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Doppel- und Mehrfachtarifzähler für Gleichstrom-Hochspannungsanlagen
Bei Gleichstrom-Hochspannungsanlagen macht die Zählung der elektrischen Arbeit an
sich große Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten werden noch vergrößert, wenn es
sich darum handelt, die elektrische Arbeit verschiedenartig nach Tarifen zu registrieren.
Zwar steht auf dem Gebiet der Gleichstromanlagen mit kleinen und mittleren Spannungen
eine Vielzahl von Zählern und Meßverfahren zur Verfügung, doch würde die Übertragung
dieser Meßverfahren auf Gleichstromhochspannungsanlagen einen Eigenverbrauch der
Meßanordnung ergeben, der praktisch untragbar ist, und zwar würde dieser Eigenverbrauch
um so höher, je höher die Gleichspannung ist.
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Die Erfindung wählt aus der Vielzahl der möglichen Meßanordnungen
eine besonders günstige Kombination aus, die sich durch Einfachheit, Übersichtlichkeit,
Betriebssicherheit und insbesondere durch geringen Eigen verbrauch auszeichnet.
Sie verwendet dabei zum Teil an sich für andere Meßzwecke, z. B. für die Amperestundenmessung,
bekannte Geräte und Tarif einrichtungen.
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Erfindungsgemäß befinden sich wenigstens zwei abwechselnd je nach
Maßgabe des Tarifs entweder eingeschaltete und überbrückte, vorzugsweise selbsthebernde
Elektrolytzähler auf Hochspannungspotential. Ferner ist zwischen die Hochspannungsleitungen
bzw. zwischen die Hochspannungsleitung und Erde ein hoher Widerstand eingeschaltet,
von dem wenigstens ein Teil einen oder mehrere Widerstände einer derart abgeglichenen,
vom Meßstrom durch fiossenen Brückenschaltung für die Elektrolyt zähler beheizt,
daß die Angaben dieser Zähler dem Produkt aus Strom, Spannung und der Zeit entsprechen.
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Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
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I, 2 sind die beiden Hochspannungsleitungen.
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In den Zug der Leitung z ist ein Nebenwiderstand
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eingeschaltet, an dem die Enden einer Brückenschaltung 4 angeschlossen sind. Im
Brückenzweig 5 liegen zwei Elektrolytzähler, vorzugsweise Wasserstoffelektrolytzähler
6, 7, die selbst hebern und bei jeder Heberung in bekannter Weise durch die schematisch
mit 60 und 70 angedeuteten Kontaktgeber Impulse erzeugen. Im Stromkreis des Zählers
6 liegt der Unterbrechungsschalter 6r und in einem Überbrückungsstromkreis des Zählers
der Überbrückungsschalter 62. Entsprechendes gilt für den Zähler 7. Mittels eines
Isoliergestänges 8 können die beiden Zähler abwechselnd in und außer Betrieb gesetzt
werden. Die Außerbetrieb setzung erfolgt dadurch, daß der Zellenstromkreis unterbrochen
wird und gleichzeitig der Parallelstromkreis geschlossen wird. Diese Maßnahmen sind
erforderlich, weil sonst der abgeschiedene, noch nicht beheberte Meßstoff wieder
in den Elektrolyt zurückwandert und dadurch die Messung gefälscht wird. Das Isoliergestänge
8 wird durch einen Elektromagneten 80 betätigt, der von einer Schaltuhr 8i gesteuert
ist. Die durch Spannungsquellen, beispielsweise Batterien 67, gespeisten Kontaktgeber
60, 70 sind über je einen Isolierwandler 9 oder über mehrere solche Wandler in Kaskadenschaltung
mit den Empfangseinrichzungen 10, II verbunden. Die beiden Isolierwandler g können
in einen einzigen Wandler zusammengefaßt werden, wenn man dafür sorgt, daß die Sekundärseite
dieses Wandlers gleichzeitig mit den Zählern 6, 7 auf die eine oder andere der Empfangseinrichtungen
Io, II umgeschaltet wird.
