DE1939165B2 - PERFORMANCE TARIFF SYSTEM FOR ELECTRICAL CONSUMPTION - Google Patents

PERFORMANCE TARIFF SYSTEM FOR ELECTRICAL CONSUMPTION

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DE1939165B2
DE1939165B2 DE19691939165 DE1939165A DE1939165B2 DE 1939165 B2 DE1939165 B2 DE 1939165B2 DE 19691939165 DE19691939165 DE 19691939165 DE 1939165 A DE1939165 A DE 1939165A DE 1939165 B2 DE1939165 B2 DE 1939165B2
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Hansjörg Dipl.-Phys. Luzern; Lochinger Rolf Dipl.-El.-Ing. Dr. Zug; Vonarburg (Schweiz)
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    • G01R21/133—Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
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Description

Die Erfinduni? betrifft eine leisiangsabhängige Tarifs fiereinrichtung mit einem Schwellwertelement zur Feststellung der Überschreitung eines vorgegebenen Leistungsgrenzwertes und mit einem Stufenelement, das den zulässigen Leistungsgrenzwert nach festgelegten Kriterien selbsttätig erhöht.The invention? relates to a performance-dependent tariff device with a threshold value element for determination exceeding a specified power limit and with a step element that automatically increases the permissible power limit value according to defined criteria.

Die Investitionskosten für Kraftwerke und Verteilnetze werden im wesentlichen durch die von den Verbrauchern verlangten Spitzenleistungen bestimmt. Die Elektrizitätswerke sind deshalb aus wirtschaftlichen Gründen daran interessiert, möglichst viel Energie bei konstanter Leistung zu liefern. Der Verbrauch oberhalb eines den Belangen des Abnehmers angepaßten Leistungsgrenzwertes soll daher zu einem höheren Tarif in Rechnung gestellt werden. Die zur Anwendung gelangenden Tarife setzen sich im allgemeinen aus einem von der bezogenen, mit Zählern gemessenen Energie abhängigen Glied und aus einem von der Leistung abhängigen Tarifglied zusammen.The investment costs for power plants and distribution grids are essentially borne by the consumers required top performance. The power plants are therefore economical Reasons interested in delivering as much energy as possible with constant power. Consumption above a power limit value adapted to the needs of the customer should therefore be at a higher tariff will be billed. The tariffs used generally consist of one on the related energy-dependent element, measured with meters, and from an element dependent on the output Collective bargaining member together.

Für die Festlegung des verbrauchsunabhängigen Tarifgliedes wurden bisher meistens Maximumzähler eingesetzt. Hierbei wird die elektrische Energie mit einem Induktionszähler gemessen. Während einer Registrierperiode, die durch einen Synchronmotor festgelegt ist, wird ein Mitnehmerzeiger mit leistungsproportionaler Winkelgeschwindigkeit angetrieben. Dabei schiebt er einen Maximumzeiger vor sich her. Am Ende jeder Registrierperiode wird der Mitnehmerzeiger auf Null gestellt, während der Maximumzeiger stehenbleibt. Somit zeigt der Maximumzeiger die höchste mittlere Leistung aller vorangegangenen Registrierperioden der laufenden Ableseperiode an.Up to now, maximum counters have mostly been used to determine the consumption-independent tariff element used. The electrical energy is measured with an induction counter. During one Registration period, which is determined by a synchronous motor, becomes a driving pointer with a power proportional Angular velocity driven. He pushes a maximum pointer in front of him. At the end Each registration period the driver pointer is set to zero, while the maximum pointer stops. Thus the maximum pointer shows the highest average power of all previous registration periods the current reading period.

Der bekannte Maximumzähler ist aufwendig und außerdem der mechanischen Abnützung unterworfen. Auch in tarifpolitischer Hinsicht vermag er oft nicht zu befriedigen, da die Festlegung des verbrauchsunabhängigen Tarifgliedes auf Grund der höchsten mittleren Leistung aller Registrierperioden erfolgt, so daß eine einzige Leistungsspitze einen hohen Tarif mit sich bringen kann, während die Dauer oder die Anzahl der Belastungsspitzen unberücksichtigt bleibt.
Beim bekannten Überverbrauchszänler erfolgt die Registrierung des oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegenden Verbrauchs. Die Höhe der auftretenden Spitzenleistungen wird hingegen nicht erfaßt. DieThe known maximum counter is complex and also subject to mechanical wear. Also in terms of collective bargaining policy, it is often not able to satisfy, since the definition of the consumption-independent tariff element is based on the highest average output of all registration periods, so that a single output peak can result in a high tariff, while the duration or the number of load peaks is not taken into account .
In the case of the known overconsumption meter, the consumption above a predetermined limit value is recorded. The level of the peak performance, however, is not recorded. the

I 939 165 II 939 165 I.

