DE4410817C1 - Stromerfassungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromerfassungsein­ richtung an einer Tragschiene einer elektrischen Instal­ lationseinrichtung.

Eine bekannte Stromerfassungseinrichtung dieser Art (DE-GM 78 08 003) besteht aus einem Kleinstromwandler, der auf eine Tragschiene einer elektrischen Installationsein­ richtung aufschiebbar und auf der Tragschiene mittels einer Befestigungseinrichtung haltbar ist. Der bekannte Kleinstromwandler weist ein Kunststoffgehäuse auf, das mindestens einen Eisenkern mit Sekundärwicklung um­ schließt. An seiner von der Tragschiene abgewandten Seite trägt das Kunststoffgehäuse sekundäre Anschlußklemmen. Das Kunststoffgehäuse weist ferner eine Durchgangsöffnung auf, durch die der Primärleiter geführt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromer­ fassungseinrichtung an einer Tragschiene einer elektri­ schen Installationseinrichtung vorzuschlagen, die sich mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Stromerfassungs­ einrichtung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß zwischen nebeneinander auf der Tragschiene angeordneten Reihenklemmen mindestens eine Tragplatte eingeklemmt, die auf mindestens einer Schmalseite der Tragschiene einen aus den Reihenklemmen herausragenden Bereich aufweist und auf dem herausragenden auf mindestens einer Seite einen Stromsensor trägt.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Erfas­ sungseinrichtung besteht in ihrem verhältnismäßig einfa­ chen Aufbau; die erfindungsgemäße Stromerfassungseinrichtung weist nämlich zur Befestigung lediglich eine Tragplatte auf, auf der der Stromsensor aufgebracht ist. Der Stromsensor kann dabei in beliebiger, einfacher Weise an der Tragplatte gehalten sein. Eine aufwendige Befestigungseinrichtung benötigt die erfindungsgemäße Stromerfassungseinrichtung nicht, weil sie über die Tragplatte durch Einklemmen zwischen auf der Tragschiene nebeneinander befestigten Reihenklemmen gehalten ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung wird darin gesehen, daß sie nur einen kleinen Abschnitt der Tragschiene zur Anbringung benötigt, weil der zur An­ bringung der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung benötigte Abschnitt der Tragschiene auf die Stärke der Tragplatte beschränkt ist. Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung besteht darin, daß sie ohne weiteres nachträglich in eine elek­ trische Installationseinrichtung mit Reihenklemmen einge­ bracht werden kann, weil zwischen den Reihenklemmen lediglich Platzbedarf für das Einbringen der relativ dün­ nen Tragplatte nachträglich geschaffen werden muß. Die erfindungsgemäße Stromerfassungseinrichtung stellt somit auch einen leicht montierbaren Ergänzungsbaustein für eine elektrische Installationseinrichtung mit Reihenklem­ men auf einer Tragschiene dar.

Bei der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung kann der Stromsensor in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Als besonders vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn der Stromsensor ein Durchführungsstromwandler mit einer Durchgangsöffnung für einen Primärleiter ist und der Durchführungsstromwandler so auf dem herausragenden Bereich der Tragplatte auf einer Seite angeordnet ist, daß seine Durchgangsöffnung in der Flucht des Anschluß­ kontaktes der dieser Seite der Tragplatte benachbarten Reihenklemme ist. Die Ausbildung des Stromsensors als Durchführungsstromwandler hat nämlich den Vorteil, daß der zu dem dahinter liegenden Anschlußkontakt der Reihen­ klemme führende Stromleiter ohne Abkröpfungen oder der­ gleichen durch den Stromsensor geführt werden kann.

Bei dem Durchführungsstromwandler der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung kann es sich um einen nach dem transformatorischen Prinzip arbeitenden klassischen Stromwandler handeln bevorzugt wird aber bei der erfin­ dungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung ein aktiver Stromwandler, also beispielsweise ein Stromwandler nach dem magnetischen Kompensationsprinzip.

