Einrichtung zum Messen des Verbrauchs elektrischer Energie in

Europäisches P a t e n t a m t
J
European Patent Office
© Veröffentlichungsnummer:
Office europeen des brevets
©
EUROPÄISCHE
0
105
A2
PATENTANMELDUNG
©Int CI.3: G 01
G 01
© Prioritat: 30.09.82 DE 3236316
@ Verdffentlichungstag der Anmeldung:
18.04.84 Patentblatt 84/16
© BenannteVertragsstaaten:
AT CH DE FR GB IT U
R 11/00
R 11/44
© Anmelder: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Berlin und Munchen WrtteJsbacherpistz 2
D-8000Munchen2lDE)
© Erfinder: Gottler, Ernst, Dr.
Otto-Engl-Platz 7
D-8000 Munchen 6CXDE)
© Erfinder: Oefele, Karl, Dipl.-Phys.
Boschetsriederstrassa 132
D-8000 Munchan 70{DE)
© Einrichtung zum Messen des Verbrauchs elektrischer Energie in einem Stromkreis, der aus einer eine bestimmte,
praktisch gleichbleibende Spannung ausweisenden Stromquelle mit Strom versorgt wird.
In dem Stromkreis, in dem der Verbrauch elektrischer
Energie zu messen ist, ist ein eingangsseitig eingefügter
Stromwandler vorgesehen, dessen Ausgang eine dem eingangsseitig fließenden Strom proportionale Spannung erzeugt. An den Ausgang des Stromwandlers ist ein elektrolytischer Betriebsstundenzähler angeschlossen, der eine Anzeige entsprechend dem Produkt aus Strom und Zeit liefert. Da
die Verbraucherspannung bekannt ist, kann die Anzeige, die
vorzugsweise in kWh geeicht ist, die verbrauchte elektrische
Arbeit anzeigen.
4 3 7
Die
durch
auch
des
hat
Energiekrise
dazu
werden.
angehalten
braucher
dieser
wenn
kennt.
diesem
Zu
Ein
im
allerdings
gehalten,
die
Verbraucher
Stellen
zur
Verringerung
für
die
Gebäudehei-
beispielsweise
Energiebedarfs,
zung,
amtliche
zuständige
daß
geführt,
allgemeinen
seinen
Zweck
persönlichen
wurde
vom
Heizkostenverordnung
Darin
ist
festgelegt,
vorzusehen
sen
Räumen
Die
im
könnte
Prinzipiell
durch
ermöglicht
eines
Mieters
kreise
und
aufwendig
nicht
Fällen
nahme
in
ist
für
Aufwand
als
oder
der
den
erforderlichen
Pap
zumindest
die
betreffenden
Bauart
einen
werden.
geführt
Dies
Maßnahme
zumindest
schwer
oben
Fall
genannten
vorgesehen,
Maßnahmen
bedeutet.
1 Wi/28.09.1982
einen
insbe-
Heißwasser-
da-
Räume
Heizstrom-
die
ist
in
Zähler
aber
den
auch
eine
Durchführung
unverhältnismäßig
sehr
meisten
durchführbar.
Verordnung
daß
der
zusätzlichen
nachträgliche
nur
die-
Verbrauchsmessung
Stromkreise
über
Vor-
a.).
die
und
erlasin
betrifft
daß
zusammengefaßt
für
gestatten.
u.
gewünschte
werden,
oder
herkömmlicher
halb
die
der
Messung
Erfindung
Radiatoren
Heizlüfter,
sinnvoll
Räume
(Nachtstromspeicher,
Elektroheizungen
speicher,
die
Ver-
Energieverbrauch
vermietete
Heizenergie
beschriebene
für
23.2.1981
vom
für
die
sind,
verbrauchten
folgenden
sondere
daß
vom
Bundesministerium
die
richtungen
dann
nur
Wirtschaft
sen.
wird
Energiesparen
DesAusder
großen
Der
Erfindung
vorliegenden
eine
der
Energie
einfachen,
Die
der
eine
in
mit
quelle
seitig
eingefügter
dem
Ausgang
eine
tionale
Spannung
wandlers
ein
der
Anzeige
daß
die
kreis
Energie
daß
daß
der
ist
die
oder
kWh,
im
für
hat
Einzelhandel
wird
über
das
einen
die
ca.
Nucletron,
Bauteil
konstanter
Zeit
mit
DM 1 0 , -
ist,
der
und
Tatsache,
Mittelwert
aus
Leistung
durch
die
in
den
Unter-
gekennzeichnet.
auf
der
den
einer
Zähler
Markt
enthält
gekommen
Im
Sinne
so
der
ein
ist.
Betriebsstunund
Feinsicherung
(Lieferquelle:
Zahl
Strom-
ist.
Vorwiderstand
die
propor-
Verbraucherstrom-
Produkt
oder
München).
