DE382471C - Einrichtung zum Messen des Gesamthoechstverbrauches von mehreren raeumlich weit getrennten Verbrauchsstellen - Google Patents

Einrichtung zum Messen des Gesamthoechstverbrauches von mehreren raeumlich weit getrennten Verbrauchsstellen

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DE382471C
DE382471C DES62092D DES0062092D DE382471C DE 382471 C DE382471 C DE 382471C DE S62092 D DES62092 D DE S62092D DE S0062092 D DES0062092 D DE S0062092D DE 382471 C DE382471 C DE 382471C
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maximum
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DES62092D
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Siemens Schuckertwerke AG
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Siemens Schuckertwerke AG
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R11/00Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
    • G01R11/56Special tariff meters
    • G01R11/60Subtraction meters; Meters measuring maximum or minimum load hours

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

  • Einrichtung zum messen des Gesamthöchstverbrauches von mehreren räumlich weit getrennten Verbrauchsstellen. Bei der Versorgung größerer Landstrecken mit elektrischer Energie kommt es nicht selten vor, daß mehrere räumlich weit voneinander getrennte Verbrauchsanlagen die Energie auf gemeinsame Rechnung beziehen. Die Messung des Gesamtverbrauches macht dabei keine Schwierigkeiten, man braucht nur die Angaben der Zähler zu summieren, die die einzelnen Anlagen überwachen. Eine Schwierigkeit entsteht aber, wenn ein Maximaltarif Anwendung finden soll. Denn der - Gesamthöchstverbrauch mehrerer Anlagen kann nicht durch Summierung der Höchstverbrauchwerte der einzelnen Anlagen gefunden werden, weil im allgemeinen der höchste Verbrauch in verschiedenen Anlagen auch zu verschiedener Zeit auftritt. Aus den Angaben schreibender Maximumzähser läßt sich der Gesamthöchstverbrauch ermitteln, aber das ist eine zeitraubende und umständliche Arbeit. Eine unmittelbare Messung des Gesamthöchstverbrauches mehrerer Anlagen ist möglich, wenn die Anlagen, und zwar sie allein, an dieselbe Speiseleitung angeschlossen werden können. Dies kann aber nur in Ausnahmefällen geschehen. In anderen Fällen muß man eine besondere Meßanlage zu Hilfe nehmen mit einer zentralen Meßeinrichtung, die von den elektrischen Größen aller gemeinsamen zu überwachenden Anlagen oder von den Zählern dieser Anlagen beeinflußt wird.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine solche Meßanlage und im besonderen auf ihre zentrale Meßeinrichtung: Nach der Erfindung soll diese -Meßeinrichtung als Summierschaltwerk ausgeführt werden, mit einer »Meßwelle«, die ähnlich der Ankerachse eines Maximumzählers eine Maximumeinrichtung bekannter Art antreibt und von den Zählern der einzelnen Verbrauchsanlagen über elektrische Klinkwerke und Differentialgetriebe so beeinflußt wird, daß die Zahl ihrer Umdrehungen innerhalb der Maximumperiode, beispielsweise innerhalb der Viertelstunde, -dem Gesamtverbrauch der überwachten Anlagen während der Maximumperiode proportional ist.
  • Ein Summierschaltwerk verwandter Art, das dem Zweck vorliegender Erfindung dienstbar gemacht werden könnte, ist aus der amerikanischen Patentschrift 656455 bekannt. Bei ihm wird aber .die Meßwelle von den Klinkwerken nicht über Differentialgetriebe, sondern unmittelbar angetrieben. Dies macht die Anordnung einer besonderen Einrichtung zur wechselseitigen Verriegelung .der Klinkwerke erforderlich, die das Ausfallen eines Klinkwerkhubes bei gleichzeitigem Ansprechen eines zweiten Klinkwerkes verhindern soll. Eine solche V erriegelungseinrichtung wird entbehrlich gemacht und die Betriebssicherheit der Meßanlage wird gesteigert, wenn man nach der Erfindung zwischen die Klinkwerke und die Meßwelle des Summierschaltwerkes Differentialgetriebe einschaltet.
  • Die Erfindung soll an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, die auf der Zeichnung in schematischer Weise dargestellt sind.
  • Abb. z zeigt eine vollständige Meßanlage für drei Verbrauchsstellen mit zwei in Reihe geschalteten Differentialgetrieben im Summierschaltwerk.
  • Abb.2 zeigt eine Abänderung des Schaltwerkes von Abb. i.
