DE3631226A1

DE3631226A1 - Netzanschlussschaltung eines elektrischen warmwasserspeichers

Info

Publication number: DE3631226A1
Application number: DE19863631226
Authority: DE
Inventors: Rudolf Hoextermann
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1986-09-13
Filing date: 1986-09-13
Publication date: 1988-03-24
Also published as: DE3631226C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Netzanschlußschaltung eines elektrischen Warmwasserspeichers mit einem 220 V-Schaltschütz und mehreren Heizwiderständen in Sternschaltung, die über eine Anschlußklemmleiste bedarfsweise an die Phasen und den Nulleiter des Netzes anschließbar sind.

Nach dem Stand der Technik ist die Netzanschlußschaltung eines Warmwasserspeichergeräts entweder so ausgelegt, daß das Gerät mit einer Leistung von beispielsweise 2 kW oder 4 kW an eine Phase und den Nulleiter des Netzes anschließbar oder mit einer Leistung von 6 kW an die drei Phasen des Netzes ohne Nulleiter anschließbar ist. Die Netzanschlußschaltung legt also schon nach der Herstellung die Leistung des Geräts fest.

Bei Geräten, deren Heizwiderstände 3-phasig ohne Nulleiter anzuschließen sind, muß ein 220 V-Schaltschütz entsprechend angepaßt sein. Die Anpassung mit einem Vorwiderstand vorzunehmen, ist ungünstig, da dieser dann einer Dauerbelastung ausgesetzt ist und den Schaltraum des Geräts erwärmt. Eine 380 V-Spule im Schaltschütz mit einer 220 V-Anzapfung vorzusehen, würde eine Sonderausführung der Spule und eine besondere Ersatzteillagerung bedingen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Netzanschlußschaltung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit der das Warmwasserspeichergerät einfach wahlweise in unterschiedlichen Leistungen an das Netz anschließbar ist, und bei der trotz Anschlußmöglichkeit in 380 V-Sternschaltung ein 220 V-Schaltschütz genügt.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei Schaltkontakte des Schaltschützes zwischen Heizwiderständen und zwei der Anschlußklemmen liegen, die bedarfsweise an die Netzphasen anzuschließen sind, daß zwischen einem weiteren Heizwiderstand und einer dritten Anschlußklemme kein Schaltschützkontakt vorgesehen ist, daß der Sternpunkt der Heizwiderstandsschaltung an einer vierten, für den Nulleiter vorgesehenen Anschlußklemme liegt, daß der Nulleiter nicht angeschlossen ist, wenn alle drei Phasen an die erste, zweite und dritte Anschlußklemme angeschlossen sind, und daß der Steuerkreis des Schaltschützes mit seinem ersten Pol an der vierten Anschlußklemme und mit seinem zweiten Pol über einen Tastschalter an der Anschlußklemme liegt, die in jedem Anschlußfall an eine Phase angeschlossen ist.

Mit dieser Netzanschlußschaltung ist das Warmwasserspeichergerät in einer dem jeweiligen Bedarfsfall entsprechenden Leistung, beispielsweise 2 kW, 4 kW oder 6 kW, auf einfache Weise an das Netz anschließbar. Auch im Fall des Anschlusses in Dreileiter-Ausführung ohne Nulleiter, also bei der Anschlußleistung von 6 kW, genügt ein auf 220 V ausgelegtes Schaltschütz.

Durch die erfindungsgemäße Universal-Schaltung ist eine Rationalisierung in der Fertigung erreicht. Denn ein Gerätetyp läßt sich durch entsprechenden Netzanschluß in unterschiedlichen Leistungen anschließen. Dadurch ergibt sich auch eine Vereinfachung der Lagerhaltung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Netzanschlußschaltung,

Fig. 2a die Anschlußmöglichkeit der Schaltung nach Fig. 1 einphasig mit der Leistung von 2 kW,

Fig. 2b die Anschlußmöglichkeit der Schaltung nach Fig. 1 einphasig mit der Leistung von 4 kW,

Fig. 2c die Anschlußmöglichkeit zweiphasig mit der Leistung von 4 kW,

Fig. 2d die Anschlußmöglichkeit dreiphasig mit der Leistung von 6 kW,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Netzanschlußschaltung,

Fig. 4a die Anschlußmöglichkeit der Schaltung nach Fig. 3 einphasig mit 2 kW,

Fig. 4b die Anschlußmöglichkeit einphasig mit 4 kW,

Fig. 4c die Anschlußmöglichkeit zweiphasig mit 4 kW und

Fig. 4d die Anschlußmöglichkeit dreiphasig mit 6 kW.