3 43 4

Tariffestlegung an Hand des ermittelten Uberver- Die Bestimmung des Grundtarifes an Hand des bezogebrauchs wird deshalb oft ebenfalls als ungerecht emp- nen elektrischen Stromes sieht jedoch nur bei konfunden. stanter Spannung und konstantem Leistungsfaktor inThe determination of the basic tariff on the basis of the reference usage is therefore often also seen as unfairly received electric current, but only when found. constant voltage and constant power factor in

Aus der österreichischen Patentschrift 251 698 ist Relation zur bezogenen Leistung,
eine Einrichtung bekannt, die dazu dient, ein Warn- 5 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, signal abzugeben, wenn innerhalb einer vorgegebenen eine Tarifiereinrichtung mit selbsttätig stufenweise verZeitspanne, z. B. in einer Viertelstunde, die bezogene änderbarer Schwelle zu schaffen, bei der auch die elektrische Arbeit einen ebenfalls vorgegebenen Spannung und der Leistungsfaktor berücksichtigt Schwellenwert überschreitet. Zu diesem Zweck erzeugt werden.From the Austrian patent specification 251 698 is the relation to the purchased power,
a device known which serves to generate a warning 5 The invention is therefore based on the object of emitting a signal when a tariffing device with automatically stepwise verZeitspanne, z. B. in a quarter of an hour to create the related changeable threshold, at which the electrical work also exceeds a predetermined voltage and the power factor taken into account threshold value. Be generated for this purpose.

ein Elektrizitätszähler Impulse, deren Folgefrequenz io Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vordirekt, deren Periode also umgekehrt proportional der geschlagen, daß der Eingang des Schwellwertelementes jeweils bezogenen Leistung ist. Zugleich erzeugt ein an einen Leistungsmesser angeschlossen ist, welcher in Impulsgenerator fortlaufend Impulse mit einer festen an sich bekannter Weise eine Impulsfolge mit dem Vergleichsperiode. Letztere werden von einem Diffe- Reziprokwert der Leistung proportionaler Periodenrenzzählwerk positiv gezählt, während die vom Elektri- 15 dauer abgibt, daß das Schwellwertelement so ausgebilzitätszähler erzeugten Impulse negativ gezählt werden. det ist, daß es anspricht, wenn der Zeitabstand zwi-Jeweils nach Ablauf der Meßperiode, also z. B. alle sch^n zwei aufeinanderfolgenden Impulsen einen vorViertelstunden, wird der Differenzzähler auf einen vor- bestimmten Schwellwert r .ierschreitet. und daß die gegebenen Zahlenwert eingestellt. Erreicht der Diffe- Impulsfolge oder eine Refeierrimpulsfolge beim Anren/zählervor Beendigung der Meßperiodc den Zahlen- 20 sprechen des Schwellwertelementes einem Impulszähler wert Null, so ist dies ein Zeichen dafür, daß der vorge- zugeführt ist. der beim Erreichen einer vorbestimmten gebene Schwellenwert der mittleren Leistung über- Impulszahl die Weiterschaltung des Stufenelementes schritten wurde, und es wird in diesem Falle ein Warn- auslöst,
signal abgegeben. Erfindungsgemäß werden damit die Nachteile deran electricity meter pulses, the repetition frequency of which is io. According to the invention, the object is predirect, the period of which is therefore inversely proportional to the fact that the input of the threshold value element is the respective power consumed. At the same time, one is connected to a power meter, which in the pulse generator continuously generates pulses with a fixed, known manner, a pulse train with the comparison period. The latter are counted positively by a differential reciprocal value of the power proportional period limit counter, while the pulses generated by the electricity are counted negatively. det is that it responds when the time interval between each after the end of the measurement period, so z. If, for example, every two consecutive impulses a quarter of an hour ago, the difference counter is increased to a predetermined threshold value. and that the given numerical value is set. If the differential pulse train or a reference pulse train reaches the numerical value of the threshold value element of a pulse counter value zero when starting / counting before the end of the measuring period, this is a sign that it has been supplied. the threshold value of the average power exceeded when a predetermined threshold value was reached, the number of pulses the step element was switched on, and in this case a warning is triggered,
signal delivered. According to the invention, the disadvantages of

