DE1913285A1

DE1913285A1 - Elektrizitaetszaehler mit Messwerken ohne mechanisch bewegte Teile in Bausatzausfuehrung zwecks schneller und gefahrloser Auswechslung vornehmlich der fehleranfaelligeren Bauelemente am Verwendungsort ohne Abtrennung des Verbrauchers vom Netz

Info

Publication number: DE1913285A1
Application number: DE19691913285
Authority: DE
Inventors: Friedl Dr-Ing Richard
Original assignee: DEUTSCHE ZAEHLER GmbH; Heliowatt Werke Elektrizitaet GmbH
Current assignee: DEUTSCHE ZAEHLER GmbH; Heliowatt Werke Elektrizitaet GmbH
Priority date: 1969-03-15
Filing date: 1969-03-15
Publication date: 1970-09-17
Also published as: LU60398A1; CH505390A; AT297146B; BE746492A; SE358474B; DE1913285B2; FR2038936A5; NL7002734A

Description

Dr. Eichard Friedl, '^501 I.aumio 1913^85

Elektrizitätszähler mit Meßwerken ohne mechanisch bewegte Teile in Bausatzausführung zwecks schneller und gefahrloser Auswechslung vornehmlich der fehleranfälligeren Bauelemente am Verwendungsort ohne Abtrennung des Verbrauchers vom Netz.

Die Erfindung dient dazu, die Einführung neuer Meßprinzipien für die Energiemessung zu erleichtern. Die Entwicklung neuer Bauelemente hat in Bezug auf Qualität und Preis inzwischen so große Fortschritte gemacht, daß deren Einsatz in elektronischen oder auch thermischen Meßwerken für die Messung elektrischer Energie in den Bereich der techni-· sehen und der wirtschaftlichen Möglichkeiten gerückt ist. Dem breiten Einsatz von Zählern mit elektronischen oder thermischen Meßwerken, insbesondere bei der Energieverrechnung, stehen aber auch beim Vorhandensein ausgereifter und wirtschaftlich interessanter Konstruktionel Bedenken in Bezug auf deren Zuverlässigkeit während langjähriger Betriebszeiten entgegen. Die Auswechslung eines Drehstromzählers in der Ausführung mit den herkömmlichen genormten Klemmenanschlüssen ist relativ zeitraubend und kostspielig. Sie dauert im Mittel 20 bis 30 Minuten. Während dieser Zeit wird der Verbraucher,·wenn nicht in Ausnahmefällen vor dem Zähler besondere schaltungstechnische Vorkehrungen getroffen sind, von der Netzversorgung abgetrennt. Die Auswechslung erfolgt darüber hinaus fast immer unter Spannung, was besonders durch die relativ hohen Anschlußwerte für Gesundheit und Leben der Monteure eine immer wieder diskutierte Gefahr darstellt. Die Verwendungsfreudigkeit neuartiger, meßtechnisch eventuell sogar besserer und universelle! anwendbarer Meßprinzipien vorzugsweise mit Halbleitermeßwerken wird | durch die hohen Kosten der Zählerauswechslung und durch die damit verbundenen Gefahren insbesondere deshalb stets stark beeinträchtigt sein, weil die neuen unerprobten Meßwerke vorerst einer häufigeren Kontrolle und einer öfteren Auswechslung unterliegen werden als dies bei den herkömmlichen Zählern mit Induktionsmeßwerken der Fall ist, da deren Langzeitverhalten nach jahrzehntelangen Beobachtungen sehr genau bekannt ist.

Die erfindungsgemäß· Anordnung eines Elektrizitätszählers vermeidet die mit der Auswechslung herkömmlicher Zähler verbundenen Nachteile. Die Auswechslung.ihrer Meßwerke kann in kürzester Zeit gefahrlos und ohne Abtrennung des Verbraucherstromkreises vorgenommen werden, so daß

