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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Stromzähler, insbesondere
die Vorgänge
zur Kalibrierung dieser Stromzähler.
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Herkömmlicherweise
umfasst ein Stromzähler
mindestens einen Stromkreis und einen Spannungskreis. Im Fall eines
Einphasen-Stromzählers weist
Letzterer ein einziges Paar bzw. eine einzige Einheit auf, das bzw.
die aus einem Stromkreis und einem Spannungskreis besteht, während bei
einem Mehrphasen-Stromzähler
der Zähler über genauso viele
Stromkreis/Spannungskreis-Paare bzw. -Untereinheiten verfügt, wie
er Phasen hat.
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Wenn
sich der Stromzähler
in seinem Normalbetriebsmodus befindet, d. h. wenn er an das allgemeine
Stromnetz angeschlossen ist, müssen
der Stromkreis und der Spannungskreis ein und desselben Paares bzw.
ein und derselben Untereinheit elektrisch miteinander verbunden
sein.
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Hingegen
besteht während
der Überprüfung vor
der Installation oder im Anschluss an eine Reparatur eines Stromzählers die
Notwendigkeit, den Spannungskreis und den Stromkreis ein und desselben
Paares zu kalibrieren, und zwar unabhängig voneinander. Folglich
müssen
im Kalibrierungsmodus der Spannungskreis und der Stromkreis ein
und desselben Paares bzw. ein und derselben Untereinheit elektrisch
isoliert sein.
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Die
funktionale Eigenschaft, die es ermöglicht, den Stromkreis und
den Spannungskreis ein und desselben Paares elektrisch zu verbinden
oder zu trennen, ist unter der angelsächsischen Terminologie „I/P-Link" bekannt, worunter
zu verstehen ist, dass zwischen dem Stromkreis (I) und dem Spannungs-
oder Phasen (P)-Kreis eine elektrische Verbindung bestehen kann
oder nicht.
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Im
Folgenden der Darlegung wird spezifischer auf spezielle Mittel eingegangen,
welche die Realisierung dieser funktionalen Eigenschaft „I/P Link" gestatten. Diese
Mittel, die wie ein Unterbrecher funktionieren müssen, welcher die Verbindungs- und
Trennvorgänge
ermöglicht,
werden daher nachstehend mit allgemeinerer Terminologie als Mittel zum
Herstellen/Trennen einer elektrischen Verbindung bezeichnet.
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Eine
erste bekannte Lösung
zur Durchführung
einer elektrischen Verbindung/Trennung besteht darin, den Zähler mit
einer Metallleiste, etwa aus Messing, auszustatten, die von zwei
Schrauben zwischen der Stromklemme und der Spannungsklemme des Stromkreises
und des Spannungskreises ein und desselben Paares gehalten wird,
und ferner mit einem Metallteil, das eine elektrische Brücke bildet,
deren eines Ende auf die Stromklemme geschraubt ist und deren anderes
Ende entweder auf die Metallleiste oder auf die Spannungsklemme
geschraubt werden kann je nachdem, ob die Kreise getrennt oder verbunden
werden sollen. Das Metallteil weist eine längliche Öffnung auf, um eine Verlagerung
dieses Teils durch translatorische Bewegung zwischen den beiden
vorigen Positionen zu ermöglichen.
Es ist festzustellen, dass diese Ausführungsform angesichts der Anzahl
an notwendigen Elementen vor allem kostspielig ist. Überdies
ist es notwendig, über ein
spezielles Werkzeug, und zwar einen speziellen Schraubenzieher,
zu verfügen,
um diese elektrische Verbindung in Entsprechung zu einem Wunsch
nach Verbindung oder Trennung der Kreise zu beeinflussen. Außerdem erweist
sich die Handhabung durch den Benutzer als nicht einfach, denn es
ist für
jede zu bewirkende Verbindung oder Trennung notwendig, drei Schrauben
zu lösen,
das Teil eine translatorische Bewegung durchlaufen zu lassen und
dann die drei Schrauben wieder anzuziehen. Ist der Zähler zudem mehrphasig,
etwa dreiphasig, muss der Vorgang dreimal wiederholt werden. Wenn
der Benutzer die drei Brücken
außerdem
nicht korrekt wieder schließt, verbleibt
der Zähler
vollständig
oder teilweise im Kalibrierungsmodus und die im Zählen bestehende Hauptfunktion
des Normalmodus des Zählers
ist nicht mehr gewährleistet.