Die bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß die 25 bekannten Einrichtungen vermieden. Es können außereinen vorgegebenen Wert überschreitende Leistung dem rein elektronische Leistungsmesser ohne mechanicht sofort zur Weiterverarbeitung meßtechnisch er- nisch bewegte Teile verwendet werden. Solche Leifaßt wird, sondern daß der Umweg der Integration stungsmesser sind an sich bekannt. Sie bestehen der Leistung über eine längere Meßperiode gemacht meistens aus einem Multiplikator zur Bildung des Prowird. Es können deshalb kurzfristig sehr hohe Über- 30 duktes aus Strom und Spannung und auseinem Analogschreitungen der zulässigen Leistung auftreten, ohne Digital-Wandler. dereine Impulsfolge mit der Leistung daß die Einrichtung anspricht, wenn nur in dem Rest proportionaler Impulsfolgefrequenz erzeugt,
der Meßperiode die Leistung so gering bleibt, daß Nachfolgend werden einige AusführiingsbeispieleThe known device has the disadvantage that the 25 known devices are avoided. In addition to a power exceeding a predetermined value, the purely electronic power meter can be used immediately without mechanically for further processing of parts that are mechanically moving. Such Leifasst is, but that the detour of integration stungsmesser are known per se. They consist of the performance over a longer measurement period, mostly made up of a multiplier to form the prowird. For this reason, very high excesses from current and voltage and from analogue excesses of the permissible power can occur for a short time without a digital converter. the one pulse train with the power that the device responds if only in the remainder of the proportional pulse train frequency is generated,
During the measurement period the power remains so low that the following are some exemplary embodiments

ihr Zeitintegral über die Meßperiode unterhalb des der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläu-Schwellenwertes bleibt. 35 tert. Es zeigentheir time integral over the measurement period below the threshold value explained in more detail of the invention with reference to the drawings remain. 35 tert. Show it

Ferner wurde die Verwendung von Einrichtungen F i g. 1, 3 und 5 Blockschaltbilder undFurthermore, the use of facilities F i g. 1, 3 and 5 block diagrams and

vorgeschlagen, welcl.e an Stelle der bezogenen Leistung F i g. 2, 4 und 6 Diagramme,suggested welcl.e instead of the purchased service F i g. 2, 4 and 6 diagrams,

den bezogenen Strom messen. Bei einer derartigen In der F i g. 1 ist ein Leistungsmesser 1 dargestellt.measure the current drawn. In such a situation in FIG. 1 shows a power meter 1.

Einrichtung (schweizerische Patentschrift 451 321) wird der aus einem Multiplikator 2 zur Bildung des Produkjeder Phasenstrom der Verbraucheranlage mittels eines 40 tes aus Strom / und Spannung L, aus einem Analog-Strom-Spannungs-Wandlers in eine ihm proportionale Digital-Wandler 3 zur Bildung einer Impulsfolge mit Spaniung umgesetzt. Diese Spannungen werden gleich- dem Reziprokwert der Leistung U ■ I proportionaler gerichtet, geglättet und sodann summiert. Sobald die Periodendauer Tund auseinem Frequenzuntersetzer 4 Summenspannung einen vorgegebenen, einstellbaren besteht. Der Ausgang des Leistungsmessers 1 ist an eine Schwellenwert überschreitet, schließt sie einen elektro- 45 Eingangsklemme 5 eines Schwellwertelementes 6 und nischen Schalter und bringt dadurch ein Relais zum an einen Eingang 7 eines UN D-Tores 8 angeschlossen. Ansprechen, das einen Doppeltarifzähler auf einen dessen anderer Eingang 9 mit der Ausgangsklemme 10 Überstromtarif umschaltet und zugleich ein Zeitzähl- des Schwellwertelementes 6 verbunden ist.
werk zur Anzeige der Dauer des Uberstromes in Gang Die Eingangsklemme 5 des Schwellwertelementes 6Device (Swiss patent specification 451 321) is made up of a multiplier 2 to form the product each phase current of the consumer system by means of a 40 th of current / and voltage L, from an analog-current-voltage converter into a digital converter 3 proportional to it a pulse train implemented with Spaniung. These voltages are directed more proportionally equal to the reciprocal value of the power U ■ I , smoothed and then added up. As soon as the period T and a frequency divider 4 sum voltage is a predetermined, adjustable one. The output of the power meter 1 has exceeded a threshold value, it closes an electronic 45 input terminal 5 of a threshold value element 6 and niche switch and thereby brings a relay connected to an input 7 of a UN D-gate 8. Responding that a double tariff meter switches to one of its other input 9 with the output terminal 10 overcurrent tariff and at the same time a time counter of the threshold value element 6 is connected.
plant to display the duration of the overcurrent in progress The input terminal 5 of the threshold value element 6

setzt. 50 ist an einen monostabilen Multivibrator 11 ange-puts. 50 is connected to a monostable multivibrator 11