Um die Tragplatte gut in die Anordnung der Reihenklemmen einfügen zu können, liegt die Tragplatte bei einer vor­ teilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromer­ fassungseinrichtung einerseits auf der Tragschiene auf und schließt andererseits bündig mit der Oberfläche der Reihenklemmen an deren von der Tragschiene abgewandten Seite ab.

Zur Erleichterung der Arretierung der Tragplatte greift die Tragplatte vorteilhafterweise mit einem Ansatz in die Tragschiene ein.

Bei der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung weist die Tragplatte vorteilhafterweise im Bereich ihrer bündig mit der Oberfläche der Reihenklemmen abschließen­ den Seite eine Steckereinrichtung auf, an die Anschluß­ leitungen des Stromsensors geführt sind. Diese Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung hat den Vorteil, daß die vom Stromsensor abgegebenen Strommeßwerte in eine Insta­ llationseinrichtung leicht von vorn her über eine Gegen­ steckereinrichtung abgreifbar sind. Im Falle der Verwen­ dung eines aktiven Stromwandlers als Stromsensor wird über die Steckereinrichtung vorteilhafterweise auch die Stromversorgung vorgenommen.

Bei der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung kann die Tragplatte als Leiterplatte ausgebildet sein, weil die Stabilität einer üblichen Leiterplatte zur Halterung des Stromsensors durchaus ausreichend ist. Die Anschlüsse des Stromsensors lassen sich bei einer solchen Tragplatte besonders einfach mit der Steckereinrichtung verbinden.

Um die Tragplatte besonders gut und sicher in ihrer vor­ bestimmten Lage zwischen den Reihenklemmen an der Trag­ schiene zu halten, ist vorteilhafterweise auf der von der Tragschiene abgewandten Seite der Reihenklemmen im Be­ reich der Tragplatte eine Nontageplatte an den Reihen­ klemmen befestigt. Die Befestigung der Montageplatte kann über Schrauben erfolgen, die in Gewindelöcher einge­ schraubt werden, die üblicherweise an der von der Trag­ schiene abgewandten Seite des Anschlußkontaktes jeder Reihenklemme vorgesehen sind. Dadurch ist verhindert, daß bei einer besonderen Belastung der Tragplatte im Bereich des Stromsensors ein Herausschwenken der gesamten Ein­ richtung aus der Anordnung der Reihenklemmen möglich ist.

Als besonders vorteilhaft wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung angesehen, bei der die Montageplatte eine Anschlußsteckervorrichtung trägt, deren Anschlüsse mit den Anschlüssen des Stromsensors und den Spannung führenden Teilen der der Tragplatte benachbarten Reihenklemmen verbunden sind. Die Montageplatte wird in diesem Falle dann also noch zusätz­ lich als elektrische Schaltungsplatte ausgenutzt.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der oben beschriebenen Ausführungsart der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung ist die Nontageplatte mittels Metallschrauben an den Spannung führenden Teil der be­ nachbarten Reihenklemmen angeschraubt und die Anschlüsse der Anschlußsteckerverbindung sind elektrisch mit den Me­ tallschrauben verbunden. Damit ist es in vorteilhafter Weise möglich, über die Anschlußsteckervorrichtung die elektrischen Spannungen an den benachbarten Reihenklemmen zu erfassen und in einer an die Anschlußsteckervorrichtung anzuschließenden Meßvorrichtung zu verarbeiten.

Weist bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung die Mon­ tageplatte eine Gegensteckereinrichtung zur Verbindung mit der Steckereinrichtung der Tragplatte auf, dann las­ sen sich über die Anschlußsteckervorrichtung nicht nur die Spannungen an den benachbarten Reihenklemmen, sondern auch die Ströme durch die benachbarten Reihenklemmen über die Anschlußsteckervorrichtung erfassen, so daß in einer an die Anschlußsteckervorrichtung angeschlossenen Meßvor­ richtung zur Leistungsmessung die jeweilige Leistung gemessen werden kann. Dies kann beispielsweise in einer Schaltwarte geschehen, die über eine Verbindungsleitung mit der Anschlußsteckervorrichtung der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung verbunden ist.