Die Warmwasserspeicher nach den Fig. 1 und 3 weisen vier Heizwiderstände (1, 2, 3, 4) auf. Die beiden Heizwiderstände (1, 2) sind parallelgeschaltet und haben eine Leistung von beispielsweise je 1 kW. Die Heizwiderstände (3, 4) haben beispielsweise eine Leistung von je 2 kW.

Es ist ein Schaltschütz (5) vorgesehen, mit dem die Heizwiderstände (1 bis 4) einschaltbar sind. Ein Temperaturregler (6) und ein Sicherheitstemperaturbegrenzer (7) dienen dem Abschalten der Heizwiderstände (1 bis 4). Das Gerät weist eine Anschlußklemmleiste (8) auf, deren Anschlußklemmen (9 bis 12) bedarfsweise, wie dies weiter unten näher beschrieben wird, mit dem Nulleiter (N) und/oder den Phasen (L 1, L 2, L 3) des elektrischen Netzes verbindbar sind. Eine Anschlußklemme (13) ist als Massepol vorgesehen.

An der für den Nulleiter (N) des Netzes vorgesehenen Anschlußklemme (9) als Sternpunkt liegen alle Heizwiderstände (1 bis 4). An der Anschlußklemme (10) liegen in Reihe Schaltkontakte des Sicherheitstemperaturbegrenzers (7), des Temperaturreglers (6) und ein Schaltkontakt (14) des Schaltschützes (5), an den die Heizwiderstände (1, 2) angeschlossen sind. An der Anschlußklemme (11) liegen in Reihe Schaltkontakte des Sicherheitstemperaturbegrenzers (7), des Temperaturreglers (6) und ein Schaltkontakt (15) des Schaltschützes (5), an den der Heizwiderstand (3) angeschlossen ist. An der Anschlußklemme (12) liegen in Reihe Schaltkontakte des Sicherheitstemperaturbegrenzers (7) und des Temperaturreglers (6). Es ist hier kein Schaltkontakt des Schaltschützes (5) vorgesehen. Der Heizwiderstand (4) liegt also unmittelbar am Schaltkontakt des Temperaturreglers (6).

Das Schaltschütz (5) weist einen Tastschalter (16), der einerseits zwischen dem Schaltkontakt (14) und dem betreffenden Schaltkontakt des Temperaturreglers (6) und andererseits an einer Spule (17) des Schaltschützes (5) liegt. Parallel zum Tastschalter (16) liegt ein dritter Schaltkontakt (18) der Schaltschützes (5), der als Selbsthaltekontakt dient. Das Schaltschütz (5) ist auf 220 V ausgelegt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 liegt die Spule (17) des Schaltschützes (5) mit ihrem dem Tastschalter (16) abgewandten Pol direkt an der Anschlußklemme (9). Eine Glimmlampe (19) leuchtet bei eingeschaltetem Schaltschütz (5) auf.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel bestehen verschiedene Anschlußmöglichkeiten.

Soll das Gerät mit einer Leistung von 2 kW arbeiten, dann wird der Nulleiter (N) des Netzes an die Anschlußklemme (9) und die Phase (L 1) des Netzes an die Anschlußklemme (10) angeschlossen. Die Heizwiderstände (3, 4) sind in diesem Falle wirkungslos. Wird der Tastschalter (16) geschlossen, dann liegt die Spule (17) am Nulleiter (N) und der Phase (L 1). Sie wird erregt und die Schaltkontakte (14, 15, 18) schließen. Hier und im folgenden ist beim Betätigen des Tastschalters (16) immer von geschlossenen Schaltkontakten des Temperaturreglers (6) und des Sicherheitstemperaturbegrenzers (7) ausgegangen. Diese öffnen, wenn die gewünschte Temperatur im Warmwasserspeicher erreicht ist. Durch das Schließen des Schaltkontakts (14) sind die Heizwiderstände (1, 2) eingeschaltet. Das Schließen des Schaltkontakts (15) ist in diesem Anschlußfall bedeutungslos. Der geschlossene Schaltkontakt (18) wirkt nach dem Öffnen des Tastschalters (16) als Selbsthaltekontakt für die Spule (17). Öffnen die Schaltkontakte des Temperaturreglers (6) oder des Sicherheitstemperaturbegrenzers (7), dann fällt das Schaltschütz (5) ab, wobei die Schaltkontakte (14, 15, 18) öffnen.