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Eine
weitere bekannte Lösung
wurde vorgelegt, um die vorhergehende Verbindung sowohl bezüglich der
Anzahl erforderlicher Teile als auch bezüglich der Handhabung zu vereinfachen.
Bei dieser Lösung,
die beispielsweise im von der Anmelderin vertriebenen Referenzstromzähler ACE
3000 Typ 260 umgesetzt ist, wird die elektrische Verbindung mittels
einer elastischen Lamelle hergestellt, deren Enden in Ruhestellung
der Lamelle einerseits mit der Stromklemme und andererseits mit
der Spannungsklemme in Kontakt sind, so dass der Strom- und der Spannungskreis
elektrisch verbunden sind. Für
den Kalibrierungsmodus kann der Benutzer mit Hilfe eines speziellen
Werkzeugs, typischerweise eines Kolbens, den er durch eine im Gehäuse des
Zählers
vorgesehene Öffnung
einführt,
auf die Lamelle einwirken, um durch elastische Verformung der Lamelle
eines der Enden dieser Lamelle von einer der Klemmen zu entfernen
und so die Trennung der Kreise vorzunehmen.
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Obwohl
diese Lösung
Vereinfachungen bringt, muss der Benutzer nach wie vor über ein
spezielles Werkzeug verfügen,
und insbesondere im Fall eines Mehrphasen-Zählers sind die Vorgänge für jede der
Untereinheiten des Zählers
noch immer der Reihe nach durchzuführen. Das Dokument
WO 99/08119 A beschreibt
eine Trennvorrichtung und einen Zähler gemäß dem jeweiligen Oberbegriff
der Ansprüche
1 und 6.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es, die vorherigen Einschränkungen
zu beseitigen, indem ein besonderes Werkzeug vorgeschlagen wird,
welches es ermöglicht,
die Vorgänge
zur Verbindung/Trennung von N Paaren oder Untereinheiten von Strom-/Spannungskreisen
eines Mehrphasen-Stromzählers
gleichzeitig und in einfacher Weise durchzuführen.
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Präziser ausgedrückt, besteht
die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung in einer Vorrichtung zum
Trennen einer elektrischen Verbindung, die dazu bestimmt ist, zusammen
mit einem Stromzähler
verwendet zu werden, wobei der Stromzähler vom Mehrphasentyp ist,
der eine Anzahl N größer als
eins von Untereinheiten aufweist, die je aus einem Stromkreis und
einem Spannungskreis bestehen, wobei jede Untereinheit mit einer
elastischen Lamelle versehen ist, die in Ruhestellung eine elektrische
Verbindung zwischen einer Klemme des Stromkreises und einer Klemme
des Spannungskreises herstellt, und der Zähler außerdem in Höhe einer Klemmenleiste mit
N Öffnungen
versehen ist, die einen Zugriff von außerhalb des Zählers auf
jede Lamelle erlauben, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie einen Träger
aufweist, der eine Anzahl N von Verlängerungen trägt, die
sich parallel zueinander erstrecken, je ein freies Ende aufweisen
und entlang des Trägers
so angeordnet sind, dass die Verlängerungen gleichzeitig durch
eine Handhabung des Trägers in
jede der N Öffnungen
eingeführt
werden können, wobei
jedes freie Ende gleichzeitig auf die entsprechende elastische Lamelle
einwirkt, um jede der elektrischen Verbindungen zu trennen.
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Auf
diese Weise vereinfachen sich die Bedienvorgänge des Benutzers beträchtlich,
da der Benutzer ja mit einem einzigen Handgriff entweder alle Strom-
und Spannungskreise sämtlicher
Untereinheiten während
des Einsetzens der Vorrichtung gleichzeitig trennen kann oder die
selben Kreise während der
Entnahme der Vorrichtung gleichzeitig wieder verbinden kann.