Wie die Tragplatte so kann auch die Montageplatte der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung als Leiter­ platte ausgebildet sein, weil auch die Montageplatte keinen besonderen mechanischen Belastungen ausgesetzt ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn bei der Befestigung der Montageplatte zwischen dieser und dem Kontaktelement der jeweiligen Reihenklemme zylindrische, von den Metallschrauben durchsetzte Stützelemente vorgesehen werden.

Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung trägt die Montageplatte eine elektronische Speicheranordnung, die mit weiteren Anschlüssen der Anschlußsteckervorrich­ tung verbunden ist. Vorteilhafterweise ist die elektroni­ sche Speicheranordnung als EEPROM-Speicher-Chip ausgebildet. Das Anordnen des Speicher-Chips auf die Mon­ tageplatte bringt den Vorteil mit sich, daß in den Spei­ cher-Chip frühere Meßwerte, die mittels der erfindungsge­ mäßen Stromerfassungseinrichtung ermittelt worden sind, wie zum Beispiel Wirk- oder Blindleistung, gespeichert werden können; bei einer erneuten Messung dieser Größen mittels eines über die Anschlußsteckervorrichtung ange­ schlossenen Meßgerätes kann dann ohne weiteres vor Ort der Speicher-Chip ausgelesen werden, so daß ohne Zugriff auf einen zentralen Speicher sofort ein Vergleich der aktuell ermittelten Werte mit früheren Werten möglich ist.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stromerfassungseinrichtung in perspektivischer Darstel­ lung, in

Fig. 2 eine Draufsicht auf dasselbe Ausführungsbeispiel bei abgenommener Montageplatte und in

Fig. 3 eine Seitenansicht auf die Tragplatte in Richtung des in Fig. 2 dargestellten Pfeiles wiedergegeben.

Wie insbesondere die Fig. 1 und 2 zeigen, sind auf eine Tragschiene 1 bei dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel fünf Reihenklemmen 2, 3, 4, 5 und 6 aufgeschoben, die mittels Spannelementen 7 und 8 auf der Tragschiene 1 positioniert sind. Bei der Montage der Reihenklemmen 2 bis 6 ist zwischen den Reihenklemmen 3 und 4 eine Trag­ platte 9 eingebracht, die - wie Fig. 3 zeigt - zum Ein­ griff in die Tragschiene 1 mit einem unteren Ansatz 10 versehen ist. Die Tragplatte 9 ist zwischen den Reihen­ klemmen 3 und 4 fest eingeklemmt.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist die Tragplatte 9 mit einem aus der Anordnung der Reihenklemmen 2 bis 6 herausragenden Bereich 11 versehen, an dem ein erster Stromsensor 12 und ein weiterer Stromsensor 13 angebracht ist. Beide Strom­ sensoren 12 und 13 sind im dargestellten Ausführungsbei­ spiel als sogenannte aktive Stromwandler mit einem Hall­ generator ausgebildet. Beide Stromsensoren weisen ein Gehäuse auf, das mit jeweils einer Durchgangsöffnung 14 versehen ist. Die Anbringung der Stromsensoren 12 bzw. 13 ist dabei so getroffen, daß ihre Durchgangsöffnung 14 jeweils in der Flucht der Anschlußkontakte 15 bzw. 16 der der Tragplatte 9 jeweils benachbarten Reihenklemmen 3 und 4 liegt. Stromleiter 17 und 18 können dann ohne weiteres durch die Durchgangsöffnung 14 des jeweiligen Stromsen­ sors 12 bzw. 13 zum Anschlußkontakt 15 bzw. 16 der Reihen­ klemmen 3 und 4 geführt werden bzw. es können bei schon fertiger Installation nach Einbringung der Tragplatte 9 mit den Stromsensoren 12 und 13 diese ohne weiteres in den Zug der Stromleiter 17 und 18 eingebracht werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, jeden Stromsensor auf einer eigenen Tragplatte zu montieren und die weitere Tragplatte zwischen den Reihenklemmen 2 und 3 anzuordnen.

