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Mit einer Schraubstöpsel-Sicherung vereinigter Stromwandler für Niederspannungsanlagen
Für Strom- und Lei-s.tungsmes.sungen, die nur einmal oder in unregelmäßigen Abständen
oder die z. B. nur bei bestimmten kurzzeitigen Belastungen erfolgen, sind Zangen-
oder Klappenwandler bekannt. Leistung und Genauigkeit dieser Wandler sind aber verhältnismäßig
sehr gering; hei Stromstärken unter ioo Ampere versagen die Wandler praktisch völlig.
Außerdem müssen z. B. die sogenannten Anleger während der Messung meist von Hand
besonders gehalten werden.
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Die normalen Stromwandler für festen Einbau weisen diese Nachteile
zwar nicht auf, bedingen iedoch durch ihren festen Einbau den Mißstand, daß für
die Zeit des Einbaues infolge der zwangläufigen Unterbrechung der den Wandler aufnehmenden
Leitung auch die Strom- und Leistungslieferung entsprechend lange unterbrochen wird.
Außerdem erfordern diese Wandler in der Anlage ihren eigenen Platz und Raum, die
häufig nicht zur Verfügung stehen. Die eingebauten Wandler können stören. Die Wandler
verursachen außer durch den Einbau auch deshalb hohe Kosten, weil für jede Meßstelle
besondere Wandler benötigt werden.
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Es ist auch schon ein Stromwandler bekannt, der in eine solche Anlage
ein- und ausgebaut werden kann, ohne d-aß 'hierbei die Anlage verändert
werden
muß. Hierbei handelt es sich um einen Griffsicherungswandler, bei dem ein Handgriff
mit zwei Kontaktschneiden oder Steckern versehen ist, die in eine passende Kontaktleiste
eingesetzt werden können und zwischen sich eine Sicherung, bzw. mit dieser austauschbar
einen Stromwandler tragen. Die Abmessungen eines solchen Handgriffs mit dem zugehörigen
Gerät sind aber sehr groß, deshalb hat diese Konstruktion nur in Hochspannungsanlagen
mit großen Phasenabständen und entsprechend großem sonstigem Platzbedarf Eingang
gefunden.
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Ferner ist es bekanntgeworden, einen Ringkernstromwandler mit einer
Hochspannungs-Röhrensicherung derart zu kombinieren, daß der Leiter der Sicherung
gleichzeitig als Primärwicklung für den Stromwandler dient, dessen die SekuAdärwicklung
tragender Kern auf die Röhrensicherung aufgeschoben ist. Die so mit dem Stromwandler
vereinigte Röhrensicherung wird dann in die üblicherweise für solche Sicherungen
vorgesehene Halterung eingelegt.
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Demgegenüber betrifft die Erfindung einen mit einer Schraubstöpselsicherung
vereinigten Stromwandler für Niederspannungsanlagen; erfindungsgemäß ist der in
Ringkernbauweise ausgebildete und konzentrisch in Richtung der Sicherungspatronenachse
angeordnete Stromwandler im kappenartigen Schraubstöpselkopf baulich und elektrisch
unabhängig von der in üblicher Weise in der Gewindefassung des Schraubstöpsels eingesetzten
Sicherungspatrone untergebracht.
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Während bei der zuletzt erwähnten bekannten Anordnung der Ringkernstromwandler
auf die Röhrensicherung aufgeschoben wird, also der Sicherungsleiter der Sicherung
die Primärwicklung des Wandlers bildet, so daß Wandler und Sicherung baulich und
elektrisch sozusagen eine zusaunmenhängende Einheit bilden, ist für die Erfindung
wesentlich, daß der Ringkernwandler von dem kappenartigen Schraubstöpselkopf aufgenommen
wird und die beiden Elemente, nämlich Wandler und Sicherung, baulich und elektrisch
unabhängig voneinander angeordnet sind, so daß man entweder nur jeweils das eine
Element oder beide Elemente zusammen verwenden kann. Durch die Erfindung wird gegenüber
den bekannten, mit Sicherungen kombinierten Stromwandlern ein wesentlicher Fortschritt
erzielt; die Stöpselsicherung ist ohne irgendwelche äußere Änderung ihrer Grundform
verwendbar, die Handlichkeit und die jedem vertraute, sehr bequeme Schraubhandhabung
ist erhalten geblieben. Als Außengewinde kann das normale, übliche Gewinde verwendet
werden, so daß die gebräuchlichen ortsfesten Muttergewindefassungen gegebenenfalls
in den üblichen Kästen ohne weiteres benutzt werden können. Stromwandler und Sicherung
sind einfach und rasch für sich austauschbar, einzeln und kombiniert verwendbar.