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Die
vorliegende Erfindung hat auch einen Stromzähler vom Mehrphasentyp zur
Aufgabe, der eine Anzahl N größer als
eins von Untereinheiten aufweist, die je aus einem Stromkreis und
einem Spannungskreis bestehen, wobei jede Untereinheit mit einer
elastischen Lamelle versehen ist, die in Ruhestellung eine elektrische
Verbindung zwischen einer Klemme des Stromkreises und einer Klemme
des Spannungskreises herstellt, und der Zähler außerdem in Höhe einer Klemmenleiste mit
N Öffnungen versehen
ist, die einen Zugriff von außerhalb
des Zählers
auf jede Lamelle erlauben, wobei der Stromzähler dadurch gekennzeichnet
ist, dass er zudem mit einer herausnehmbaren Trennvorrichtung ausgestattet
ist, die einen Träger
aufweist, der eine Anzahl N von Verlängerungen trägt, die
sich parallel zueinander erstrecken, je ein freies Ende aufweisen
und entlang des Trägers
so angeordnet sind, dass die Verlängerungen gleichzeitig durch
eine Handhabung des Trägers
in jede der N Öffnungen
eingeführt
werden können,
wobei jedes freie Ende gleichzeitig auf die entsprechende elastische
Lamelle einwirkt, um jede der elektrischen Verbindungen zu trennen.
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Indem
vorgesehen wird, einen Zähler
direkt mit der Trennvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
auszustatten, wird vermieden, dass der Benutzer die Trennvorgänge nicht
erfolgreich durchführen
kann.
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Vorteilhafterweise
sind auf dem Zähler
Einrichtungen zum Halten der Verbindungsvorrichtung in einer Stellung
der Nicht-Benutzung vorgesehen.
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Weiterhin
sind vorteilhafterweise Einrichtungen zum Halten der Verbindungsvorrichtung
in einer Benutzungsstellung vorgesehen.
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Die
vorliegende Erfindung erschließt
sich besserem Verständnis
angesichts der folgenden Beschreibung, die unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen vorgenommen wird:
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die 1A und 1B veranschaulichen zwei
Perspektivansichten einer Vorrichtung gemäß einer ersten möglichen
Ausführungsform,
die für
einen Dreiphasen-Stromzähler
gedacht ist;
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2 zeigt
in einer teilweise geschnittenen Perspektivansicht das Zusammenwirken
der Vorrichtung aus 1 mit einem der
drei Paare eines Dreiphasen-Stromzählers;
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3 ist
eine teilweise Vergrößerung von 2;
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4 stellt
ein Ausführungsbeispiel
der elastischen Lamelle dar;
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die 5A und 5B veranschaulichen zwei
Perspektivansichten einer Vorrichtung gemäß einer zweiten möglichen
Ausführungsform,
die ebenfalls für
einen Dreiphasen-Stromzähler gedacht
ist;
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5C ist
eine Draufsicht auf die Vorrichtung der 5A und 5B;
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die 6A bis 6E erläutern die
aufeinanderfolgenden Vorgänge,
die zur Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auszuführen sind.
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Die
beigefügten 1 bis 4 veranschaulichen
die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum
Trennen einer elektrischen Verbindung, die zur gemeinsamen Benutzung
mit einem Dreiphasen-Stromzähler
bestimmt ist, der drei Untereinheiten umfasst, die jeweils aus einem
Stromkreis und einem Spannungskreis bestehen. Selbstverständlich ist
die Erfindung, ungeachtet der Anzahl N der tatsächlich im Zähler vorhandenen Untereinheiten,
allgemein auf jeden Mehrphasen-Zähler
anwendbar. Wie aus 2 und 3 ersichtlich,
die eine teilweise Vergrößerung von 2 darstellt,
ist jede Untereinheit dazu gedacht, durch eine Eingangsklemme 2e, 3e und 4e sowie
durch eine Ausgangsklemme 2s, 3s und 4s mit
dem nicht gezeigten allgemeinen Stromnetz verbunden zu werden. Diese
Eingangs- und Ausgangsklemmen sind in einem Teil des Zählers angeordnet,
der als Klemmenleiste bezeichnet wird und gewöhnlich im unteren Abschnitt
des Stromzählers platziert
ist. Jede Untereinheit weist herkömmlicherweise einen Stromkreis 5 und
einen Spannungskreis auf, von dem lediglich eine Verbindungsklemme 6 aufgeführt ist.
