DE3805677A1 - Elektrizitaets-verteilerschrank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrizitäts-Verteiler­ schrank, insbesondere für Baustellen, mit mehreren elek­ trischen Anschlußstellen, vorzugsweise für Steckverbin­ dungen, mit Verbrauchszählern für jede Anschlußstelle.

Elektrizitäts-Verteilerschränke der vorgenannten Art finden sich häufig auf Baustellen und sind üblicherweise als tranportierbare wind- und wetterfeste Kästen konzi­ piert. Insbesondere auf Großbaustellen ist es erforder­ lich, daß die Abgabe von elektrischer Leistung individu­ ell gemessen wird, um eine Zuordnung von Kosten zu ein­ zelnen auf der Baustelle tätigen Unternehmen zu ermög­ lichen.

Es hat sich herausgestellt, daß es zwar mit den derzeit üblichen Elektrizitäts-Verteilerschränken bzw. Verteiler­ vorrichtungen möglich ist, die von einzelnen An­ schlußstellen entnommene Energie zu ermitteln, jedoch wird häufig bewußt oder unbewußt nach Ausführung der die er­ forderliche Elektrizität benötigenden Arbeiten verges­ sen, der organisatorisch zuständigen Stelle den Verbrauch mitzuteilen bzw. anzuzeigen. Dadurch wird die kostenmä­ ßige Zuordnung der verbrauchten Elektrizität erschwert bzw. unmöglich gemacht, wodurch die Durchführung von den Abrechnungen erschwert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den unkontrol­ lierten Verbrauch, insbesondere die kostenlose Abnahme von Elektrizität aus dem Elektrizitäts-Verteilerschrank zu verhindern.

Diese Aufgabe wird gelöst, durch eine Auswahlvorrichtung, mit der eine freie Anschlußstelle auswählbar ist und durch eine Münz- und/oder Wertmarken-Schaltvorrichtung, mit der in Abhängigkeit von dem jeweiligen Münz- oder Wertmarkeneinwurf die angewählte Anschlußstelle zur Ab­ gabe einer bestimmten Leistung freischaltbar ist. Wei­ terbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen und aus der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme wird ver­ hindert, daß von einer Anschlußstelle unkontrolliert Elektrizität entnommen wird. Für die Elektrizitätsent­ nahme ist es erforderlich, daß nach Auswahl einer freien Anschlußstelle, üblicherweise in Form einer Steckdose, eine Münz- und/oder Wertmarkenschaltvorrichtung aktiviert wird, indem Münzen oder Wertmarken in diese eingegeben werden. Erst anschließend wird die ausgewählte Anschluß­ stelle freigegeben, das heißt sie wird ans Netz gelegt, so daß ein vorbestimmtes Energiequantum (Kilowatt­ stunden) abgezapft werden kann. Die für den Elektrizi­ täts-Verteilerschrank organisatorisch zuständige Stelle muß also nicht mehr die Abgabe überwachen, sondern er­ hält automatisch einen entsprechenden finanziellen Gegen­ wert in Form von Münzen oder Wertmarken für die abgege­ bene elektrische Energie.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß für die Fest­ stellung des Energieverbrauches den einzelnen Anschluß­ stellen zugeordnete Verbrauchszähler in Form von Wechsel­ strom- und/oder Drehstromzähler eingesetzt werden können, die jeweils eine rotierende Scheibe aufweisen, deren Drehzahl pro Zeiteinheit ein Maß für die abgegebene bzw. verbrauchte elektrische Energie darstellt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung wird jeweils eine rotierende Scheibe, auf der eine Markierung angebracht sein kann, mit einer Infrarotstrahlungsquelle abgetastet und aus der reflek­ tierten von einem strahlungsempfindlichen Element aufge­ nommenen Strahlung werden Zählimpulse abgeleitet, die beispielsweise einem Zählglied in einem Automati­ sierungsgerät zugeführt werden, um entsprechend des Geld­ oder Markeneinwurfes die ausgewählte Zählstelle für eine analoge Energieabgabe zu aktivieren. Hierfür eignet sich beispielsweise ein programmierbarer Mikroprozessor oder eine Steuerschaltung. Über einzelne Ausgangsleitungen kann diese dann nach Auswahl und Münzeinwurf über Relais die einzelnen Abgabestellen aktivieren, das heißt für die Abgabe einer bestimmten elektrischen Leistung ein­ schalten.