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auch, eine mehrfach wiederholte Auswechslung der Zählermeßwerke weniger kostspielig und gefahrloser ist als die einmalige Aus- . wechslung eines Zählers herkömmlicher Bauart.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist ein Elektrizitätszähler in Bausat ζ aus führung, vorzugsweise mit Halbleiter- oder thermischem Meßwerk zwecks einfacher Auswechslung vornehmlich der fehleranfälligeren Bauelemente am Verwendungsort ohne Abtrennung des Verbraucherstromkreises vom Netz, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler aus mindestens zwei Baueinheiten besteht, von denen die eine neben den herkömmlichen Strom- und Spannungsanschlüssen und den Anschlüssen für die Hilfsstromkreise im wesentlichen die in Bezug auf die Meßsicherheit und Lebensdauer stabilen Bauteile, wie beispielsweise die Strom- und Spannungswandler, Hilfstransformatoren, Widerstände, Induktivitäten enthält, während die zweite,und gegebenenfalls auch die weiteren Baueinheiten die weniger stabilen Bauelemente, wie beispielsweise die elektronischen, thermischen oder auch optischen Bauelemente enthalten, wobei Vorkehrungen getroffen sind, daß bei Entfernen der zweiten und der weiteren Baueinheiten von der ersten Baueinheit die Verbraucherstromkreise nicht unterbrochen werden.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Einphasen-Bausat ζ Zählers bestehend aus den Baueinheiten A und B. Die Einheit A enthält die Klemmenanschlüsse 1, einen Stecker 2 und das Gehäuse 5, in welchem ein Stromwandler und ein Netztransformator untergebracht sind, sowie den Verbindungsbolzen 4 mit Gewinde und öse 5 für die Befestigung der Einheit B und zur Anbringung eines Plombendrahtes. Die Befestigung der Einheit A an eine Zählertafel kann in bekannter Weise durch Aufhängeösen (nicht gezeichnet) oder auch nur durch einen in der Zählertafel verankerten Bolzen erfolgen, der durch die !Führung 6 der Einheit A hindurchtritt und mit dessen Hilfe die Einheit A an der Zählertafel befestigt wird. Die Einheit B enthält neben dem eigentlichen Meßwerk für die Erfassung der elektrischen Leistung und einem vom Meßwerk gesteuerten Zählwerk 7 eine optische Anzeige 8 zum Sichtbarmachen der vom Meßwerk erzeugten der elektrischen Leistung proportionalen Impulsfolge zur Prüfung des gesamten Zählers oder auch nur der- Baueinheit B auf einem besonderen Prüfgerät und den Stecker 9» der beim Aufsetzen der Einheit B auf die

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Einheit A über den Stecker 2 der Einheit A die benötigten elektrischen Verbindungen zwischen beiden Teilen herstellt. Die Baueinheit B ist zweckmäßigerweise so ausgeführt, daß sie beim Aufsetzen auf die Einheit A sowohl die Anschlußklemmen 1 als auch die Enden der Zuführungsleitungen überdeckt, so daß ein besonderer Klemmendeckel entfällt. Nach Aufsetzen von Einheit B auf Einheit A wird das durch die Bohrung 10 hindurchragende Gewinde des Bolzens 4 mit der Schraubenmutter 11 versehen, so daß beide Einheiten fest miteinander verbunden sind. Der im Gehäuse 3 der Einheit A befindliche Stromwandler ist so geschützt, daß er nach Abzug der Einheit B also auch bei primärer Stromüberlastung keinen Schaden nimmt. Diese Sicherung kann auf verschiedene Arten vorgenommen werden. So kann der Wandler beispielsweise in bekannter Weise mit einem Kern versehen sein, der so rechtzeitig in Sättigung geht, daß der Wandler auch bei geöffnetem Sekundärkreis keine unzulässig hohen Spannungen führt. Die Sekundärwicklung des Wandlers kann aber auch mit einem Schutzwiderstand abgeschlossen sein, der bei aufgesetzter Baueinheit B parallel zur eigentlichen Nutzbürde in der Baueinheit B (Meßwerk) geschaltet bleibt, um bei Trennung der Baueinheiten das Auftreten unzulässig hoher Spannungen an der Sekundärwicklung zu vermeiden. Eine weitere Möglichkeit ist durch die Verwendung eines über einer Sekundärwicklung liegenden mechanischen Kontaktes in der Einheit A gegeben, der durch einen an der Einheit B befindlichen Stift bei aufgesetzter Einheit B offengehalten wird und sich bei Abnahme der Einheit B schließt.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Drehstrom-Vierleiterzählers in Bausatζausführung bestehend aus den Baueinheiten A, B und C. .Die Anschlußeinheit A enthält die Anschlußklemmen 21 für die Zuführungen, die Steckerleiste 22 zum elektrischen Anschluß der Einheit B über deren Steckerleiste 25, das Gehäuse 24 mit drei Stromwandlern einschließlich deren Schutzvorrichtungen, wie sie im Beispiel Fig. 1 erwähnt sind, und den Bolzen 25 zum Befestigen der Baueinheiten B und 0. Die Baueinheit B enthält in seinem unteren Teil 26 drei elektronische oder thermische Leistungsmeßwerke und im oberen Teil 27 Raum für die Aufnahme der Baueinheit C, die über die Stecker 28 und 29 elektrisch mit der Einheit B verbunden wird,und ein Zählwerksfenster 30. Die Baueinheit C enthält