  • Abb.3 zeigt ein Summierschaltwerk für vier Verbrauchsstellen mit zwei parallel geschalteten Differentialgetrieben.
  • Abb.4 ist ein vereinfachtes Schema der Schaltwerke nach Abb. i und 2.
  • Abb. 5 ist ein vereinfachtes Schema des Schaltwerkes nach Abb. 3.
  • Abb.6 ist ein vereinfachtes Schema eines anderen Schaltwerkes für vier Verbrauchsanlagen.
  • Abb.7 und 8 sind vereinfachte Schemata von Schaltwerken für fünf Verbrauchsanlagen. In Abb. i sind R, S, T die Leitungen eines Drehstromnetzes, von dem über Zähler Z1, Z2, Z., Z, die Verbrauchsanlagen V1, V2, V3, V4 gespeist werden. V1, VZ und V3 mögen die auf gemeinsame Rechnung betriebenen Verbrauchsanlagen sein. Sie sind demgemäß durch die Meßanlage mit dem Summierschaltwerk verbunden, das in der Hauptsache aus den Klinkwerken K1, K2, K3 und den beiden Differentialgetrieben D, und D" sowie aus der Maximumeinrichtung 1l1 besteht. Der Zähler Z1 ist mit dem Klinkwerk K1 verbunden durch die Leitungen i, 2. Sie sind von der Phase R', S' ,der Anlage V1 abgezweigt, eine. von ihnen ist über ein Klemmbrett 3 in den Zähler eingeführt und enthält im Innern des Zählers einen vom Zähleranker gesteuerten Schalter. Im Klinkwerk K, ist an die Leitungen 1, 2 die Wicklung zu' des Klinkwerkmagnets angeschlossen. In gleicher Weise sind die Zähler ZZ und Z3 mit den Wicklungen w2 und w3 der Klinkwerke K2 und K 3 verbunden.
  • Das Klinkwerk K1 besteht aus dem Klinkrad 4, der Schubklinke 5, die mit dem Magnetanker 6 verbunden ist, und der Sperrklinke 7, die den Rücklauf des Rades 4 bei Hebung der Schubklinke 5 verhindert. Die Schubklinke steht unter dem Einfluß einer Feder 8, die mit einem Ende bei 9 am Gestell des Gerätes befestigt ist. Der Hub der Schubklinke wird begrenzt durch eine Stellschraube io, die in einem am Gestell befestigten Teil i i gelagert ist.
  • Mit dem Differentialgetriebe ist das Klinkwerk K1 durch die Kegelräder 12 und 13 und die Stirnräder 14 und 15 gekuppelt; 12 ist fest mit dem Klinkrad 4, 15 fest mit dem Sonnenrad 16 des Differentialgetriebes verbunden.
  • Die Klinkwerke KZ und K3 und ihre Verbindungen mit den Differentialgetrieben sind in der gleichen Weise ausgeführt. KZ ist mit dem zweiten Sonnenrad 17 des Getriebes D, gekuppelt, K$ mit dem zweiten Sonnenrad 18 des Getriebes D,1. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Klinkrad und dem Sonnenrad ist bei K, und K= gleich, bei K, nur halb so groß wie bei den anderen beiden Klinkwerken.
  • Die Sonnenräder 16, 17 des Getriebes D, sitzen lose auf der Kreuzwelle i9, die an einem Arm das Planetenrad 2o desselben Getriebes trägt. Mit der Kreuzwelle i9 ist das erste Sonnenrad 21 des Getriebes D" fest verbunden. Das Planetenrad 22 dieses Getriebes sitzt an einem Arm der Welle W, um die sich das Sonnenrad 18 mit seinem Stirnrad lose dreht. Die Welle W ist die Meßwelle. Sie treibt über Kegelräder 23, 24 und Schnecke 25 das Schneckenrad 26 der Maximumeinrichtung an, das zugleich als Mitnehmer für den Schleppzeiger 27 dient. Es wirkt durch einen Stift 28 auf den Zeiger ein und steht unter dem Einfluß einer Rückstellfeder 29, die mit einem Ende bei 3o am Gestell, mit dem anderen Ende bei 31 am Rad 26 befestigt ist. Ein fester Anschlag 32 bestimmt die Anfangslage des Rades 26. Das Rad wird in bekannter Weise nach Ablauf jeder Maximumperiode von der Meßwelle IV abgekuppelt. Die Schnecke 25 wird dafür durch den Blektromagnet 33 unter Spannung einer Rückstellfeder 34 ausgerückt, der im Kreis einer Stromquelle 35 liegt und von der gleichförmig gedrehten Kontaktscheibe 36 periodisch erregt und stromlos gemacht wird.
  • Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei angenommen, daß die Schalter in den Zählern Z1, Z" Z3 die Stromkreise der Wicklungen w1, ?k@2, w3 jeweils nach einem Verbrauchszuwachs von a. Kilowattstunden fürkurze Zeit schließen, daß bei allen Klinkwerken die Teilung des Klinkrades dieselbe und der Hub der Schubklinke gleich und gerade ausreichend ist, das Klinkrad um einen Zahn weiterzudrehen.