Es ist vorteilhaft, den einzelnen Anschlußstellen oder den Schaltpositionen des Auswahlschalters Anzeigevor­ richtungen, beispielsweise in Form von Lampen zuzuordnen, um einem Bediener anzuzeigen, welche Anschlußstellen be­ legt und welche noch frei sind. Das Automatisierungsge­ rät bzw. die Steuereinheit sind über Eingangsleitungen mit dem Auswahlschalter verbunden. Desweiteren führt ei­ ne Leitung von einem Münzschalter zu dem Automatisie­ rungsgerät bzw. zu der Steuereinheit und es ist vorteil­ haft, zusätzlich einen Schlüsselschalter einzubauen, um ein "General-Reset" auslösen zu können, z.B. wenn der Elektrizitäts-Verteilerschrank abgebaut und an einem neu­ en Standort wieder aufgebaut werden soll.

Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand eines Aus­ führungsbeispieles im einzelnen beschrieben, wobei Be­ zug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen wird.

ln der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Elektrizitäts-Verteilerschrankes;

Fig. 2 einen in dem Elektrizitäts-Vertei­ leilerschrank nach Fig. 1 jeweils an einem Zähler verwendeten Wandler für den Leistungsverbrauchsmesser;

Fig. 3 ein schematisiertes Schaltbild der in dem Elektrizitäts-Verteiler­ schrank verwendeten Schaltung und

Fig. 4 ein Steuerleitungsschema für die Ausführungsform gemäß Fig. 3.

Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wer­ den in dem erfindungsgemäßen Elektrizitäts-Verteiler­ schrank beispielsweise vier Anschlußstellen in Form von Steckdosen 1, 2, 3, 4 verwendet, von denen drei Steck­ dosen als Wechselstromsteckdosen und eine Steckdose als Drehstromsteckdose ausgebildet ist. Die Steckdosen 1 bis 4 sind an der Vorderseite einer Verteilertafel 5 ange­ ordnet, an der auch ein Auswahlschalter 6 vorzugsweise in Form eines Drehschalters angebaut ist.

Mit Hilfe des Auswahlschalters 6 kann eine von vier Aus­ wahlpositionen 7, 8, 9, 10 angewählt werden, entsprechend der gewünschten Steckdose 1, 2, 3, 4, aus der Strom ent­ nommen werden soll. In der dargestellten Position des Auswahlschalters 6 ist die Auswahlposition 7 angewählt, so daß beabsichtigt ist, der Steckdose 1 Strom zu ent­ nehmen. Um die Auswahl bzw. die Aktivierung einer der Steckdosen 1 bis 4 zu erleichtern, ist es vorteilhaft den Auswahlpositionen 7 bis 10 Anzeigelampen 11 bis 14 zuzuordnen. Alternativ können Anzeigevorrichtungen, bei­ spielsweise in Form von Anzeigelampen auch direkt in der Nähe der Steckdosen 1 bis 4 angeordnet werden, wie ge­ strichelt durch 11′, 12′, 13′, 14′ angedeutet ist.

Den Steckdosen 1 bis 4 ist jeweils einer der Zähler 15, 16, 17, 18 zugeordnet. Bei diesen Zählern 15 bis 18 han­ delt es sich um herkömmliche Wechselstrom- bzw. Dreh­ stromzähler, die jeweils eine bei S angedeutete rotie­ rende Scheibe aufweisen. Die Anzahl der Drehungen dieser Scheibe S ist ein Maß für die mit Hilfe der Zähler 15 bis 18 jeweils ermittelten abgegebenen Elektrizitätsmenge.

Oberhalb des Auswahlschalters 6 befindet sich ein Münz­ schalter 19, in dessen Einwurfschlitz 20 Münzen oder Wertmarken eingeworfen werden können. Für die Eingabe der Münzen bzw. Wertmarken wird ein an denn Münzschalter 19 angeordneter Drehschalter 21 eingesetzt, der in Form der üblichen Parkuhren die Münzen oder Wertmarken auf­ nimmt.

