DE849453C

DE849453C - Einrichtung zur Selbstabrechnung von Gebuehren fuer elektrische Energielieferung

Info

Publication number: DE849453C
Application number: DEP31980A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr-Ing Jacob; Alfons Staerk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-01-20
Filing date: 1949-01-20
Publication date: 1952-09-15

Description

Einrichtung zur Selbstabrechnung von Gebühren für elektrische Energielieferung Zusatz zum Patent 821439 Dem Patent 821439 liegt der Gedanke zugrunde, daß zur buchungslosen Selbstabrechnung von Energielieferungsgebühren mittels Verrechnungspatronen der stoffliche Inhalt ein und derselben austauschbaren Patrone als gemeinsamer Meß- und Verrechnungsmaßstab für die festen Grundgebühren und zugleich für den Energieverbrauch dient.
Weiterhin ist in den Ausführungsbeispielen des Patents 821 439 bereits angegeben, die Polarisations-Gegen-EMK der Meßzelle zu kompensieren, zu welchem Zweck der Stromwandler (34 in Fig. 3 des Patents 821439) mit einer Tertiärwicklung ausgerüstet wurde.
Vorliegende Zusatzerfindung befaßt sich nun mit einer besonderen Ausgestaltung dieser letztgenannten Anordnung, und zwar für den Fall, daß kein Dauerstrom über die Meßzelle fließt, was dem Sonderfall entspricht, die Grundgebühr zu Null werden zu lassen und nicht mitzuverrechnen. Die vorliegende Zusatzerfindung ist in Durchführung dieses Gedankens dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise für die private Unterverrechnung von Strom zwischen einem Hauptabnehmer und einem Unterabnehmer ein mit drei Wicklungen versehener Stromwandler über einen Gleichrichter in solcher Weise mit einer elektrolytischen Meßzelle (Meßpatrone, Meßrohr) zusammenarbeitet, daß der von der Netzspannung erzeugte, über einen Vorwiderstand begrenzte Dauerstrom in . der Wandlertertiärwicklung die an den Meßzellenelektroden auftretende Polarisations-Gegen-EMK gerade kompensiert, so daß keine Grundgebühr berücksichtigt wird, während jeder primäre Nutzstrom sofortige Meßelektrolyse hervorruft.
An Hand der nachstehenden Ausführungsbeispiele und der Figuren sollen nähere Einzelheiten und weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedanken erläutert werden.
In Fig. i und 2 kann bezüglich der Wirkungsweise der Anordnung auf die entsprechenden Ausführungsbeispiele (Fig. 3 und 5) des Patents 821439 Bezug genommen werden, so daß nur noch Ergänzungen angegeben zu werden brauchen.
Die Netzspannung treibt in Fig. i und 2 einen sehr kleinen Dauerwechselstrom von Klemme i, 2 durch die Tertiärwicklung 13 des Stromwandlers io; mittels des hochohmigen Vorwiderstandes 23 wird dieser Dauerstrom so bemessen, daß die Polarisations-Gegen-EMK an den Elektroden der Verrechnungspatrone 20, 21 gerade kompensiert wird; in der elektrolytischen Zelle selbst kommt also kein Dauerstrom zustande. Dies entspricht dann dem Fall: Grundgebühr = Null.
Gleichzeitig kann gemäß Fig. i und 2 das elektrische Abbildungsverhältnis des Primärstroms in der elektrolytischen Zelle durch einen Meßbereichwähler veränderlich gemacht werden. Dieser besteht aus einem mit der Klemme i verbundenen Sammelschienensegment 6 und aus mehreren, hier z. B. drei Einzelsegmenten 7, 8, 9, die ihrerseits mit entsprechenden Windungsanzapfungen des Stromwandlers io verbunden sind. Der Meßbereichwähler kann auch ein drehbares Verbindungsglied zwischen Segment 6 und den Gegensegmenten erhalten. Segment 6 kann mit einem beliebig wählbaren Gegensegment 7 oder 8 oder 9, hier z. B. durch eine Kontaktschraube 25, elektrisch leitend verbunden werden. Je nach Wahl des Gegensegments wird der Stromwandler io in unterschiedlichen Windungszahlen vom Primärstrom durchflossen und dadurch sein Übersetzungsverhältnis geändert. Die Abbildung des Primärstroms durch den Meßstrom in der Patrone erfolgt somit in unterschiedlicher Größe, so daß dieselbe Patrone als Gegenwert für unterschiedliche kWh-Zahlen benutzt werden kann.
