsammelschienen 4 montiert. Ausführungsbeispiele
hierzu sind in 2 bis 5 dargestellt.
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Das
erste Ausführungsbeispiel
gemäß 2 zeigt
eine Plattform 16, die Lyra-ähnliche, gefederte Steckkontakte 17 beinhaltet.
Außerdem
sind an den beiden äußeren Steckkontakten 17 Verrastungen
in Gestalt von Schnappbefestigungen 18 vorgesehen. Im Unterschied
zum Ausführungsbeispiel
von 1, bei dem nur drei Zählerfeldsammelschienen 4 vorgesehen
sind, ist die Plattform 16 zur Kontaktierung von vier Zählerfeldsammelschienen 4 (L1,
L2, L3, N) ausgelegt. Grundsätzlich
kann auch eine fünfte
Zählerfeldsammelschiene 4 für den Schutzleiter
(PE) vorgesehen sein. Die Befestigung erfolgt durch einfaches Aufstecken
auf die Zählerfeldsammelschienen 4.
Dabei rasten die Schnappbefestigungen 18 hinter den beiden äußeren Zählerfeldsammelschienen 4 ein
und verhindern ein unbeabsichtigtes Lösen der Plattform 16 von
den Zählerfeldsammelschienen 4.
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Bei
dem weiteren Ausführungsbeispiel
gemäß 3 ist
eine Plattform 19 mit L-förmig ausgeprägten Kontaktstiften 20 vorgesehen.
Die Kontaktstifte 20 sind federnd gelagert, so dass ein
voreinstellbarer Kontaktdruck gegen die Zählerfeldsammelschienen 4 gegeben
ist. Die Plattform 19 wird durch eine seitliche Querbewegung
einfach auf die Zählerfeldsammelschienen 4 aufgeschoben.
Dabei stellt sich der genannte Kontaktdruck ein. Außerdem ist ein
schraubbarer ebenfalls L-förmiger
Verriegelungskontakt 21 vorgesehen, der nach dem Festziehen
der Schraubverbindung ein seitliches Verschieben auf den Zählerfeldsammelschienen 4 und
ein unbeabsichtigtes Entfernen der Plattform 19 verhindert.
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Bei
dem weiteren Ausführungsbeispiel
gemäß 4 ist
eine Plattform 22 mit federnd gelagerten Flächenkontakten 23 versehen.
Die Plattform 22 wird von oben auf die Zählerfeldsammelschienen 4 aufgesetzt
und mittels zweier seitlich an der Plattform 22 vorgesehener
L-förmiger
schraubbarer Verriegelungen 24 an den beiden äußeren Zählerfeldsammelschienen 4 befestigt.
Der Kontaktdruck gegen die Sammelschienen 4 wird durch
die federnd gelagerten Flächenkontakte 23 und
die Anzugsdrehmomente der Verriegelungen 24 aufgebaut.
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Jede
der in 2 bis 4 gezeigten Plattformen 16, 19 und 22 weist
ein integriertes Kontaktsystem zur mechanischen und elektrischen
Kontaktierung der Zählerfeldsammelschienen 4 auf.
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Die
elektrische und mechanische Verbindung zwischen den Zählerfeldsammelschienen 4 und den
Plattformen 8, 9, 16, 19 und 22 erfolgt
ebenso wie die zwischen den Plattformen 8 und 9 und
den darauf angeordneten Zählerfeldkomponenten
mittels Federkontakten, deren Kontaktkraft voreingestellt ist. Dadurch
entfallen die bei den ansonsten eingesetzten federkontaktfreien
Schraubverbindungen auftretenden Probleme mit den Kontaktübergangsstellen. So
lassen sich unerwünschte
thermische Belastungen der Anschlusseinrichtung 1 vermeiden.
Die jeweilige Kontaktkraft ist weitgehend unabhängig von einem Anzugsdrehmoment
einer Schraubverbindung.
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Eine
weitere Möglichkeit
zur Befestigung der in 1 gezeigten Plattformen 8 und 9 an
den Zählerfeldsammelschienen 4 besteht
in einer Schraub- oder Rastverbindung an Längsholmen 25, die
Bestandteile eines in 5 in Draufsicht und in ei ner Längsschnittdarstellung
gezeigten Haltesystems 26 sind. Das Haltesystem 26 umfasst
außerdem
zumindest eine kammartige Halterung 27, die an den beiden
Längsholmen 25 fixiert
ist und Vertiefungen zur Aufnahme der Zählerfeldsammelschienen 4 aufweist.
Bei einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform können die
Zählerfeldsammelschienen 4 auch
in Isolierträgern
gelagert sein, die an einer Gehäuserückwand des
Zählerschranks
befestigt sind.
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In 6 ist
ein Ausführungsbeispiel
einer weiteren Strom- oder
Spannungserfassungsbaugruppe 28 dargestellt, die in eine
der Plattform 9 vergleichbaren Plattform 29 eingesteckt
ist. Im Unterschied zur Stromerfassungsbaugruppe 10 gemäß 1 benötigt die
Strom- oder Spannungserfassungsbaugruppe 28 keinen direkten
elektrischen Kontakt zu den Zählerfeldsammelschienen 4.
Die Signalerfassung erfolgt nicht nach dem Shunt-Prinzip, sondern nach dem induktiven
Prinzip oder einem nicht-elektrischen, wie z.B. einem optischen
Prinzip. Die Plattform 29 ist mittels Messleitungen 30 mit Messwandlern 31 verbunden,
die an den Zählerfeldsammelschienen 4 angeordnet
sind.
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Im
Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei den Messwandlern 31 um induktive Wandler,
die jeweils eine der Zählerfeldsammelschienen 4 mit
einer nicht näher
dargestellten sekundären
Mess-Wicklung umschließen.
Es resultiert ein sehr kompakter und platzsparender Aufbau. Die
Plattform 29 ist die einzige in der Zählerfeldeinheit 5 vorgesehene
Plattform. Die Strom- oder
Spannungserfassungsbaugruppe 28 erfüllt auch eine Zählerfunktion.