Es ist auch schor der Vorschlag bekanntgeworden. schlossen, der einen Schalttran-btor 12 steuert. Der bei einer derartigen Einrichtung mittels eines Stufen- Kollektor-Emitter-Strecke desselben ist ein Kondenschalters jewei'j dann eine höhere Stufe des Schwellen- sator 13 und ein Eingang eines Schwellenschalters 14 wertes einzuschalten, wenn der Strom-Schwellenwert parallel geschaltet, dessen Ausgang mit der Ausgangsmehrmals während einer bestimmten Zeit überschritten 55 klemme 10 verbunden ist. Der Kondensator 13 wird wurde. Liegt nun der bezogene Strom unterhalb dieses mittels einer Stromquelle 15 mit einem konstanten neuen Schwellenwertes, so bleibt der Stufenschalter in Strom I1 aufgeladen.The proposal has also become known. closed, which controls a switching door 12. In such a device by means of a step collector-emitter path of the same, a condenser switch is to be switched on in each case a higher step of the threshold switch 13 and an input of a threshold switch 14, if the current threshold value is connected in parallel, its output with the output has exceeded 55 terminal 10 several times during a certain period of time. The capacitor 13 will be. If the drawn current is below this by means of a current source 15 with a constant new threshold value, the tap changer remains charged with current I 1.

der erreichten Schaltstellung stehen. Liegt der Strom Der Ausgang 16 des UND-Tores 8 ist an einenthe switch position reached. If the current is the output 16 of the AND gate 8 is at one

jedoch oberhalb der erwähnten Stufe oder steigt zu Impulszähler 17 angeschlossen, der beim Erreichen einem späteren Zeitpunkt über diese Stufe hinaus an, 60 einer vorbestimmten Impulszah! η ein Stufenelement so wird das Zeitglied erneut in Gang gesetzt usf. Somit weiterschaltet, das durch eine Tarifzählkette 18 und ist die erreichte Sdialtstufe ein Zeichen dafür, daß der eine derselben zugeordnete Decodiermatrix 19 mit der vorangehenden Schaltstufe zugeordnete Stufenwen einer in der Zeichnung nicht dargestellten Tarifstufendes Netzstromes während einer bestimmten kumulier- Sichtanzeige gebildet ist. Die Decodiermatrix 19 steuert ten Zeit überschritten worden ist. 65 über Ausgangsleiiungen 20 das Speichervermögen /1but above the mentioned level or increases connected to the pulse counter 17, which, when it reaches a later point in time beyond this level, increases to 60 a predetermined number of pulses! η a step element so the timer is set again and so on. Thus, the switch continues through a tariff counter chain 18 and the level reached is a sign that the one assigned to the decoding matrix 19 assigned to the previous level is a tariff level not shown in the drawing Mains current is formed during a certain cumulative display. The decoding matrix 19 controls th time has been exceeded. 65 storage capacity via output lines 20/1

Die letztgenannte Einrichtung stellt in tarifpolitischer des Impulszählers 17 und über eine Ausgangsleitung 21 Hinsicht einen günstigen Kompromiß zwischen dem den Strom I1 der Stromquelle 15 in Abhängigkeit von Überverbrauchszähler und dem Maximumzähler dar. der jeweiligen Tarifstufe. Der Impulszähler 17 und dieIn terms of tariff policy for the pulse meter 17 and via an output line 21, the latter device represents a favorable compromise between the current I 1 of the current source 15 as a function of the overconsumption meter and the maximum meter. The respective tariff level. The pulse counter 17 and the

Tarifzählkette 18 können durch Betätigen einer Taste Kippstufe 28 angeschlossen. Die Decodiermatrix 19 22, die nur für das Personal des Energielieferanten zu- (F i g. 1) steuert über die Ausgangsleitung 21 das gänglich ist, auf Null gestellt werden. Untersetzungsverhältnis m des Frequenzuntersetzers 26.Tariff counting chain 18 can be connected by pressing a toggle 28 button. The decoding matrix 19 22, which is only accessible for the personnel of the energy supplier (FIG. 1) controls via the output line 21 which is accessible, are set to zero. Reduction ratio m of the frequency reducer 26.

Der Leistungsmesser 1 kann an einem Impulszähler Der Impulsgenerator 25 gibt eine Referenzimpuls-The power meter 1 can be connected to a pulse counter. The pulse generator 25 outputs a reference pulse

23 zur Ermittlung der konsumierten elektrischen Ener- 5 folge mit konstanter Periodendauer TR an den Fregie angeschlossen sein. quenzuntersetzer 26 ab. Dieser wird bei jedem vom23 to determine the consumed electrical energy 5 sequence with constant period duration T R to be connected to the Fregie. quenzuntersetzer 26 from. This is every from

