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Die Erfindung betrifft eine Überwachungsschaltung für einen Stromzähler, insbesondere einen elektronischen Haushaltszähler (eHz) mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruchs 1.
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Derartige elektronische (digitale) Haushaltszähler werden zunehmend bei der Neuinstallation mit dafür ausgelegten Zählerkasten eingesetzt, insbesondere wegen der einfachen Bauweise und hohen Kompaktheit, sowie verbesserte Verbrauchsinformationen. Aber auch bestehende Alt-Installationen werden umgerüstet, wobei am Zählerplatz entsprechende Adapter verwendet werden, die gemäß festgelegter Spezifikationen (z. B. VDN-Lastenheft „Elektronische Haushaltszähler) definiert sind. So sind die Klemmen des Stecksystems festgelegt, z. B. für die dreiphasige Bauweise mit je drei Kontaktmessern an der Rückseite des Stromzählers für die Stromzugänge bzw. Stromabgänge. Zudem ist als 7. Anschluss ein Nulleiter-Kontakt vorgesehen, sowie auch entsprechende Schnittstellen (z. B. optisch für den Datenaustausch mit dem EVU etc.), wie z. B. in der
EP-A-1 672 375 gezeigt ist.
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Der Stromzähler wird somit in einer Aufsteck- und Verrastbewegung mit dem Adapter bzw. allgemein einer Adapter- oder sog. Tragplatte für den Stromzähler gekoppelt, wobei der Stromzähler bzw. seine an der Rückseite vorstehenden Anschlusskontakte mit der Tragplatte über Rasthaken verbunden werden. Zudem wird der Zähler meist noch über einen Plombierstift in seiner Einbaustellung gesichert, um Manipulationen z. B. durch Verschieben des Zählers zu unterbinden. Diese normierte Steckkontaktierung erlaubt einem Zählertausch ohne Stromunterbrechung in der Kundenanlage. Eine Abschaltung des Stromzählers ist hierbei jedoch meist nur mit Einverständnis des Stromkunden möglich. Daher wurde in der
DE 20 2015 003 335 des Anmelders eine Zwischenplatte mit stromführenden Leitungen zu und von den Anschlusskontakten vorgeschlagen, wobei wenigstens eine Schaltvorrichtung zwischengeschaltet ist, um die Stromzufuhr ggf. zu trennen (sog. „Breaker“). Bei meist dreiphasiger Auslegung sind somit drei Relais zur fernsteuerbaren Abschaltung, insbesondere von Kassierzählern („Pre-Payment“) vorgesehen, die relativ sicher sind, aber dennoch Manipulationsversuchen ausgesetzt sein können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsschaltung für einen Stromzähler zu schaffen, die gegenüber Manipulationen zusätzlich abgesichert ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Überwachungsschaltung nach Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Somit wird ein Überwachungsschaltung für einen Stromzähler, insbesondere einen elektronischen Haushaltszähler (eHz) vorgeschlagen, wobei neuerungsgemäß benachbart zum Stromzähler und zu den Schaltvorrichtungen (Relais) eine Prüfschaltung mit drei Gleichrichter-Dioden und einem Schaltnetzteil vorgesehen ist. Hierdurch wird erreicht, dass Manipulationsversuche in Art von Überbrückungen oder Kabelunterbrechungen einzelner Phasen sicher festgestellt bzw. verhindert werden. Insbesondere bei nachgeschalteten Pre-Paymentzählern ist dies wichtig, da hierdurch der „unbezahlte“ Strombezug sicher unterbunden wird. Somit wird die Fernsteuerbarkeit der benachbart zum Stromzähler angeordneten Schaltvorrichtungen (Relais), insbesondere über Funk, Kabel, Lichtwellenleiter oder Ultraschall überwacht und gewährleistet, vorzugsweise wenn der Stromkunde im Zahlungsverzug ist oder zur Leistungsreduzierung.
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Zudem kann zur hohen Manipulationssicherheit die Prüfschaltung in Art eines Sperrriegels unmittelbar an den Relais, bevorzugt direkt über diesen „huckepack“ angeordnet werden, so dass Manipulationsversuche mit Drähten oder Klingen die Netzanschlussleitungen abzugreifen, sicher unterbunden werden. Weiterhin kann der Sperrriegel zugleich ein Gehäuse oder eine Abdeckung für die Prüfschaltung bilden. Somit ist die Platine der Prüfschaltung für Unbefugte nicht zu erreichen. Die Prüfschaltung kann auch ein Sichtfenster für Anzeigeelemente aufweisen, an denen der Schaltungszustand (ein/aus; bereit) ersichtlich ist. Insgesamt wird auch ein Lösen bzw. Verschieben des Stromzählers sicher verhindert. Die Abdeckung der Platine ist bevorzugt als Spritzgussteil geformt ist, wobei auch der installierte Stromzähler rahmenartig umfasst sein kann, so dass ein unberechtigtes Verschieben des Stromzählers (zum Verbraucheranschluss hin) ausgeschlossen wird.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 : eine Perspektivansicht eines Stromzählers mit Schaltvorrichtungen, und
- 2 : ein Blockschaltbild der Überwachungsschaltung mit Prüfschaltung und deren Schaltnetzteil sowie zugeordneten Schaltungskomponenten.