Im Anschlußfall nach Fig. 2b ist die Phase (L 1), im Vergleich zu Fig. 2a zusätzlich, über eine Brücke (20) an die Anschlußklemme (11) gelegt. Dadurch wird über den Schaltkontakt (15) auch der Heizwiderstand (3) eingeschaltet. In diesem Anschlußfall arbeitet der Warmwasserspeicher mit einer Leistung von 4 kW.

Beim Anschlußfall nach Fig. 2c ist an die Anschlußklemme (11) die andere Phase (L 2) gelegt. Auch in diesem Falle arbeitet der Warmwasserspeicher mit einer Leistung von 4 kW.

Im Anschlußfall nach Fig. 2d sind die Phasen (L 1, L 2, L 3) an die Anschlußklemmen (10, 11, 12) geschaltet. An die Anschlußklemme (9) ist der Nulleiter (N) nicht angeschlossen. Denn sonst würde der Heizwiderstand (4), da ihm kein Schaltkontakt des Schaltschützes (5) vorgeschaltet ist, ständig eingeschaltet sein. Dies gilt auch für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. In allen Anschlußfällen ist also entweder der Nulleiter (N) oder es sind die drei Phase (L 3) angeschlossen.

Wird beim Anschluß nach Fig. 2d der Tastschalter (16) geschlossen, dann liegt die Spule (17) einerseits an der Phase (L 1) und andererseits über den Heizwiderstand (4) als Vorwiderstand an der Phase (L 3). Während der Anzugserregung ist die Spannung von 380 V zwischen den Phasen (L 1 und L 3) an der auf 220 V ausgelegten Spule (17) über den Heizwiderstand (4) herabgesetzt. Eine während der kurzdauernden, beispielsweise einige ms dauernden, Anzugserregung auftretende Überspannung schädigt die Spule (17) nicht. Bei der Halteerregung, wenn die Schaltkontakte (14, 15, 18) geschlossen sind, liegt die Spule (17) am Sternpunkt als künstlichem Nullpunkt, so daß sie keiner Überspannung ausgesetzt ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 weist die Anschlußklemmleiste (8) weitere Anschlußklemmen (21, 22) auf. Die Anschlußklemme (21) ist mit der Anschlußklemme (9) verbunden. Ein vierter Schaltkontakt (23) des Schaltschützes (5) ist parallel zu den Anschlußklemmen (21, 22) geschaltet. Die Spule (17) liegt einseitig an der Anschlußklemme (22). Die Glimmlampe ist hier nicht dargestellt.

Die Anschlußmöglichkeiten nach Fig. 4a bis 4d der Netzanschlußschaltung nach Fig. 3 entsprechen denen der Fig. 2a bis 2d.

Bei den Anschlußmöglichkeiten nach den Fig. 4a, 4b, 4c sind die Anschlußklemmen (21, 22) mit einer Brücke (24) kurzgeschlossen. Der vierte Schaltkontakt (23) ist hier wirkungslos. Die Funktionsweise entspricht der oben beschriebenen Funktionsweise. Bei einem Anschluß nach Fig. 4a wird mit einer Leistung von 2 kW und bei einem Anschluß nach Fig. 4b oder Fig. 4c wird mit einer Leistung von 4 kW gearbeitet.

Bei einem Anschluß nach Fig. 4d, bei dem die drei Phasen (L 1, L 2, L 3), jedoch nicht der Nulleiter (N) angeschlossen sind, ist zwischen die Anschlußklemmen (21 und 22) ein Vorwiderstand (25) geschaltet. Es wird hier mit einer Leistung von 6 kW gearbeitet.