Die Arbeitsweise des beschriebenen Überverbrauchs- Leistungsmesser 1 erzeugten Impuls entsprechend der Anzeigegerätes wird nachfolgend an Hand der F i g. 2 Fig. 4, in welcher die Spannungen t/„ iZ5, t/„ und U7 erläutert, in welcher Spannungen U1 bis U5 in Funktion in Funktion der Zeit dargestellt sind, auf Null zurückder Zeit t dargestellt sind. 10 gestellt. Etwas verzögert wird die Kippstufe 28 in denThe mode of operation of the described overconsumption power meter 1 generated pulse corresponding to the display device is illustrated below with reference to FIGS. 2 Fig. 4, in which the voltages t / "iZ 5 , t /" and U 7 explains, in which voltages U 1 to U 5 are shown as a function as a function of time, are shown back to zero from time t . 10 posed. The flip-flop 28 is somewhat delayed in the

Bei jeder negativen Flanke der vom Leistungsmesser 1 logischen Zustand L gekippt. Nach der Vergleichszeit erzeugten Spannungsimpulse U1 wird der monostabile T0 — m · Tr entsteht am Ausgang des Frequenzunter-Multivibrator 11 getriggert und der Kondensator 13 setzers 26 ein L-Signal, das die Kippstufe 28 zurückkurzzeitig entladen. Anschließend wird der Konden- stellt, so daß das UND-Tor 8 gesperrt wird. Die vom satorl3 durch den Strom/! wieder aufgeladen; die 15 Leistungsmesser 1 abgegebenen Impulse können also Spannung U3 am Eingang des Schwellenschalters 14 nur an den Eingang des Impulszählers 17 gelangen, steigt linear an und erreicht, vom Beginn der Konden- wenn die Bedingung T <T0 erfüllt ist. Beim Weitersatorentladung an gerechnet, den Schwellenwert Us schalten der Tarifzählkette 18 werden m und somit des Schwellenschalters 14 nach der Vergleichszeit T0. auch T0 um eine Stufe verkleinert.With every negative edge of the power meter 1 logic state L toggled. After the comparison time generated voltage pulses U 1 , the monostable T 0 - m · Tr arises at the output of the frequency sub-multivibrator 11 triggered and the capacitor 13 setter 26 an L signal, which the flip-flop 28 briefly discharges. The condensate is then set so that the AND gate 8 is blocked. The from the satorl3 through the stream /! recharged; the 15 power meter 1 emitted pulses can therefore voltage U 3 at the input of the threshold switch 14 only reach the input of the pulse counter 17, increases linearly and reaches from the beginning of the condensation when the condition T <T 0 is met. Upon further discharge of crystallizer counted, the threshold value Us switch Tarifzählkette of 18 m and thus the threshold switch 14 after the same period T 0th also T 0 reduced by one step.

Wenn nach einer Kondensatorentladung der nächst- 20 In der F i g. 5 ist ein Blockschaltbild eines Überfolgende vom Leistungsmesser I abgegebene Impuls verbrauchs-Anzeigegerätes dargestellt, bei welchem die erst auftritt, wenn der Schwellenschalter 14 angespro- kumulierte Überschreitungsdauer ts, während der die chen hat, so kann dieser Impuls das UND-Tor 8 nicht einge.ohaltete Leistungsschwelle ohne Tariferhöhung durchlaufen. Ist hingegen die Periodendauer T der überschritten werden darf, von der Höhe der Überspannung U1 kleiner als die Vergleichszeit T0, so bleibt 25 schreitung unabhängig ist. Gleiche Teile wie in vorandas UND-Tor 8 durchlässig, weil der Kondensator 13 gehenden Figuren sind wiederum mit den gleichen wieder entladen wird, bevor der SchweüenschaUer 14 Be^ugszahlen versehen,
ansprechen kann. Der Ausgang des Leistungsmessers 1 ist über einenIf, after a capacitor discharge, the next 20 In the FIG. 5 is a block diagram of a subsequent pulse consumption display device emitted by the power meter I, in which this only occurs when the threshold switch 14 has accumulated excess duration ts, during which the small amount, then this pulse cannot enter the AND gate 8. o run through the maintenance threshold without increasing the tariff. If, on the other hand, the period T that may be exceeded is less than the comparison time T 0 , depending on the level of the overvoltage U 1 , then the exceedance remains independent. The same parts as in the previous AND gate 8 permeable, because the capacitor 13 moving figures are again discharged with the same ones before the silence watcher 14 provided reference numbers,
can address. The output of the power meter 1 is via a

Der Impulszähler 17 zählt also diejenigen der vom Frequenzuntersetzer 33 an einen Stelieingang 34 einerThe pulse counter 17 thus counts those of the frequency divider 33 to a control input 34 of a