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Das Einsetzen eines Ringkernstromwandlers in die Fassung einer Schraubstöpsel-Sicherung
unter Bewahrung ihrer Grundform gemäß der Erfindung ist offensichtlich nicht naheliegend
gewesen, denn hierzu war es vor allem nötig, den Wandler in die Größe und möglichst
auch in die Form eines Schraubsicherungsstöpsels zu bringen, weil bei Niederspannungsanlagen
unter anderem infolge des geringen Phasenabstandes nur ein sehr geringer Platz vorhanden
ist. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ist es möglich, den Meßwandler auf
ein Siebentel der Größe des kleinsten Normalmeßwandlers zu reduzieren und somit
die Voraussetzungen für die Herstellung eines einbaubaren Stromwandlers zu schaffen.
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Dieser völlig neue Wandler hat große technische Vorzüge. Die mit einem
normalen Schraubstöpselsicherungskas.ten ausgerüstete Niederspannungsanlage kann
bleiben wie sie ist, der Wandler paßt in den Kasten hinein, wobei jeder Wandler
sich bequem und ohne Behinderung durch den Nachbarwandler ein- und wieder herausschrauben
läßt.
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Der neue Wandler hat ferner den Vorzug, daß er dank seiner Kleinheit
bequem und in mehreren Stücken, z. B. auch in der Rocktasche, mitgeführt werden
kann.
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Anschlüsse, z. B. zu Meßzwecken, an die mit Schraubstöpselsicherungskasten
versehene Niederspannungsverteilunganlage lassen sich sehr schnell und zuverlässig
dadurch ermöglichen, daß einfach die vorhandene Schraubstöpselsicherung herausgedreht
und statt ihrer der erfindungsgemäße Schraubstöpselwandler eingeschraubt wird.
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Der Wandler kann gesondert vom eigentlichen Sicherungselement, z.
B. einem in einer Patrone befindlichen Schmelzdraht, verwendet werden, was z. B.
empfehlenswert ist, wenn die Stöpselsicherung an unzugänglichen Stellen angeordnet
ist oder wenn mehr Meßstellen für Wandler vorgesehen werden sollen, als Stöpselsicherungen
vorhanden sind. Vorzugsweise aber wird der Wandler mit dem eigentlichen Sicherungselement
vereinigt und zweckmäßig zugleich in den Sicherungskreis eingeschaltet.
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Bei Sicherungsstöpseln mit hinterem Knopf oder Kappe ist es vorteilhaft,
die Kappe für die Aufnahme des Wandlers auszubilden. Das Sicherungselement, z. B.
eine Sicherungspatrone, kann hierbei normal ausgeführt sein.
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Der Wandler läßt sich als Wickelwandler oder für große Stromstärken
als Einleiterwandler ausführen.
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Die Sekundärwicklung des Wandlers kann mit Anzapfungen versehen werden,
die eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses, etwa im Ausmaß i :2, ermöglichen.
Die Enden der Sekundärwicklung werden zweckmäßig an Klemmen geführt, die als Steckerbuchsen
ausgebildet sind; an die Buchsen wird das Meßinstrument oder ein anderes Gerät angeschlossen.
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Das Gehäuse des Wandlers soll aus Isolierstoff bestehen, um das Gerät
berührungssicher zu machen.