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Zwei gegenüberliegende Außenzweige I2 der Brücke werden durch einen
Teil I3 eines hohen, zwischen die Leiter 1 und 2 eingeschalteten Widerstandes I4,
Ig beheizt; jeder der Teilwiderstände I4, 15 erstreckt sich von der einen Hochspannungsleitung
bis zu einem Punkt I6 mit Erdpotential. Die Widerstände I4, I5, ebenso die Teile
zur Fortleitung der Impulse und das Isoliergestänge 8 werden zweckmäßig, wie dargestellt,
innerhalb von gas- oder ölgefüllten Isolatoren I7 angebracht, die u. U. gleich Stützisolatoren
für die Leitungen I, 2 bilden können.
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Die Brücke 12 sowie die Widerstände I3 bis 15 sind zusammen mit den
Zählern 6 und 7 und dem Nebenwiderstand 3 derart abgeglichen, daß die abgeschiedene
Meßstoffmenge jeweils proportional dem Produkt von Strom und Spannung in den Leitungen
I, 2 ist. Die ganze Meßeinrichtung kann, wie gestrichelt angedeutet, innerhalb eines
vorzugsweise kugelförmigen, auf dem Isolator 17 sitzenden Gehäuses8 angeordnet sein.
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Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: In der gezeichneten Schaltstellung
arbeitet der Zähler 7; er hebert beispielsweise jeweils nach Durchgang einer Kilowattstunde
und gibt dabei mittels der durch die Heberung in Bewegung gesetzten Meßstoff- oder
Elektrolytmenge einen Kontakt. Im dargestellten Schema wird also analog vorübergehend
der Schalter 70 geschlossen, der Impuls wird über die Isolierwandler 9 der Empfangseinrichtung
II zugeführt und schaltet dort beispielsweise ein Fernzählwerk um einen Schritt
weiter. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die Schaltuhr 8I den Zähler
7 außer Betrieb setzt und dafür den Zähler 6 einschaltet. Dann arbeitet in entsprechender
Weise der Impulsgeber 60 und die Empfangseinrichtung IO.
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Die Erfindungbietet allgemein für selbsthebernde Elektrolytzähler
mit Kontaktgeber den Vorteil einer richtigen und genauen Messung.
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Es wäre denkbar, den Doppel- oder Mehrfachtarif in- der Weise durchzuführen,
daß man nur einen Elektrolytzähler verwendet und seinen Kontaktgeber abwechselnd
auf die eine oder andere Empfangseinrichtung umschaltet. Dabei würde sich aber der
Nachteil ergeben, daß die vor derUmschaltung derTarife in dereinenTarifstufe abgeschiedene
Meßstoffmenge u. U. erst nach der Umschaltung auf den anderen Tarif gehebert wird.
Da die der Hebermenge entsprechende elektrische Arbeit bei - den üblichen Elektrolytzählern
verhältnismäßig groß ist, würde sich eine ungenau und darum ungerechte Registrierung
ergeben, die die hervorragenden Meßeigenschaften für Elektrolytzähler zum Teil .aufheben
würde. Dieser Mangel fällt bei der Erfindung fort, weil durch die Verwendung von
umschaltbaren Elektrolytzählern die vor der Umschaltung im Zähler abgeschiedene
Meßstoffmenge bis zur Zurückschaltung auf den gleichen Tarif aufgespeichert bleibt.
Dadurch ist eine genaue und gerechte Erfassung der elektrischen Arbeit gesichert.
- Für Hochspannungsanlagen ergibt die Erfindung darüber hinaus noch die Vorteile,
daß auch bei wattmetrischer Messung der Zähler selbst bis zu den höchsten Gleichspannungen
einen geringen Eigenverbrauch hat.
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Man kann bei IOO 000 Volt Gleichspannung mit einem Eigenverbrauch
im Spannungskreis von 500 Watt und weniger auskommen. Ferner ist die Isolationsfrage
denkbar günstig gelöst, der Zähler selbst braucht gegen Hochspannung nicht isoliert
zu werden, trotzdem liegt die Anzeigevorrichtung und die Schaltuhr nicht an Hochspannung.
Vom Meßstoff und Elektrolyten abgesehen, sind außer der Umschalteinrichtung keine
beweglichen, einer Wartung bedürfenden und an Hochspannungspotential liegenden Teile
erforderlich.