Wie bereits zuvor beschrieben, müssen
diese beiden Kreise ein und derselben Untereinheit während des
Normalbetriebsmodus des Zählers elektrisch
verbunden sein. Die elektrische Verbindung zwischen der Klemme 5 des
Stromkreises und der Klemme 6 des Spannungskreises wird
vorteilhafterweise durch eine elastische Lamelle 7 hergestellt, deren
Form in 4 gut erkennbar ist. In Ruhestellung
befinden sich die beiden Enden 7a und 7b dieser
Lamelle jeweils in Kontakt mit den Klemmen 6 und 5.
Beim Ende 7a handelt es sich jedoch um ein freies Ende,
auf das eingewirkt werden kann, um die Lamelle elastisch zu verformen
und das Ende 7a von der Klemme 6 zu entfernen.
Es ist anzumerken, dass die Klemme 5 des Stromkreises aus
jedwedem Metallteil des primären
Stromkreises bestehen kann, wie z. B. aus der Wicklung des Primärkreises
des Stromsensors.
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Erfindungsgemäß umfasst
die Trennvorrichtung einen Träger 10,
der eine Anzahl N von Verlängerungen
trägt,
in diesem Fall drei als 11a, 11b und 11c aufgeführte Verlängerungen.
Diese erstrecken sich parallel zueinander und weisen jeweils ein
freies Ende 12a, 12b, 12c auf. Was den
Zähler
anbelangt, so ist dieser in Höhe
der Klemmenleiste mit drei (in den 6B und 6C mit 13 bezeichneten) Öffnungen
versehen, die einen Zugriff von außerhalb des Zählers auf
jede der Lamellen jeder der Untereinheiten erlauben. Die Verlängerungen 11a, 11b und 11c der
erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 sind
entlang dem Träger 10 so
angeordnet, dass sie sich durch Handhabung des Trägers in
jede der drei Öffnungen 13 gleichzeitig
einführen
lassen. Jedes freie Ende 12a, 12b, 12c wirkt
also zur selben Zeit auf die entsprechende elastische Lamelle 7 ein,
um jede der elektrischen Verbindungen zu trennen. Das Einwirken
des Endes 12a der Verlängerung 11 auf
eine der Lamellen 7 ist in 3 zu erkennen.
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In
der dargestellten Ausführungsform
erscheint der Träger 10 in
Form einer Längsleiste,
und die Verlängerungen 11a, 11b, 11c erstrecken
sich lotrecht in Bezug auf die Längsachse
der Leiste. Die Längsleiste 10 bildet
für den
Benutzer ein Griffelement zur Einsetzung oder Entnahme der Vorrichtung 1 je
nachdem, ob die Kreise getrennt oder im Gegensatz dazu verbunden
werden sollen.
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Vorzugsweise
wird die Vorrichtung aus einem Stück aus isolierendem Werkstoff
hergestellt, wobei die Verlängerungen 11a, 11b und 11c mit
dem Träger 10 geformt
werden.
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Die 5A, 5B und 5C veranschaulichen
eine zweite mögliche
Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Trennvorrichtung.
Wie die vorher beschriebene erste Ausführungsform umfasst diese Vorrichtung
eine Längsleiste 10,
die einen Träger
für drei
Verlängerungen 11a, 11b, 11c bildet,
die dazu gedacht sind, gleichzeitig auf eine Lamelle einzuwirken,
wie zuvor dargelegt. Der Unterschied zur Vorrichtung der ersten
Ausführungsform
besteht im Wesentlichen in der Form der Verlängerungen, die für die Ausführung zusätzlicher
Funktionen bestimmt ist, die nachstehend anhand der 6A bis 6D erläutert werden.
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6A zeigt
den Ausgangspunkt eines Trennvorgangs, während dessen ein Benutzer dazu veranlasst
wird, die Trennvorrichtung zu verwenden, um die verschiedenen Kreise
gleichzeitig zu trennen. Bei dieser Ausgangskonfiguration wird die
Trennvorrichtung 1 vorteilhafterweise in einer Ruhestellung bzw.
einer Stellung der Nicht-Benutzung in Höhe des Zählers, beispielsweise in Höhe der Klemmenleiste, gehalten.