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Der Wandler nach der Erfindung bedarf keiner zeitraubenden Einbauarbeiten;
die Anlage braucht nur für einen sehr kurzen Augenblick abgetrennt
zu
werden und bleibt während der Messung gegebenenfalls stets durch die Sicherung geschützt.
Der Einbau und Ausbau des Wandlers vollzieht sich wie bei einer Schraubstöpselsicherung
oder einer Glühlampe mit Schraubfassung bequem und rasch; die Strom- und Leistungsübertragung
ist einwandfrei. Bei Ausrüstung der Sekundärwicklung mit Anzapfungen ist, obwohl
der Meßbereich erweitert wird, für mehrere Übersetzungsverhältnisse jeweils nur
ein Meßinstrum:ent erforderlich. Schließlich ist ein besonderer Vorzug des neuen
Wandlers, daß für Leistungsmessungen die Spannung unmittelbar am Wandler abgegriffen
werden kann.
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Der Wandler eignet sich nicht nur zur Messung kurzzeitiger Belastungen,
sondern erforderlichenfalls auch für laufende Messungen. Wie bei einer Steck- oder
Schraubverbindung werden auch bei dem Wandler nach der Erfindung nicht nur der auch
gegen Erschütterungen u. dgl. sichere Sitz des Wandlers, sondern auch der einwandfreie
Kontakt stets gewährleistet.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Figuren von Ausführungsbeispielen
und der folgenden Beschreibung zu entnehmen. Es zeigt Fig. i eine teilweise geschnittene
Längsansicht, Fig. 2 eine Ansicht auf die der Einschraubseite abgewandte Stirnseite
der Kappe, an welcher die verschiedenen Anschlußstellen angebracht sind, die in
der Schaltung nach der Fig.3 mit ihren Anschlüssen dargestellt sind, Fig. 3 eine
Schaltung für den Wandler mit angezapfter Sekundärwicklung sowie mit verschiedenen
Schaltklemmen, auch zum Zu- oder Abschalten von Wandler und Sicherung.
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Die Sicherungspatrone i ist in üblicher Weise in eine Gewindefassung
2 eingesetzt, die mit der zweckmäßig aus Isolierstoff bestehenden Kappe 3 fest verbunden
ist. Die Kappe trägt außen entweder eine Rändelung oder, wie in der dargestellten
Ausführungsform, einen Mehrkant 4. zur besseren Handhabung. Im Hohlraum 5 der Kappe
3 ist der Wandler mit Ringkern 6 untergebracht. Bei einem Wickelstromwandler trägt
der Kern. die Primärsowie Sekundärwicklung 7, 8; bei einem Einleiterwandler nur
die Sekundärwicklung.
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In der Schaltung nach der Fig.3 werden der z. B. ankommende Teil der
Sammelschiene od. dgl. an den Kontaktbolzen 9 der Sicherungspatrone i, der abgehende
Teil der Sammelschiene an die Gewindefassung 2 angeschlossen d.ie mit der Klemme
M verbunden ist (auch Fig. 2). Die Patrone ist sowohl mit dem einen Ende K der Sekundärwicklung
8 als auch mit der Klemme L' verbunden (auch Fig. 2). Das andere Ende Lx der Sekundärwicklung
liegt an der Klemme X, z. B. für den Meßbereich »io«. Die Anzapfungen L\-. LIL,
L, dieser Wicklung liegen entsprechend an den Klemmen V, 1I, 1 (auch Fig. 2). Die
Enden k und I
der Primärwicklung 7 liegen an den Klemmen I bzw. k (auch
Fig. 2).
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Soll nur die Sicherung eingeschaltet sein, so wird lediglich M mit
L' verbunden. Soll auch der Wandler eingeschaltet sein, werden M z. B. mit
k,
L' dann mit L verbunden; statt dessen könnte auch 3-1 mit L und
U mit k verbunden werden. Bei beiden Schaltungen lassen sieh an der Sekundärwicklung
zwischen der Klemme U, die mit dem einen Endete der Sekundärwicklung unmittelbar
verbunden ist, und den Klemmen 1, 1I, V, X oder zwischen diesen verschiedene Spannungen
nach Wahl abnehmen.