Wie insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen, ist die Tragplatte 9 an ihrem aus der Anordnung der Reihenklemmen 2 bis 6 herausragenden Bereich 11 an ihre in der Fig. 3 oberen Seite mit einer Steckereinrichtung 19 versehen, über die einerseits die Stromversorgung für die Stromsen­ soren 12 und 13 erfolgt und über die andererseits die er­ mittelten Strommeßwerte abgegriffen werden können. Da die Tragplatte 9 als Leiterplatte ausgebildet ist, sind auf ihr die Stromsensoren 12 und 13 in einfacher Weise durch Löten befestigt, und es sind die elektrischen Verbindun­ gen zwischen der Steckereinrichtung 19 und den Stromsen­ soren 12 und 13 durch aufgedruckte Leiterbahnen geschaf­ fen.

Der Fig. 1 ist ferner entnehmbar, daß sich oberhalb der Anordnung aus den Reihenklemmen 2 bis 6 und der Trag­ platte 9 eine Montageplatte 20 befindet, die ebenfalls als Leiterplatte ausgebildet ist. Die Montageplatte 20 ist mit Metallschrauben 21, 22 und 23 mit den Reihenklem­ men 2, 3 und 4 verbunden, indem die Schrauben 21 bis 23 in Gewindelöcher 24, 25 und 26 von Anschlußkontakten 27 sowie 15 und 16 eingeschraubt sind. Die Tragplatte 9 schließt an ihrer in der Fig. 1 oberen Seite bündig mit der Oberfläche der Reihenklemmen 2 bis 6 ab; durch die Montageplatte 20 wird daher die Tragplatte 9 in der ge­ wünschten Lage zusätzlich neben der Klemmverbindung fixiert.

Die Montageplatte 20 trägt eine Anschlußsteckervorrich­ tung, die aus einem Anschlußstecker 30 und einem weiteren Anschlußstecker 31 besteht. Zu dem Anschlußstecker 30 sind - nicht gezeigte - Leiterbahnen von Kontaktflächen 32, 33 und 34 an den Schrauben 21 bis 23 geführt, um an dem einen Anschlußstecker 30 die Spannungen an den Rei­ henklemmen 2 bis 4 abnehmen zu können. Der weitere An­ schlußstecker 31 ist über ebenfalls nicht gezeigte Lei­ terbahnen mit einer in den Figuren nicht erkennbaren Ge­ gensteckereinrichtung verbunden, die von oben her in die Steckereinrichtung 19 auf der Tragplatte 9 eingreift; der weitere Anschlußstecker 31 ist somit mit den Stromsensoren 12 und 13 verbunden. Weitere ebenfalls in der Fig. 1 nicht gezeigte Leiterbahnen führen von dem weiteren Anschlußstecker 31 zu einer elektronischen Spei­ chereinrichtung 35, die ebenfalls auf der Montageplatte 20 angebracht ist. Bei dieser elektronischen Speicherein­ richtungsanordnung kann es sich um einen Speicher-Chip in Form eines EEPROM handeln.

Außer den aufgeführten Bauelementen können auf der Monta­ geplatte 20 weitere Bauteile angeordnet sein, beispiels­ weise ein Baustein 36 zur Abgabe von Steuersignalen an einen Antrieb, dem die Installationseinrichtung mit der dargestellten Stromerfassungseinrichtung zugeordnet ist.

Eine Abdeckkappe 37 für die Montageplatte 20 ist in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet.

Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, gestattet die erfindungsgemaße Stromerfassungseinrichtung nicht nur die Erfassung von Strömen in den Leitern 17 und 18 zu den Reihenklemmen 3 und 4, sondern auch das Erfassen von Spannungen an den Reihenklemmen 2 bis 4, so daß durch eine in den Figuren nicht dargestellte und an die An­ schlußvorrichtung mit den Anschlußsteckern 30 und 31 an­ schließbare Meßeinrichtung zum Beispiel Wirk- und Blind­ leistung gemessen werden kann. Die gemessenen Werte kön­ nen über die Anschlußsteckervorrichtung in die elektroni­ sche Speicheranordnung 35 eingelesen werden. Bei einer routinemäßigen Meßwiederholung oder im Falle einer Stö­ rung können ohne weiteres die älteren gespeicherten Meß­ werte am Orte der Installationseinrichtung abgerufen und mit den aktuellen Werten verglichen werden. Ein Rückgriff auf einen zentralen Speicher in einer von der Installati­ onseinrichtung fernen Schaltwarte ist nicht erforderlich.