In erfindungsgemäßer Weise ist jeweils mit einem der Zähler 15 bis 18 ein Wandler 22 bis 25 verbunden, mit dessen Hilfe die Drehungen der einzelnen Scheiben S ent­ sprechend dem Leistungsverbrauch in elektrische Zähl­ impulse umgesetzt werden. Einer dieser Wandler 22 bis 25, nämlich der Wandler 22 ist in Fig. 2 dargestellt. Über Leitungen 26, 27 wird er mit Gleichstrom versorgt und umfaßt im wesentlichen eine Infrarotstrahlungsquelle 29, beispielsweise in Form einer Leuchtdiode, die mit einem Widerstand 28 in Serie geschaltet ist. Die von der Infra­ rotstrahlungsquelle 29 abgegebene Strahlung 30 trifft auf die zugeordnete rotierende Scheibe S, auf der Mar­ kierungen angeordnet sind. Dadurch lassen sich aus der von der Scheibe S jeweils reflektierten Strahlung elek­ trische Zählimpulse ermitteln, wenn diese auf ein strah­ lungsempfindliches Element 31 beispielsweise einem Foto­ transistor, fällt. Letzterer ist mit einem Wider­ stand 32 in Reihe geschaltet und die in ihm erzeugten Zählimpulse gelangen über einen Widerstand 33 an einen als Verstärker dienenden Transistor 34, an dessen Aus­ gang ein Widerstand 35 und parallel zu diesem eine Diode 36 vorgesehen sind. Somit entstehen am Ausgang des Wand­ lers 22 elektrische Zählimpulse, die ein Maß für die von dem Zähler 15 gemessener und über die Steckdose 1 abgegebene Elektrizität ist.

Wie Fig. 3 erkennen läßt, wird jede der Steckdosen 1 bis 4 jeweils über eines der Relais 38, 39, 40, 41 an das Netz 42 über die zugeordneten Schaltkontakte 43, 44, 45, 46 angelegt. Zur induviduellen Einschaltung eines der Relais 38 bis 41 sind diese mit Ausgangsleitungen 54, 55, 56, 57 einer Steuereinheit 47, beispielsweise in Form eines Mikroprozessors oder eines sonstigen Automa­ tisierungsgerätes verbunden.

Wie Fig. 4 zeigt, sind die Auswahlpositionen 7 bis 10 des Auswahlschalters 6 über Eingangsleitungen 48, 49, 50, 51 mit der Steuereinheit 47 verbunden. Die Ausgänge der Wandler 22 bis 25 bilden ebenfalls Eingänge 37, 37′, 37′′ und 37′′′ der Steuereinheit 47. Desweiteren ist der Münz­ schalter 19 über eine Eingangsleitung 52 und ein Schalter für "General-Reset" 52 über eine Ein­ gangsleitung 53 mit der Steuereinheit 47 verbunden.

Die Steuereinheit 47 ist nun so programmiert, daß nach Anwählen einer der Steckdosen 1 bis 4 mit Hilfe des Aus­ wahlschalters 6 und dem danach erfolgten Münzeinwurf über den Einwurfschlitz 20 des Münzschalters 19 das der angewählten freien Steckdose 1 bis 4 zugeordnete Relais 38 bis 41 über die entsprechende Leitung 54 bis 57 ein­ geschaltet wird, so daß die entsprechenden Kontakte 43 bis 46 schließen. Dadurch wird die angewählte freie Steckdose, z. B. 1, mit dem Netz 42 verbunden, so daß Strom gezapft werden kann. Die Menge des Stromes wird durch den zugeordneten Zähler, beispielsweise 15, gemes­ sen und durch den zugeordneten Wandler, hier 22, werden eine Anzahl von Zählimpulsen auf der Ausgangsleitung 37 des Wandlers 22 bzw. der Eingangsleitung der Steuerein­ heit 47 auftreten, die in letzterer aufsummiert werden und beim Erreichen eines bestimmten Wertes, entsprechend des Wertes des Münz- oder Wertmarkeneinwurfes, ein Ab­ schaltsignal erzeugen, wodurch über die zugeordnete Aus­ gangsleitung, hier 54, das Relais 38 abgeschaltet und somit die Steckdose 1 stromlos gemacht wird.