Die Netzspannung treibt parallel zum Kompensationspfad einen weiteren Dauerwechselstrom durch die Steuerspule 15 des Primärstromschalters 14, 15 und anschließend über Sonde und rechte untere Elektrode der Patrone 2o, 21 zurück zum Nulleiter, Klemme 4, 5. Bei dieser Anordnung wird die Steuerspule des Relais 14,15 direkt mit Wechselstrom betrieben, Der Kompensationspfad und der Relaispfad kann auch zu einem einzigen Spannungspfad vereinigt und awecks Kleinsthaltung des Eigenverbrauchs in eine Reihenschaltung der Schaltelemente 2-22, 15-23-13-2o, z1-24-4, 5 umgewandelt werden. Diese Schaltvariante .eifit Fig.2; sie ist aber sinngemäß auch für ein -unmittelbar wechselstrombetriebenes Relais 14, 15 ge--uau so anwendbar.
Die Steuerspule 15 des Relais 14 kann gemäß F ig. 2 auch indirekt mit Gleichspannung betrieben werden, wenn ihr im Wechselspannungspfad ein besonderer kleiner Trockengleichrichter 22 vorgeschaltet wird; dies ist dann vorteilhaft, wenn die Kombination Gleichrichter + Gleichstromrelais weniger kostet als ein direkt wechselspannungsbetriebenes Relais: Der Meßgleichstrom des Gleichrichters 17 kann _ durch Einfügen eines Umschalters 18, ig wahlweise mehreren Patronen, hier vorzugsweise zwei Patronen 20, 21, zugeleitet werden. Dadurcb kann einmal der Stromverbrauch eines von mehreren Unterabnehmern gemeinsam benutzten Elektrogeräts, z. B. eines Kochherds, jeweils auf die jedem Benutzer zugeordnete Einzelpatrone summiert werden; es kann aber auch die eine Patrone als Betriebspatrone, die andere als Reservepatrone benutzt werden.
An Stelle der im Patent 821 439 vorzugsweise beschriebenen Verrechnungspatronen mit Festmengeninhalt können für den hier beschriebenen Zweck der Stromunterverrechnung einfache Meßrohre aus Glas oder Kunststoff mit einer graduierten oder gleich in kWh geeichten Teilung oder Aufklebskala zum Selbstablesen verwendet werden (Zwischenzähler).
Die Aufnahme der Patrone oder des Meßrohrs kann durch eine seitlich offene Halterung erfolgen, die nach dein Ausführungsbeispiel der Fig. 3 vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff gespritzt oder gepreßt wird und in den zugleich die Kontaktfedern des Meßkreises und des Spannungspfads berührungsschutzsicher miteingepreßt sind. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 verwirklicht zugleich den Gedanken, daß die vorher völlig geschlossene, vorzugsweise aus Kunststoff hergestellte Patrone erst im Augenblick ihres Einbringens in die Halterung ihre Gasabzugsöffnung dadurch erhält, daß ein spitzer Hohldorn 31 eine dünnwandige Stelle des Patronenkörpers durchsticht. An Stelle des Durchstechens kann auch das Abscheren eines dünnwandigen Kapillarforfsatzes an Patrone oder Meßrohr durch ein abscherendes Organ der Halterung treten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Selbstabrechnung von Gebühren für elektrische Energielieferung nach Patent 821 439, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise für die private Unterverrechnung von Strom zwischen einem Hauptabnehmer und einem Unterabnehmer ein mit 3 Wicklungen versehener Stromwandler über einen Gleichrichter in solcher Weise mit einer elektrolytischen Meßzelle (Meßpatrone, Meßrohr) zusammenarbeitet, daß der von der Netzspannung erzeugte, über einen Vorwiderstand begrenzte Dauerstrom in der Wandlertertiärwicklung die an den Meßzellenelektroden auftretende Polarisations-Gegen-EMK gerade kompensiert, so daß keine Grundgebühr berücksichtigt wird, während jeder primäre Nutzstrom sofortige Meßelektrolyse hervorruft.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen der primären und sekundären Wicklung des Stromwandlers durch einen Meßbereichwähler geändert werden kann, in dem ein den Primärstrom zuführendes Sammelschienensegment wahlweise mit einem den Primärstrom zu Stromwandleranzapfungen weiterführenden Gegensegment elektrisch leitend verbunden wird.