Leistungsmesser 1 abgegebenen Impulse, deren Ab- 30 bistabilen Kippstufe 35 angeschlossen, deren AusgangPower meter 1 emitted pulses, whose output is connected to 30 bistable flip-flop 35, whose output

stand T zum vorangehenden Impuls kleiner ist als die mit einem Eingang 36 eines UND-Tores 37 verbundenstood T for the previous pulse is smaller than that connected to an input 36 of an AND gate 37

Vergleichszeit T0, d. h., er bildet das Zeitintegral der ist. Ein Impulsgenerator 38 ist an einen Eingang 39 desComparison time T 0 , ie it forms the time integral that is. A pulse generator 38 is connected to an input 39 of the

Leistung P, wenn eine vorgegebene Leistungsschwelle UND-Tores 37 und über ein Verzögerungsglied 40 anPower P when a predetermined power threshold AND gate 37 and via a delay element 40 on

Ps überschritten wird. Für die zum Erreichen der einen Rückstelleingang 41 des Frequenzuntersetzers 33 Impulszahl η erforderliche Zeit ts gilt die Beziehung 35 und an einen Rückstelleingang 42 der Kippstufe 35 Ps is exceeded. For the time ts required to reach the one reset input 41 of the frequency scaler 33 pulse number η , the relationship 35 applies and applies to a reset input 42 of the flip-flop 35

" c- D—D·*,—, _ τ angeschlossen. Die Elemente 33,35,38 und 40 sind"c-D-D *, -, _ τ connected. Elements 33,35,38 and 40 are

ts-y.buTF- Ps ist ts - tmax -H-J0. Bestandteile eines Schwell wertelementes 43. ts-y.buTF- Ps is ts - tmax -HJ 0 . Components of a threshold value element 43.

Beim Erreichen der Impulszahl η gibt der Impuls- Ein Ausgang 44 des UND-Tores 37 ist an den Im-When the number of pulses η is reached, the pulse output 44 of the AND gate 37 is

zähler 17 einen Fortschaltimpuls an die Tarifzählkette pulszähler 17 geführt, welcher beim Erreichen der Im-18 ab. Die Decodiermatrix 19 erhöht nun einerseits 40 pulszahl η über das durch die Elemente 18 und 19 geüber die Ausgangsleitung 21 den Strom I1 um eine bildete Stufenelement eine Erhöhung des Unter-Stufe, wodurch die Vergleichszeit T0 verkleinert wird. Setzungsverhältnisses m des Frequenzuntersetzers 33 Andererseits bewirkt die Decodiermatrix 19 über die bewirkt.counter 17 an incremental pulse to the tariff counting chain pulse counter 17, which when the Im-18 is reached. The decoding matrix 19 now increases on the one hand 40 the number of pulses η over the current I 1 formed by the elements 18 and 19 via the output line 21 by a step element an increase in the sub-step, whereby the comparison time T 0 is reduced. Settlement ratio m of the frequency scaler 33 On the other hand, the decoding matrix 19 has the effect.

Ausgangsleitungen 20 eine Erhöhung der Impulszahl η In der F i g. 6 sind Spannungen U1 und IZ8 bis U10 Output lines 20 an increase in the number of pulses η in FIG. 6 are voltages U 1 and IZ 8 to U 10

im gleichen Maß, so daß tmax = η -T0 konstant bleibt. 45 des beschriebenen Über-erbrauchs-Anzeigegerätes dar- Die Größen η und T0 können konstant gehalten wer- gestellt, das wie folgt arbeitet: to the same extent, so that t max = η -T 0 remains constant. 45 of the overuse indicator described above . The variables η and T 0 can be kept constant, which works as follows:

den, wenn der Frequenzuntersetzer 4 mehrere Ausgänge Der Impulsgenerator 38 erzeugt eine Referenz-when the frequency divider 4 has multiple outputs The pulse generator 38 generates a reference

mit unterschiedlichem Untersetzungsverhältnis auf- impulsfolge U9 mit konstanter Periodendauer Tr. Der weist, die durch von der Decodiermatrix 19 gesteuerte Leistungsmesser 1 gibt seine Ausgangsimpulse an den Schalter wahlweise abgegriffen und an die Eingänge 5 50 Frequenzuntersetzer 33 ab; nach m Impulsen entsteht und 7 geschaltet werden. am Ausgang des Frequenzuntersetzers 33 ein Signal,with a different reduction ratio on pulse sequence U 9 with constant period Tr. The indicates that the power meter 1 controlled by the decoding matrix 19 outputs its output pulses to the switch optionally tapped and to the inputs 5 50 frequency divider 33; after m impulses arise and 7 are switched. at the output of the frequency divider 33 a signal,