Spannung
den
elektrolytischen
Form
dessen
Strom
aus
bestimmten
sind
Merkmale
letzter
um
für
das
geeicht
Weiterbildungen
Er
eingangs-
des
Ausgang
aufgrund
einen
Verbrauchsmeßeinrichtung
Bezug
bei
in
angegebenen
denzähler.
ein
ist,
Produkt
Anzeige
um
B.
sich
Ver-
der
angeschlossen
dem
Stromquelle
z.
handelt
den
an
entsprechend
und
in
dem
Strom
und
Es
messen
ge-
fließenden
Angabe
das
in
Strom-
dadurch
eingangsseitig
einer
Bauteil,
die
Stromkreis,
zu
bestimm-
eine
ist,
in
Die
somit
elektrischer
vorgesehen
schwankt,
ansprüchen
ko-
aufweisenden
gelöst,
Betriebsstundenzähler
konstant
Vorteilhafte
hat,
durch
Stromwandler
erzeugt,
Spannung
Zeit,
einen
und
wird
einer
Spannung
den
in
daß
ist,
liefert,
die
nachträglich
Aufgabe
aus
wird,
versorgt
elektrischer
Zeit
Aufbau
Verbrauchs
der
gleichbleibende
brauch
eine
schaffen,
zu
Anlagen
des
Stromkreis,
Strom
kennzeichnet
bestehenden
Messen
zum
einem
praktisch
elektrischer
zeitsparend
zugrundeliegende
Erfindung
Energie
sowie
zugrunde,
ist.
Einrichtung
te,
in
kostengünstig
installieren
zu
Art
raumsparenden
ist
herzustellen
stengünstig
Aufgabe
Verbrauchs
des
eingangs genannten
verhältnismäßig
auch
Messen
zum
Einrichtung
die
liegt
Fuji
des
kostet
Ceramics,
Herstellers
beschaltet,
daß
Betriebsstunden
es
an-
Im
auf
Punkt
(Roter
zeigt
die
wird
folgenden
Skala
einer
Erfindung
von
1 bis
10).
anhand
einer
Figur
er-
läutert.
Die
Figur
zeigt
ein
mit
einem
über eine
kreis
Transformator
N eines
leiter
für
einen
ständen
R1,
R2,
R3
und
einem
Widerstände
R1
und
R3
die
an
dessen
des
Anschlußpunkt
Der
andere
mit
dem
bunden.
der
Das
formators
Die
in
nur
ein
der
sind
für
den
Fachmann
Mit
der
in
der
kann
Skala
die
Schaltung
des
baut
Figur
messenden
werden.
Z i s t
mit
einem
dem
Wik-
W verTrans-
eines
bekannt.
s t e l l t
Schaltungsanordnung
Selbstver-
dar.
der
Erfindung
Stromwandlungsprinzip
Strom
und
Verbraucher
re-
b e t r i f f t
etwa
und
in
der
ist
Beschaltung
Zeit
zu
bekannt
in
vorzugsweise
kann
Meßtechnik
angegebenen
aus
dem
aufgebaut
zu
der
und
mittels
Stromwandlung
das
ist.
naheliegen.
Produkt
über
nämlich
R3,
an-
einen
an
Stromwandlers
Ausgestaltungen
was
bilden,
Z geführt
Ausführungsbeispiel
andere
die -
Spannung
Anschlußpunkt
des
wobei
Z,
Vorwiderstand
als
Widerstandes
aus
Wider-
D,
Betriebsstundenzählers
dargestellte
bevorzugtes
alisierbar,
maten
der
sich
an
Figur
ständlich
R2
Null-
Verbraucher
Spannungsteiler
Sekundärwicklung
Prinzip
ist
das
des
des
den
Diode
einer
Spannungsteilers,
Anschlußpunkt
klungsende
lich,
des
dessen
PH u n d
Betriebsstundenzählers
Ende
einen
einen
anderer
Anschlußpunkt
als'
Betriebsstundenzähler
Widerstand
dessen
ist,
geschlossen
äußeren
der
Abgriff
einen
gelegten
mit
Ausgangskreis
Eingangs-
W über
Phasenleiter
Stromversorgungsnetzes
V sowie
einen
und
Stromwandler
den
zwischen
SI
Sicherung
ausgeführten
Primärwicklung
für
Prinzipschaltbild
kWh
messen.
und
geeicht
es
Da
konstant
werden.
mögdie
ist,
Die
Bauform
eines
Sicherungsauto-
beispielsweise
neben
der
Stromkreises
in
die
Sicherung
Verteilung
einge-
-
Da
nach
anteil
der
von
50% -
Rest
hingegen
keit
des
chend.
oder
ist
wie
eine
nehmen
und
gegen
es
Verordnung
Heizenergie
ist
Zählers
auf
alle
Fälle
Jahr)
wird
vom
im
Beisein
Feinsicherung
einen
auf
Zähler
gebrauchten
einem
Null
ausreiVermieter
vorge-
Halterung
wieder
zu
auszutauschen.
einfacher
Regeneriergerät
Genauig-
elektrolytischen
stehenden
in
die
Mieters
seiner
aus
können
des
den
zweckmäßig,
der
individuell,
ist,
x pro
Grund-
ein
nur
abzurechnen
Beauftragten
Dabei
in
(1
Ablesung
dessen
Umpolen
der
pauschal
Zähler
Die
70%
beschriebenen
Die
nommen.
genannten
eingangs
Weise
auf
Null
durch
gestellt
werden.