Um dies zu bewerkstelligen, verfügt
der Zähler über Halteeinrichtungen,
die im Beispiel in Form eines Zapfens 14 ausgeführt sind,
welcher, z. B. durch Einrastbefestigung, mit einer Öffnung 15 (siehe 1 und 5A bis 5C)
der Trennvorrichtung zusammenwirkt, um die Vorrichtung in dieser
Stellung der Nicht-Benutzung zu halten. Um den Halt der Vorrichtung
in dieser Stellung zu verstärken und
insbesondere jede translatorische Längsverschiebung des Trägers zu
verhindern, können
die Halteeinrichtungen zudem in Höhe der Vorrichtung Haltelaschen 16 und 17 (siehe 5B und 5C) aufweisen,
die in die entsprechenden Aufnahmestellen 18, 19 (siehe 6B)
auf dem Zähler
eindringen, und diese Konfiguration wird gemeinhin als interner I/P-Link bezeichnet,
denn sie erfordert die Öffnung des
metrologischen Raumes.
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Wenn
der Benutzer die Vorrichtung gebrauchen möchte, nimmt er Letztere heraus,
wie in 6B abgebildet. Nebenbei sei
bemerkt, dass die Entnahme der Vorrichtung 1 die Öffnungen 13 für den Zugriff
auf die Lamellen erscheinen lässt.
Folglich bietet in vorteilhafter Weise die Stellung der Nicht-Benutzung
der Vorrichtung, so wie sie in 6A dargestellt
ist, weiterhin die Möglichkeit,
den Zugriff auf die Öffnungen
zu schützen,
indem der Träger
so platziert wird, dass er diese Öffnungen abdeckt. Bevorzugt
erstrecken sich in dieser Stellung der Nicht-Benutzung die Verlängerungen
ihrerseits in einer Ebene, die im Wesentlichen parallel zur Ebene
der Öffnungen
ist, um die Blockierung zu optimieren.
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Anschließend muss
der Benutzer die Trennvorrichtung 1 um 90° drehen,
wie in 6C veranschaulicht, um die Verlängerungen
in eine Ebene zu führen,
die sich im Wesentlichen lotrecht zur Ebene der Öffnungen 13 verhält, und
um jede der Verlängerungen
in die zugehörigen Öffnungen
eindringen zu lassen. Dieses Einführen erfolgt durch eine einfache Handhabung
der Vorrichtung in Richtung des in 6D dargestellten
Pfeils. Schließlich
muss der Benutzer den Träger
ein letztes Mal in translatorische Bewegung versetzen, und zwar
parallel zur Längsachse
des Trägers 1,
wie der Pfeil in 6E anzeigt, damit die Enden
der Verlängerungen 11a bis 11c die Trennung
der entsprechenden Lamellen bewirken.
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Um
die Hände
des Benutzers frei zu halten, damit er andere, insbesondere zur
Kalibrierung gehörende
Vorgänge
durchführen
kann, muss die Vorrichtung vorzugsweise auch in ihrer Benutzungsstellung
festgehalten werden. Dafür
sind auch Einrichtungen zum Halten der Vorrichtung in ihrer Benutzungsstellung
vorgesehen. Im dargestellten Beispiel werden diese Einrichtungen
durch Absätze
oder Ansätze 20a, 20b, 20c gebildet,
die sich jeweils auf einer Verlängerung
befinden (siehe 5C) und mit einer nicht gezeigten
Rille in Höhe
des Zählers
zusammenwirken.
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Bei
Vergleich der Nicht-Benutzungsstellung der Vorrichtung, so wie sie
in 6A veranschaulicht ist, mit der in 6E gezeigten
Benutzungsstellung, ist festzustellen, dass in der Benutzungsstellung
ein Endteil des Trägers 10 (in 6E links)
in Bezug auf die Klemmenleiste vorragt. Diese Vorsichtsmaßnahme eröffnet in
vorteilhafter Weise die Möglichkeit
zu vermeiden, dass der Benutzer vergisst, die Trennvorrichtung aus
ihrer Benutzungsstellung zu entfernen. In der Tat hindert das vorragende
Teil den Benutzer daran, den Deckel oder die Klemmenabdeckung (nicht
dargestellt) des Gehäuses
wieder über
der Klemmenleiste anzubringen.