In der F i g. 3 ist ein Schwellwertelement 24 darge- das die Kippstufe 35 setzt, wenn nicht schon vorhei stellt, das in der F i g. 1 an die Stelle des Schwellwert- ein Referenzimpuls aufgetreten ist, welcher über das elementes 6 tritt und nach einem rein digitalen Prinzip Verzögerungsglied 40 den Frequenzuntersetzer 41 zuarbeitet. Gleiche Teile wie in der F i g. 1 sind mit den 55 rückgestellt hat. Die Kippstufe 35 wird also gesetzt gleichen Bezugszahlen versehen. Ein Impulsgenerator wenn die Bedingung T0 ~ Tr > m-T erfüllt ist. Dei 25 ist über einen Frequenzuntersetzer 26 an einen nächste Referenzimpuls schiebt dann den Impulszähle: Rückstelleingang 27 einer bistabilen Kippstufe 28 an- 17 um eine Stelle weiter und stellt verzögert den Fre geschlossen, deren Ausgang 29 mit der Ausgangs- quenzuntersetzer 33 und die bistabile Kippstufe 3i klemme 10 des Schwellwertelementes 24 verbunden ist. 60 zurück. Sobald der Impulszähler 17 nach der kumu Dessen EingangsHemme 5 ist an einen Rückstellein- lierten Zeitdauer ts = n-TR η Referenzimpulse ge gang 30 des Frequenzuntersetzers 26 und über ein zählt hat, schaltet die Tarifzählkette 18 weiter urid da Verzögerungsglied 31 an einen Stelleingang 32 der Untersetzungsverhältnis m wird um eine Stufe erhöhtIn FIG. 3, a threshold value element 24 is shown which sets the flip-flop 35, if not already present, which is shown in FIG. 1, a reference pulse has occurred in place of the threshold value, which occurs via element 6 and, according to a purely digital principle, delay element 40 works in frequency divider 41. Same parts as in FIG. 1 are with the 55 has reset. The flip-flop 35 is thus given the same reference numbers. A pulse generator if the condition T 0 ~ Tr> mT is met. Dei 25 is via a frequency divider 26 to a next reference pulse then pushes the pulse counter: reset input 27 of a bistable multivibrator 28 advances one place and sets the Fre with a delay, its output 29 with the output sequence divider 33 and the bistable multivibrator 3i terminal 10 of the threshold value element 24 is connected. 60 back. As soon as the pulse counter 17 counts after the cumulative whose input terminal 5 is at a reset time t s = nT R η reference pulses ge gear 30 of the frequency scaler 26 and over, the tariff counting chain 18 switches on and the delay element 31 to a control input 32 of the Reduction ratio m is increased by one level

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (10)