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Vorrichtungen für die Summierung der einzelnen von den 3 Meßwerken in der Baueinheit B erzeugten leistungsproportionalen Spannungen oder Ströme mit nachfolgender Analog/Frequenzwandlung. Die erzeugten Impulse dienen zur Betätigung des kWh anzeigenden Impulszählers 31· Sie können auch für die Meßwertfernübertragung und für die Prüfung des Zählers verwendet werden. Für die Prüfung des Zählers enthält die Baueinheit C zusätzlich einen akustischen Signalgeber, dessen Impulsfrequenz der am Zähler anliegenden Leistung proportional ist. Nach dem Zusammenfügen der Baueinheiten A, B und C wird der durch die Einheiten B und 0 hindurchtretende Bolzen 25 der Einheit A mit der Mutter 32 verschraubt. Für die Zähleraufhängung an einer Zählertafel gelten die im Beispiel nach Fig. 1 genannten Lösungen gleichermaßen.

Sollen die vom Zähler erzeugten leistungsproportionalen elektrischen Impulse für die Fernzählung verwendet werden, so sind diese oder daraus abgeleitete Signale über die verschiedenen Stecker 29/28 und 23/22 besonderen Zusatzklemmen am Klemmenblock 21 zuzuführen.

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Claims

Pat ent anspräche 1 9 f 3 J. O ü

1.) Elektrizitätszähler mit Meßwerken ohne mechanisch bewegte Teile . in Bausatzausführung zwecks schneller und gefahrloser Auswechslung vornehmlich der fehleranfälligeren Bauelemente am Verwendungsort ohne Abtrennung des Verbrauchers vom Netz, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler aus mindestens zwei über Kontakte elektrisch verbundenen Baueinheiten besteht, von denen die eine neben den Vorrichtungen für den Anschluß der Netz- und Verbraucherzuführungen und äußerer Zuführungen eventuell vorhandener Hilfstromkreise nur solche Bauelemente des Zählers enthält, die in Bezug auf Lebensdauer und Meßsicherheit als stabil bekannt sind, wie beispielsweise Stromwandler, Spannungswandler, !Transformatoren, Induktivitäten sowie bestimmte Arten von Kondensatoren und Widerständen, und von denen die zweite und gegebenenfalls auch weitere u.a. die weniger stabilen Bauelemente, wie beispielsweise Halbleiterbauelemente und/oder andere elektronische, thermische und optische Bauelemente enthalten, und daß Vorkehrungen getroffen sind, daß beim Abnehmen der zweiten und der eventuell weiteren Baueinheiten von der ersten die Verbraucherstromkreise nicht unterbrochen werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und evt. auch weitere Baueinheiten so ausgebildet sind, daß sie gleichzeitig die Anschlüsse für die äußeren Zuleitungen des Zählers und ggf. auch die Kabelenden überdecken.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheiten ganz oder auch teilweise jede für sich gekapselt und ggf. auch plombierbar sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 und folgende, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler zur Prüfung und/oder Meßwertfernübertragung optische, akustische oder/und elektrische Impulse abgibt, deren Anzahl der vom Zähler gemessenen Energie proportional ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 und folgende, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler zusätzliche Baueinheiten,beispielsweise für Mehrtarif, Überverbrauch oder Höchstleistungsanzeige enthält.

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