Die Steuereinheit 47 erzeugt nur dann auf der entspre­ chenden Ausgangsleitung 54 bis 57 ein Signal, wenn der Auswahlschalter 6 entsprechend eingestellt wurde, so daß auf einer der Eingangsleitungen 48 bis 51 ein Signal entsteht und wenn nach Münzeinwurf ein entsprechendes Signal auf der Eingangsleitung 52 auftritt. Durch Betä­ tigen des Schalters 52′ wird ein "General-Reset" Signal auf der Leitung 53 erzeugt, daß die Anlage abschaltet.

Wie die vorangehenden Darlegungen zeigen, ist die Erfin­ dung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel be­ schränkt, sondern erstreckt sich auf Ausführungen in verschiedenen Schaltungstechniken und konstruktiven An­ ordnungen entsprechend dem jeweiligen Bedarf.

Claims (9)

1. Elektrizitätsverteilerschrank, insbesondere für Bau­ stellen, mit mehreren elektrischen Anschlußstellen vorzugsweise für Steckverbindungen und mit Verbrauchs­ zähler für jede Anschlußstelle, gekennzeich­ net durch eine Auswahlvorrichtung (6), mit der eine freie Anschlußstelle (z.B. 1) anwählbar ist, und durch eine Münz- und/oder Wertmarken-Schaltvorrichtung, mit der in Abhängigkeit von dem jeweiligen Münz- oder Wertmarkeneinwurf die angewählte Anschlußstelle (z.B. 1) zur Abgabe einer bestimmten Leistung freischaltbar ist.

2. Elektrizitätsverteilerschrank nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verbrauchszähler (15 bis 18) Wechselstrom- und/oder Drehstromzähler mit jeweils einer rotierenden die Leistungsabgabe inter­ pretierenden Scheibe (S) sind und daß/jedem Verbrauchs­ zähler (15 bis 18) eine Abtastvorrichtung (22 bis 25) zugeordnet ist, durch die die Anzahl der Scheibenum­ drehungen der Scheibe (S) ermittelbar ist.

3. Elektrizitäts-Verteilerschrank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtungen (22 bis 25) jeweils eine Infrarotstrahlungsquelle (29) umfassen, deren Strahlung (30) jeweils auf die zu­ geordnete Scheibe (S) gerichtet und von dieser reflek­ tiert wird und daß die reflektierte Strahlung (30) mittels eines strahlungsempfindlichen Elements (31) in Zählimpulse umgewandelt wird, die über ein Ver­ stärkungselement (34) am Ausgang (37) der jeweiligen Abtastvorrichtung (22 bis 25) auftreten.

4. Elektrizitäts-Verteilerschrank nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Infrarotstahlungsquelle (29) jeweils eine Leuchtdiode und das strahlungs­ empfindliche Element (31) jeweils ein Fototransistor ist.

5. Elektrizitäts-Verteilerschrank nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswahlschalter (6) ein Drehschalter ist und daß den Anschlußstellen (1 bis 4) in Form von Steckdosen je­ weils eine dem Belegzustand der einzelnen Anschluß­ stelle (1 bis 4) interpretierenden Anzeigevorrich­ tung (11 bis 14) zugeordnet ist.

6. Elektrizitäts-Verteilerschrank nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrizitäts-Verteilerschrank (Fig. 1) eine Steuer­ einheit (47) aufweist, durch die jeweils eine durch den Auswahlschalter (6) angewählte Anschlußstelle (z.B. 1) und aktiviertem Münzschalter (19) zur Abgabe einer durch den Münzschalter (19) vorgegebenen elek­ trischen Leistung über Relais (38 bis 41) freischalt­ bar ist.

7. Elektrizitäts-Verteilerschrank nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Auswahlschalter (6) über Eingangsleitungen (48 bis 51) mit der Steuerein­ heit (47) verbunden ist und daß die Steuereinheit (47) mit den Relais (38 bis 41) jeweils über eine Ausgangs­ leitung (54 bis 57) verbunden ist.

8. Elektrizitäts-Verteilerschrank nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Münzschalter (19) über eine Eingangsleitung (52) und ein Rücksetz- Schlüsselschalter (52) über eine Leitung (53) mit der Steuereinheit (47) verbunden sind.

9. Elektrizitäts-Verteilerschrank nach einem der An­ sprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (47) ein Automatisierungsgerät in Form eines Mikroprozessors oder einer Steuerschaltung ist.