! 939 165 Patentansprüche:! 939 165 claims: 1. Leistungsabhängige Tarifiereinrichtung für elektrischen Verbrauch mit einem Schwellwertelement zur Feststellung der Überschreitung eines vorgegebenen Leistungsgrenzwertes und mit einem Stufenelement, das den zulässigen Leistungsgrenzwert nach festgelegten Kriterien selbsttätig erhöht, wenn derselbe überschritten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des Schwellwertelementes (6,24,43) an einen Leistungsmesser (I) angeschlossen ist, welcher in an sich bekannter Weise eine Impulsfolge (U1) mit dem Reziprokwert der Leistung proportionaler Periodendauer abgibt, daß das Schwellwertelement (6, 24, 43) s.) ausgebildet ist, daß es anspricht, wenn der Zeitabstand (7") zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen einen vorbestimmten Schwellwert (T0) unterschreitet, und daß die Impulsfolge (U,) oder eine Referenzimpulsfolge (i/8) beim Ansprechen des Schwellwerteiementes (6, 24, 43)einem Impulszähler (17) zugeführt ist. der beim Erreichen einer vorbestimmten Impulszahl die Weiterschaltung des Stufenelementes (18, 19) auslöst. 1. Power-dependent tariffing device for electrical consumption with a threshold value element to determine whether a predetermined power limit value has been exceeded and with a step element which automatically increases the permissible power limit value according to specified criteria when the same is exceeded, characterized in that the input of the threshold value element (6, 24, 43) is connected to a power meter (I) which, in a manner known per se, emits a pulse train (U 1 ) with the reciprocal value of the power proportional to the period that the threshold value element (6, 24, 43) s.) Is designed that it responds when the time interval (7 ") between two successive pulses falls below a predetermined threshold value (T 0 ) , and that the pulse sequence (U,) or a reference pulse sequence (i / 8 ) when the threshold value element (6, 24, 43) responds Pulse counter (17) is supplied, which, when a predetermined number of pulses is reached, the next step aging of the step element (18, 19) triggers. 2. Tarifiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellwertelement (6) einen Kondensator (13) aufweist, der einem vom Leistungsmesser (1) gesteuei ien Eniladeschalter(12) und dem Eingang eines S<:hwellenschalters (14) parallel geschaltet und an eine Stromquelle (15) angeschlossen ist.2. tariffing device according to claim 1, characterized in that the threshold value element (6) has a capacitor (13) which is connected to a charging switch (12) controlled by the power meter (1) and the input of a S <: hwellenschalter (14) connected in parallel and connected to a power source (15) is. 3. Tarifiereinrichiung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellwertelement (24) einen Impulsgenerator (25) aufweist, der über einen Frequenzuntersetzer (26) an einen Rückstelleingang (27) einer bistabilen Kippstufe (28) angeschlossen ist, und daß der Ausgang des Leistungsmesser* (1) mit einem Rückstelleingang (30) des Frequenzuntersetzers (26) und über ein Verzögerungsglied (31) mit einem Stelleingang (32) der bistabilen Kippstufe (28) verbunden ist.3. Tarifiereinrichiung according to claim 1, characterized characterized in that the threshold value element (24) has a pulse generator (25) which has a Frequency divider (26) connected to a reset input (27) of a bistable multivibrator (28) is, and that the output of the power meter * (1) with a reset input (30) of the frequency divider (26) and a delay element (31) with a control input (32) of the bistable Tilting stage (28) is connected. 4. Tarifiereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (10) des Schwellwertelementes (6; 24) an einen ersten Eingang (9) eines UND-Tores(8) angeschlossen ist. dessen zweiter Eingang (7) mit dem Ausgang des Leistungsmessers (1) und dessen Ausgang (16) mit dem Impulszähler (17) verbunden ist.4. tariffing device according to claim 2 or 3, characterized in that the output (10) of the Threshold element (6; 24) is connected to a first input (9) of an AND gate (8). its second input (7) with the output of the power meter (1) and its output (16) with the pulse counter (17) is connected. 5. Tarifiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellwertelement (43) einen Impulsgenerator (38) aufweist, der über ein Verzögerungsglied (40) an einen Rückstelleingang (42) einer bistabilen Kippstufe (35) und an einen Rückstelleingang (41) eines Frequenzuntersetzers (33) angeschlossen ist, und daß der Ausgang des Leistungsmessers (1) über den Frequenzuntersetzer (33) mit einem Stelleingang (34) der bistabilen Kippstufe (35) verbunden ist.5. tariffing device according to claim 1, characterized in that the threshold value element (43) has a pulse generator (38) which is connected to a reset input via a delay element (40) (42) a bistable multivibrator (35) and a reset input (41) of a frequency divider (33) is connected, and that the output of the power meter (1) via the frequency divider (33) is connected to a control input (34) of the bistable flip-flop (35). 6. Tarifiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Kippstufe (35) an einen ersten Eingang (36) eines UND-Tores (37) angeschlossen ist, dessen zweiter Eingang (39) mit dem Impulsgenerator (38) und dessen Ausgang (44) mit dem Impulszähler (17) verbunden ist.6. tariffing device according to claim 5, characterized in that the bistable flip-flop (35) on a first input (36) of an AND gate (37) is connected, the second input (39) with the pulse generator (38) and its output (44) is connected to the pulse counter (17). 7. Tarifiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch eekennzeichnet. daß das Stufenelement durch eine Zählkette (18) und eine ihr zugeordnete Decodiermatrix (19) gebildet ist. 7. tariffing device according to claim 1, characterized in that it is marked. that the stage element is formed by a counting chain (18) and a decoding matrix (19) assigned to it. 8. Tarifiereinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2, 3, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Ausgang des Leistungsmessers (1) geschalteter Frequenzuntersetzer (4; 33) ein vom Stufenelement (18,19Ϊ steuerbares Untersetzungsverhältnis aufweist8. tariff device according to claim 1 or one of claims 2, 3, 5 and 7, characterized in that a frequency divider connected to the output of the power meter (1) (4; 33) one of the step element (18,19Ϊ controllable Has reduction ratio 9. Tarifiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom (/j der Stromquelle (IS) und das Fassungsvermögen («) des Impulszählers (17) durcii das Stufenelement (18,19) stufenweise veränderbar sind.9. tariffing device according to claim 2, characterized in that the current (/ j of the power source (IS) and the capacity («) of the pulse counter (17) can be changed in steps by the step element (18, 19). 10. Tarifiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsverhältnis des Frequenzuntersetzers (26) und das Fassungsvermögen (ti) des Tmpulszählers (17) durch das Stufenelement (18, 19) stufenweise veränderbar sind. 10. tariffing device according to claim 3, characterized in that the reduction ratio of the frequency reducer (26) and the capacity (ti) of the pulse counter (17) by the step element (18, 19) can be changed in steps.
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C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
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