Wird der Tastschalter (16) geschlossen, dann liegt die Spule (17) über den Tastschalter (16) an der Phase (L 1) und über den Vorwiderstand (25) und den Heizwiderstand (4) an der Phase (L 3). Der Vorwiderstand (25) ist so bemessen, daß er in diesem Fall der Anzugserregung die Spannung an der Spule (17) auf etwa 220 V herabsetzt. Beim Anziehen des Schaltschützes (5) schließen die Schaltkontakte (14, 15, 18, 23). Der Vorwiderstand (25) ist jetzt vom Schaltkontakt (23) überbrückt. Da er nur während der Anzugserregung, also kurzzeitig, beispielsweise für wenige ms, wirksam ist, braucht er keine hohe Belastung aufnehmen. Der Vorwiderstand (25) ist dementsprechend kostengünstig und wenig raumbeanspruchend. Während der Halteerregung liegt die Spule (17) einerseits über den Schaltkontakt (18) an der Phase (L 1) und andererseits über den Schaltkontakt (23) am künstlichen Nullpunkt, dem Sternpunkt der Heizwiderstände.

Wie aus den Fig. 2a bis 2d und den Fig. 4a bis 4d ersichtlich, läßt sich das Wärmespeicherheizgerät am Montageort einfach in der gewünschten Heizleistung anschließen. Die Verschaltung der Heizkörper und des Schaltschützes ist in allen Fällen gleich. Es brauchen nur der Nulleiter und die Phasen des Netzes entsprechend angeschlossen zu werden. Im Bedarfsfalle ist außerdem die Brücke (20) und/oder die Brücke (24) bzw. der Vorwiderstand (25) anzuschließen. Im Falle der Schaltung nach Fig. 3 kann die Brücke (24) von vornherein installiert werden. Sie läßt sich dann im Bedarfsfall durch den Vorwiderstand (25) ersetzen.

Claims

1. Netzanschlußschaltung eines elektrischen Warmwasserspeichers mit einem 220 V-Schaltschütz und mehreren Heizwiderständen in Sternschaltung, die über eine Anschlußklemmleiste bedarfsweise an die Phasen und den Nulleiter des Netzes anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schaltkontakte (14, 15) zwischen Heizwiderständen (1, 2, 3) und zwei der Anschlußklemmen (10, 11) liegen, die bedarfsweise an die Netzphasen anzuschließen sind, daß zwischen einem weiteren Heizwiderstand (4) und einer dritten Anschlußklemme (12) kein Schaltschützkontakt vorgesehen ist, daß der Sternpunkt der Heizwiderstandsschaltung an einer vierten, für den Nulleiter (N) vorgesehenen Anschlußklemme (9) liegt, daß der Nulleiter (N) nicht angeschlossen ist, wenn alle drei Phasen (L 1, L 2, L 3) an die erste, zweite und dritte Anschlußklemme (10, 11, 12) angeschlossen sind, und daß der Steuerkreis des Schaltschützes (5) mit seinem ersten Pol an der vierten Anschlußklemme (9) und mit seinem zweiten Pol über einen Tastschalter (16) an der Anschlußklemme (10) liegt, die in jedem Anschlußfall an eine Phase (L 1) angeschlossen ist.

2. Netzanschlußschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Tastschalter (16) ein dritter Schaltkontakt (18) des Schaltschützes (5) liegt.

3. Netzanschlußschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der Nulleiter (N) nicht, jedoch die drei Phasen (L 1, L 2, L 3) angeschlossen sind, zwischen die vierte Anschlußklemme (9) und die Spule (17) des Schaltschützes (5) ein Vorwiderstand (25) geschaltet ist und daß parallel zum Vorwiderstand ein vierter Schaltkontakt (23) des Schaltschützes (5) liegt.

4. Netzanschlußschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußklemmleiste (8) zum Anschluß des Vorwiderstandes (25) weitere Anschlußklemmen (21, 22) aufweist und daß dann, wenn der Vorwiderstand (25) nicht vorgesehen ist, die Anschlußklemmen (21, 22) mittels einer Brücke (24) überbrückt sind.

5. Netzanschlußschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Heizwiderstand (4) in Reihe zur Spule (17) des Schaltschützes (5) liegt.