3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem über Vorwiderstand (23) und Stt oruwandlertertiärwicklung (13) geführten Kompe nsationsspannungspfad ein zweiter Wechselspannungsweg als Relaishaltepfad über die Steuerspannungsspule (15) des Primärstromschalters (i4) und über eine Sonde und eine Elektrode der Meßzelle (20) parallel geschaltet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Relaishaltepfad und Kompensationspfad durch Reihenschaltung ihrer Einzelteile in einen einzigen Spannungspfad unter Abstimmung auf minimalen Dauerstrom vereinigt werden.
5. Einrichtung nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Meßzelle ohne elektrolytische Wirkung durchfließende Dauerwechselstrom des Spannungspfads vor oder hinter der Meßzelle durch einen besonderen Kleinstgleichrichter (22) gleichgerichtet wird, so daß die Verwendung eines gleichspannungsgesteuerten Relais (15) ermöglicht wird.
6. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Umschalter (18, ig) wahlweise eine von mehreren Meßzellen (20, 21) in den Meßkreis und in den Spannungspfad eingeschaltet wird.
7. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer Gegen-EMK kompensierte Meßzelle als austauschbares, mit einer Ah- oder kWh-Teilung versehenes Meßrohr ausgebildet ist, so daß die verbrauchte Energie durch direkte Selbstablesung festgestellt und, vorzugsweise für Unterabnehmer, verrechnet werden kann. B. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer Gegen-EMK kompensierte Meßzelle als austauschbare, eine Ah-oder kWh-Festmenge enthaltende Verrechnungspatrone ausgebildet ist, die außer den Arbeitselektroden eine Hilfssonde zur Abschaltung des Primärstromschalters enthält. g. Einrichtung nach Anspruch 1, 7, 8 für private Unterverrechnung, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßrohr oder die Verrechnungspatrone durch eine vorzugsweise aus elektrisch isolierendem Kunststoff gepreßte oder gespritzte Halterung aufgenommen wird, in deren Körper zugleich die Zuführungskontaktfedern des Meßkreises und des Spannungspfads (Relaishaltepfads) berührungssicher angeordnet oder eingepreßt sind. io. Einrichtung nach Anspruch 1, 7 bis g, für private Unterverrechnung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem vorher völlig geschlossenen Meßrohr oder der Patrone die vorbereitete Gasabzugsöffnung erst im Augenblick des Einbringens in die Halterung zwangsläufig hergestellt wird, vorzugsweise durch Einstechen eines spitzen Hohldorns in eine dünnwandige Stelle der Kunststoffpatrone oder durch Abscheren eines dünnwandigen Kapillarfortsatzes am Meßrohr. ii. Einrichtung nach Anspruch i bis io, vorzugsweise für die private Unterverrechnung von elektrischer Arbeit zwischen einem Haupt- und Unterabnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß alle Netzspannung führenden Bauteile des Meßgeräts (Zwischenzählers) in einem besonderen Gehäuseteil vereinigt und gegen Berührung dauernd abgedeckt sind, während die vom Benutzer zu bedienenden Bauteile in einem anderen Gehäuseteil zugänglich und dauernd sichtbar angeordnet werden, wobei der letztere Gehäuseteil unter Verschluß, vorzugsweise einem Kartonplombenverschluß des oder der Gerätebenutzer, steht.