Der
des
Anzeigebereich
einem
10kWh-Verbraucher
3300h die
4.5
ca.
Monate
durchschnittliche
sentlich
kleiner
sich
ergibt
ein
ist
R1
und
R3
ca.
15A
mit
Einschaltdauer
(8h
Tag
pro
Der
Verbrauchs
des
im
eingestellt.
einem
Gerätetyp
einen
Standardtransformator
einen
Somit
es
maximalen
zu
Da
allgemeinen
we-
der
größeren
wird
Phase)
anzusetzen.
während
Transformators
Anzeigebereich
für
pro
Dauerbetrieb
bei
Eisenquerschnitt
den
bei
des
der
werden.
bei
h.
beispielsweise
1 Jahr.
die
Anzeige
(d.
ist
Anzeigebereich
Für
wählt
Zählers
Heizperiode),
Strömen
muß
entsprechend
mit
es -
den
verwenden.
Widerstän-
ausgehend
Strom -
gevon
möglich,
1.
Einrichtung
z
e n n
versorgt
h
i c
e
n
Verbrauch
der
ein
eingangsseitig
dessen
Strom
eine
sen
ist,
der
und
Strom
Zeit
Anzeige
die
2.
k
Zeit,
n
(PH/N)
3.
k
e i c h
z
Transformator
als
eine
ler
(Z)
oder
vorgesehen
eingangsseitig
fließenden
e
die
der
ist
den
an
in
oder
kWh,
d
1,
der
ist,
Anspruch
e
des
über
aus
der
aufgrund
den
für
einen
für
das
Ver-
bestimmten
Produkt
aus
ist.
ch
d u r
e -
g
Stromverbraucher
die
wenn
d
2,
(W)
Stromquelle
der
d u r
a
c h
e -
g
Betriebsstundenzäh-
Stromwandlers
einen
angeschlos-
Produkt
um
a
Ausgang
ist.
daß
t ,
(Z)
dem
geeicht
daß
t ,
Ausgang
unmittelbar
den
an
Anzeige
Angabe
ausgeführt
n
daß
Stromquelle
einer
B.
in
ist,
messen
zu
e -
g
Stromwandler
daß
Anspruch
n
nach
e.'i c h
z
Energie
Wechselstromquelle
Einrichtung
e n n
in
z.
nach
Einrichtung
e n
und
Strom-
Stromkreis,
erzeugt,
konstant
schwankt,
und
Leistung
c h
d u r
a
entsprechend
Spannung
braucherstromkreis
Mittelwert
aufweisenden
den
in
bestimm-
eine
Betriebsstundenzähler
liefert,
daß
Tatsache,
ein
eine
dem
Spannung
proportionale
Stromwandlers
daß
t ,
eingefügter
Ausgang
des
e
d
elektrischer
einer
aus
wird,
elektrischer
dem
ist,
der
Stromkreis,
Strom
mit
quelle
Verbrauchs
gleichbleibende Spannung
praktisch
te,
k
einem
in
Energie
des
Messen
zum
(W)
Gleichrichter
mittelbar
angeschlossen
ist.
4.
nach
Einrichtung
d a d u r c h
einem
lers
punkt
einen
an
(W)
und
eines
stehenden
vorhergehenden
g e k e n n z e i c h n e t
Betriebsstundenzähler
direkt
der
mit
aus
(Z)
mit
des
Anschlußpunkt
seinem
einem
anderen
zumindest
Spannungsteilers,
zwei
der
seiner
an
den
Widerständen
die
am
daß
,
Ausgangs
Ende
Ansprüche,
der
Anschlüsse
des
Stromwand-
Verbindungs(R1,
Ausgang
R3)
des
be-
Strom-
entstehende
(W)
wandlers
teilt,
Spannung
angeschlossen
ist.
5.
k
nach
Einrichtung
n
e n
ler
(Z)
z
i c h
e
über
dungspunkt
n
daß
t ,
a
d u
(R2)
den
an
(R1/R2)
Spannungsteilers
r c
h
g
e -
Betriebsstundenzäh-
der
Vorwiderstand
einen
des
e
d
4,
Anspruch
Verbin-
angeschlossen
ist.
6.
nach
Einrichtung
d a d u r c h
stundenzähler
nach
d a d u r c h
te,
zähler
(Z)
der
form
elektrolytischer
einem
der
vorhergehenden
vorgesehen
ggf.
ist,
gemäß
(W),
der
vorgesehene
Widerstände
untergebracht
eines
ein
Stromwandler
sowie
Gleichrichter,
Gehäuse
(Z)
g e k e n n z e i c h n e t
Konstruktion
nämlich
Ansprüche,
daß
der
Betriebs-
ist.
Einrichtung
eine
vorhergehenden
g e k e n n .z e i c h n e t ,
Betriebsstundenzähler
7.
der
einem
usf.,
sind,
herkömmlichen
das
Ansprüche,
daß
,
derer
die
Elemen-
Betriebsstunden-
Hilfsbauelemente,
in
einem
wie
gemeinsamen
vorzugsweise
Sicherungsautomaten
die
hat.
Bau-