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In 1 ist eine platinenförmige Überwachungsschaltung 1 (hier: doppelt-strichpunktiert) für einen Stromzähler 2, insbesondere einen elektronischen Haushaltszähler (eHz) schematisch dargestellt. Der hier in Strichpunktlinien gezeichnete Stromzähler 2 ist üblicherweise direkt an einem Zählerplatz mit einer Steck- und/oder Verrastbewegung an einer Tragplatte 3 (in Strichlinien angedeutet) angeschlossen, nämlich durch Einstecken bzw. Verrasten von messerförmigen Anschlusskontakten. Hier ist zwischen Stromzähler 2 und Tragplatte 3 eine Zwischenplatte 4 in Art einer Sandwich-Bauweise eingefügt, so dass die hier zusätzlich vorgesehene Zwischenplatte 4 in ihrer Einbauposition zwischen der Rückseite des Stromzählers 2 und der Vorderseite der Tragplatte 3 angeordnet ist. Die Zwischenplatte 4 nimmt hierbei stromführende Leitungen 5 zu und von den Anschlusskontakten auf, sowie wenigstens eine zwischengeschaltete Schaltvorrichtung 7, insbesondere in Form eines bistabilen, selbsthaltenden Relais. Bei der meist dreiphasigen Ausführung sind somit drei solcher Schaltvorrichtungen 7 vorgesehen. Mit diesen Stromleitungen 5 ist der Stromzähler 2 nicht direkt mit dem Kundennetz verbunden, sondern über die drei Relais 7 geführt, welche dann die Stromzufuhr zum Kundennetz freigeben, aber auch sperren/unterbrechen können. Die Stromleitungen 5 in der Zwischenplatte 4 bilden somit eine Schleife oder Umleitung zum Zählereingang hin. Diese Schaltvorrichtungen 7 befindet sich dabei (noch) auf der EVU-Seite, so dass für Handlungen daran das Einverständnis des Kunden nicht mehr benötigt wird.
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Mit der in 2 als Blockschaltbild gezeigten Überwachungsschaltung 1 sollen somit die Schaltvorrichtungen 7 fernsteuerbar sein bzw. bei Manipulationsversuchen sicher funktionsfähig bleiben, insbesondere über Funk, Kabel, Lichtwellenleiter oder Ultraschall, so dass Kundengeräte zu- oder abgeschaltet werden können. In 2 ist zudem ein externes Steuergerät 12 dargestellt, das hier z.B. mit 325 VDC über ein Schaltnetzteil 11c versorgt wird, mit dem über die drei Schaltvorrichtungen 7 auch einzelne Phasen L1, L2, L3 zu- bzw. angeschaltet werden, also z. B. die Umstellung auf einphasigen Betrieb auch ohne direkten Zugang zum Zählerkasten bzw. Befragung des Kunden vorgenommen werden kann. Ebenso kann über einen potentialfreien Kontakt 12a eine Ab- oder Umschaltung erfolgen.
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Das Schaltnetzteil 11c ist eine Komponente der Prüfschaltung 11, welche Bestandteil der gesamten Überwachungsschaltung 1 ist, wie in 2 dargestellt. An den drei Phasen L1, L2, L3 ist jeweils eine Gleichrichter-Diode 11d vorgesehen, so dass das Schaltnetzteil 11c mittels an sich bekannter Zweipuls-Gleichrichterschaltung und eine Sicherung eine Halbwelle erhält. Diese wird in bekannter Weise geglättet, so dass z.B. am o.g. externen Steuergerät 12 die genannte Spannung von 325 VDC anliegt und zu einen µC-Steuerungsteil 11d hin eine niedrige Gleichspannung von 12V. Das Steuerungsteil 11d weist bevorzugt Anzeigeelemente 11e auf, um den Schaltungszustand der Überwachungsschaltung 1 nach außen hin optisch anzuzeigen, z.B. durch mehrere LED-Leuchten mit unterschiedlichen Farben. Die vorstehend genannten Bauteile der Prüfschaltung 11 sind auf einer Platine 11a angeordnet, die bevorzugt flächengleich zu den Relais 7 gestaltet ist, um platzsparend über diesen Relais 7 fixiert zu werden.
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Das Steuerungsteil 11d weist zudem wenigstens eine Verbindung zu den in 2 rechts dargestellten Schaltvorrichtungen 7 auf. Die in 2 in Strichlinien gezeigte Platine 11a ist bevorzugt mit einem Gehäuse versehen oder von einer Abdeckung gekapselt, die direkt an den aus 1 ersichtlichen Sperrriegel 8 angrenzt oder zusammen mit diesem als Spritzgussteil geformt sein kann. Dadurch wird eine klare Trennung zwischen den drei Schaltvorrichtungen 7 und dem Stromzähler 2 erreicht und eine stabile Verankerung des Überwachungsschaltung 1. Damit ist ein unbefugtes Abheben oder Abhebeln der Platine 11a der Prüfschaltung 11 und/oder der damit verbundenen Schaltvorrichtungen 7 praktisch ausgeschlossen. Bei Manipulation an einer der drei Phasen L1, L2, L3 oder der daran angeschlossenen Komponenten der Überwachungsschaltung 1 kann der Stromzähler 2 komplett abgeschaltet werden und/oder auch ein Alarm an das EVU gesendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1672375 A [0002]
- DE 202015003335 [0003]