  • Geht nun während der Maximumperiode, beispielsweise während einer Viertelstunde, durch den Zähler Z1 der Verbrauch nl -,7, durch den Zähler Z, der Verbrauch n2 - a, durch den Zähler Z3 der Verbrauch n3 - a, so wird im Lauf dieser Viertelstunde das Klinkrad bei K1 um n, Zähne, bei KZ um n1 Zähne, bei K3 um n. Zähne weitergeschaltet. Die Sonnenräder des Getriebes D, werden darum um die Winkel sal - a und n.. - a weitergeschaltet, wenn derDrehung einesKliclkrades um einen Zahn eine Drehung des damit gekuppelten Sonnenrades um den Winkel a zugeordnet ist. Die Kreuzwelle i9 dreht sich demnach in der Viertelstunde um den Winkel o,5 (n,_ -f- n.) a. Um denselben Winkel dreht sich auch das Sonnenrad 21 von D". Da die Übersetzung von K3 nach D" nur halb so groß ist wie bei den anderen Klinkwerken, so ist derDrehung seines Klinkrades um einen Zahn eine Drehung des Sonnenrades 18 um den Winkel 0,5 # a zugeordnet. Die Meßwelle W dreht sich demnach in der betrachteten Viertelstunde um den Winkel o,5 (n, + n., -i- %) a. Dieser Winkel ist augenscheinlich dem Gesamtverbrauch der drei Anlagen V, h2, V3 in der betrachteten Viertelstunde im Betrage (n,. + iaZ + n3) a proportional. Es können dabei allerdings wegen des nicht stetigen Antriebes der Meßwelle Fehler auftreten. Aber diese Fehler können klein gehalten werden, wenn der Einheitsverbrauch a genügend klein gewählt wird. Von diesen Fehlern abgesehen wird dieMaximumeinrichtung des Summierschaltwerkes den Gesamthöchstverbrauch der drei überwachten Verbrauchsanlagen ebenso anzeigen, wie ihn ein vom Verbrauchsstrom aller drei Anlagen durchflossener Maximumzähler anzeigen würde. Die Klinkwerke können auch so ausgeführt werden, daß nicht der Magnet das hlinkrad fortschaltet, sondern daß der Magnet nur die Feder 8 spannt, und daß diese Feder bei ihrer Entspannung das Klinkrad dreht.
  • In Abb.2 sind die Klinkwerke nur durch die Magnetwicklungen ai1, w., w3 dargestellt. Jede Wicklung ist unter das Sonnenrad gezeichnet, das von ihrem Klinkwerk angetrieben wird. Die Anordnung unterscheidet sich von der Anordnung nach Abb. i dadurch, daß die Kreuzwelle i9 des ersten Differentialgetriebes an einem Arm das Planetenrad 22 des zweiten Differentialgetriebes trägt, das erste Sonnenrad 21 des Differentialgetriebes von dem Klinkwerk K3 angetrieben wird und die Meßwelle W mit dem zweiten Sonnenrad 18 des Getriebes verbunden ist. Bei dieser Anordnung ist bei allen drei Klinkwerken die Übersetzung nach dem angetriebenen Sonnenrad dieselbe, die Meßwelle dreht sich innerhalb der Meßperiode unter den früheren Annahmen um den Winkel (ia, -j--- n; -f- n3) a.
  • Bei dem Summierschaltwerk für vier Verbrauchsanlagen nach Abb.3 arbeiten zwei Klinkwerke auf ein Differentialgetrie'':e Dl, die beiden anderen auf das Getriebe D11. Mit den Kreuzwellen der beiden Getriebe sind die Sonnenräder 37, 38 eines dritten Getriebes Dlll verbunden. Sein Planetenrad 39 sitzt in einem Zahnrad .4o, mit dem durch ein Zahnrad 41 die ',\Ießvvelle W gekuppelt ist. Die Meßwelle dreht sich innerhalb der Meßperiode um den Winkel o,5 (il,. -j-- n_ + lt..# -j- 1a4) a, wenn noch mit n., die während der Meßperiode durch den Zähler der vierten Verbrauchsanlage gegangene Zahl von Verbrauchseinheiten bezeichnet und das Übersetzungsverhältnis i : i zwischen den Rädern 40 und 41 angenommen wird.
  • Wird eines der Sonnenräder von Dl oder DII dauernd festgehalten, so kann dieses Schaltwerk auch für drei Verbrauchsanlagen benutzt werden.
  • Bei der vereinfachten schematischen Darstellung der Summierschaltwerke in den Abb. 4 bis 8 sind die Klinkwerke und die Maximumeinrichtung durch Kreise, die Differentialgetriebe durch Quadrate und die Kraftleitungen zwischen diesen Teilen durch Striche versinnbildlicht. Die Abb. q. und 5 bedürfen keiner weiteren Erklärung. Das Summierschaltwerk für vier Verbrauchsanlagen nach Abb. 6 ist hinsichtlich des Anschlusses des Klinkwerkes K4 nach derselben Regel gebildet wie die Schaltwerke von Abb. i und 2. Analoges gilt für die Klinkwerke K4 und K, des Schaltwerkes für fünf Verbrauchsanlagen nach Abb. 7 und für das Klinkwerk K, des Schaltwerkes für fünf Verbrauchsanlagen nach Abb.8, bei dem die ersten vier Klinkwerke nach der durch Abb. 3 und 5 veranschaulichten Regel zusammengeschlossen sind. Augenscheinlich enthalten diese Schaltwerke für fünf Verbrauchsanlagen entweder das Schaltwerk nach Abb. q. oder das Schaltwerk nach Abb. 5 als Grundstock und dies gilt auch für Summierschaltwerke für mehr als fünf, Verbrauchsanlagen.