Claims (13)

1. Stromerfassungseinrichtung an einer Tragschiene einer elektrischen Installationseinrichtung, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - zwischen nebeneinander auf der Tragschiene (1) angeordneten Reihenklemmen (2 bis 6) mindestens eine Trag­ platte (9) eingeklemmt ist, die
• - auf mindestens einer Schmalseite der Tragschiene (1) einen aus den Reihenklemmen (2 bis 6) herausragenden Bereich (11) aufweist und
• - auf dem herausragenden Bereich (11) auf mindestens einer Seite einen Stromsensor (12, 13) trägt.

2. Stromerfassungseinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - der Stromsensor (12, 13) ein Durchführungsstromwandler mit einer Durchgangsöffnung (14) für einen Primärleiter (18) ist und
• - der Durchführungsstromwandler (12, 13) so auf dem heraus­ ragenden Bereich (11) der Tragplatte (9) auf einer Seite angeordnet ist, daß seine Durchgangsöffnung (14) in der Flucht des Anschlußkontaktes (15, 16) der dieser Seite der Tragplatte (9) benachbarten Reihenklemme (3, 4) ist.

3. Stromerfassungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - die Tragplatte (9) einerseits auf der Tragschiene (1) auf­ liegt und andererseits bündig mit der Oberfläche der Rei­ henklemmen (2 bis 6) an deren von der Tragschiene (1) abge­ wandten Seite abschließt.

4. Stromerfassungseinrichtung nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - die Tragplatte (9) mit einem Ansatz (10) in die Trag­ schiene (1) eingreift.

5. Stromerfassungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - die Tragplatte (9) im Bereich ihrer bündig mit der Ober­ fläche der Reihenklemmen (2 bis 6) abschließenden Seite eine Steckereinrichtung (19) aufweist, an die
• - Anschlußleitungen des Stromsensors (12, 13) geführt sind.

6. Stromerfassungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Tragplatte (9) als Leiterplatte ausgebildet ist.

7. Stromerfassungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - auf der von der Tragschiene (1) abgewandten Seite der Rei­ henklemmen (2 bis 6) im Bereich der Tragplatte (9) eine Montageplatte (20) an den Reihenklemmen (2 bis 6) befestigt ist.

8. Stromerfassungseinrichtung nach Anspruch 7, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - die Montageplatte (20) eine Anschlußsteckervorrichtung (30, 31) trägt, deren Anschlüsse mit den Anschlüssen des Stromsensors (12, 13) und den Spannung führenden Teilen (15, 16, 27) der der Tragplatte (9) benachbarten Reihenklemmen (2, 3, 4) verbun­ den sind.

9. Stromerfassungseinrichtung nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - die Montageplatte (20) mit Metallschrauben (21, 22, 23) an den Spannung führenden Teilen (27, 15, 16) der benachbarten Reihenklemmen (2, 3, 4) angeschraubt ist und
• - die Anschlüsse der Anschlußsteckervorrichtung (30, 31) elektrisch mit den Metallschrauben (21, 22, 23) verbunden sind.

10. Stromerfassungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Montageplatte (20) eine Gegensteckereinrichtung zur Verbindung mit der Steckereinrichtung (19) der Tragplatte (9) aufweist.

11. Stromerfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Montageplatte (20) als Leiterplatte ausgebildet ist.

12. Stromerfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Montageplatte (20) eine elektronische Speicheranord­ nung (35) trägt, die
• - mit weiteren Anschlüssen der Anschlußsteckervorrichtung (31) verbunden ist.

13. Stromerfassungseinrichtung nach Anspruch 12, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - die elektronische Speicheranordnung als EEPROM-Speicher- Chip (35) ausgebildet ist.