Claims (2)

  1. PATENT-ANSpRÜcFIE: i. Einrichtung zum Messen des Gesamthöchstverbrauches von mehreren räumlich weit getrennten Verbrauchsstellen, gekennzeichnet durch ein Summierschaltwerk mit elektrischen Klinkwerken, die von den Zählern der einzelnen Verbrauchsanlagen gesteuert werden und über Differentialgetriebe eine gemeinsame Meßwelle zum Antrieb einer Maximumeinricbtung fortschalten.
  2. 2. Meßeinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch zwei Differentialgetriebe (Dl, Dil, Abb. 1, 2; Dl, DIII, Abb.3), deren erstes die Hübe eines ersten und zweiten Kli'nkwerkes (K,, K@) summiert, während das zweite diese summierten Hübe und die Hübe eines dritten Klinkwerkes (K3, Abb.1, 2) oder die durch ein drittes Differentialgetriebe (Dill) summierten Hübe eines dritten und vierten Klinkwerkes (K3, K4, Abb. 3) auf die Meßw elle (W) überträgt.
DES62092D 1923-02-10 1923-02-10 Einrichtung zum Messen des Gesamthoechstverbrauches von mehreren raeumlich weit getrennten Verbrauchsstellen Expired DE382471C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3083580A (en) * 1957-03-07 1963-04-02 Selby International Inc Digital controlled machine

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