DE3512912C2

DE3512912C2 -

Info

Publication number: DE3512912C2
Application number: DE19853512912
Authority: DE
Inventors: Erich 4100 Duisburg De Rainer
Original assignee: Thielscher-Electronic 4100 Duisburg De GmbH
Current assignee: Thielscher-Electronic 4100 Duisburg De GmbH
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-04-11
Publication date: 1989-12-28
Also published as: DE3512912A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Zählerprüfgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es aus der DE-OS 18 05 584 bekannt ist.

Zählerprüfgeräte, die dazu dienen, bei elektrischen Zählern den richtigen Anschluß der Stromspule und das Anlaufverhalten bei Kleinlast zu prüfen, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, was im folgenden zunächst anhand einer Zeichnung erläutert werden soll; es zeigt

Fig. 1 einen elektrischen Zähler, richtig angeschlossen, mit einem bekannten Zählerprüfgerät,

Fig. 2 den Zähler nach Fig. 1, nunmehr falsch angeschlossen, mit dem gleichen Zählerprüfgerät wie in Fig. 1,

Fig. 3 den Zähler nach den Fig. 1 und 2, richtig angeschlossen, mit einem anderen Zählerprüfgerät, und

Fig. 4 den Zähler nach den Fig. 1 bis 3, nunmehr wieder falsch angeschlossen, mit dem gleichen Zählerprüfgerät wie in Fig. 3.

Der in den Fig. 1 bis 4 angedeutete Zähler 1 weist eine Stromspule 2, eine Spannungsspule 3, einen Läufer 4, einen Stromeingangsanschluß 5, einen Stromausgangsanschluß 6 und einen Spannungsanschluß 7 auf und ist an zwei Leitungen L und N eines Wechselspannung führenden Netzes angeschlossen.

Das in den Fig. 1 und 2 an den Zähler 1 angeschlossene Zählerprüfgerät 8 enthält nur eine Prüflast 9, und zwar, was nicht dargestellt ist, einen ohm'schen Widerstand oder mehrere ohm'sche Widerstände. Die Prüflast 9 ersetzt also die abgeschalteten Verbraucher. Sind nun, wie in Fig. 1 dargestellt, die ankommende Leitung 10 an den Stromeingangsanschluß 5 und die abgehende Leitung 11 an den Stromausgangsanschluß 6 angeschlossen, ist also die Stromspule 2 des Zählers 1 und damit der Zähler 1 richtig angeschlossen, so fließt der durch die Prüflast 9 bestimmte Strom durch die Stromspule 2 des Zählers 1, der Läufer 4 des Zählers dreht sich. Sind dagegen, wie in Fig. 2 dargestellt, die ankommende Leitung 10 an den Stromausgangsanschluß 6 und die abgehende Leitung 11 an den Stromeingangsanschluß 5 angeschlossen, ist also die Stromspule 2 des Zählers 1 und damit der Zähler 1 falsch angeschlossen, so fließt der durch die Prüflast 9 bestimmte Strom direkt vom Stromausgangsanschluß 6 zum Spannungsanschluß 7, also nicht durch die Stromspule 2 des Zählers 1, so daß sich der Läufer 4 des Zählers 1 nicht dreht.

Bei elektrischen Zählern, bei denen sich der Läufer sehr langsam dreht, ist eine Drehung des Läufers nur zu erkennen, wenn eine auf dem Läufer angebrachte Markierung sichtbar ist. Ist diese Markierung beim Beginn des Prüfens nicht sichtbar, so muß durch eine entsprechend große Prüflast, z. B. mit einer Leistung von 2000 Watt, der Läufer in vertretbar kurzer Zeit bis zum Sichtbarwerden der Markierung gebracht werden.

Wird für den zuvor beschriebenen Fall ein Zählerprüfgerät verwendet, das nur eine direkt zwischen dem Stromausgangsanschluß und dem Spannungsanschluß einschaltbare Prüflast enthält, so entsteht eine unerwünscht und unangenehm große Wärmeentwicklung.

Das zuletzt angesprochene Problem der Wärmeentwicklung läßt sich dadurch eliminieren, daß mit Hilfe eines Stromwandlers über die Stromimpulse des Zählers ein Spulenstrom I _S geführt wird, der um den Faktor ü (ü = Übersetzungsverhältnis des Stromwandlers) größer ist als der Prüfstrom I _P über die Prüflast. Man gelangt so zu einem Zählerprüfgerät mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen, wie es aus der DE-OS 18 05 584 hervorgeht.

Das in den Fig. 3 und 4 an den Zähler 1 angeschlossene derartige Zählerprüfgerät 8 enthält nun den Stromwandler 12. Dabei sind die Primärwicklung 13 des Stromwandlers 12 einerseits an den Stromeingangsanschluß 5 des Zählers 1 und andererseits - über die Prüflast 9 - an den Spannungsanschluß 7 des Zählers sowie die Sekundärwicklung 14 des Stromwandlers 12 einerseits an den Stromeingangsanschluß 5 des Zählers 1 und andererseits an den Stromausgangsanschluß 6 des Zählers angeschlossen. Konkret ist das dadurch realisiert, daß bei dem Stromwandler 12 die Primärwicklung 13 und die Sekundärwicklung 14 einseitig miteinander verbunden sind und daß die Prüflast 9 einerseits mit dem freien Ende der Primärwicklung 13 des Stromwandlers 12 und andererseits mit dem Spannungsanschluß 7 des Zählers 1 verbunden sind.

Im übrigen zeigen die Fig. 3 und 4 insoweit ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Zählerprüfgerätes 8 der hier in Rede stehenden Art, als die Prüflast 9 drei Widerstände 15, 16 und 17 aufweist, denen zwei Betriebsartenschalter 18, 19 zugeordnet sind. Ist der Betriebsartenschalter 18 geschlossen, so ist nur der Widerstand 15 wirksam; Betriebsart "Schneller Vorlauf". Ist der Betriebsartenschalter 18 nicht geschlossen, so kann mit Hilfe des Betriebsartenschalters 19 der Prüfstrom I _P entweder über den Widerstand 16 - Betriebsart "Kleine Prüflast" - oder über den Widerstand 17 - Betriebsart "Große Prüflast" - geführt werden.

Das zuvor erläuterte, in den Fig. 3 und 4 dargestellte Zählerprüfgerät 8 hat nun den Nachteil, daß nicht mehr geprüft werden kann, ob die Stromspule 2 des Zählers 1 richtig angeschlossen ist oder nicht. In beiden Fällen - richtiger Anschluß der Stromspule 2 des Zählers 1 gemäß Fig. 3 und falscher Anschluß der Stromspule 2 des Zählers 1 gemäß Fig. 4 - fließt ein Spulenstrom I _S; bei richtigem Anschluß der Stromspule 2 des Zählers 1 fließt als Spulenstrom I _S der Prüfstrom I _P multipliziert mit dem Faktor ü, bei falschem Anschluß der Stromspule 2 des Zählers 1 fließt als Spulenstrom I _S der Prüfstrom I _P multipliziert mit dem Faktor (ü-1).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Zählerprüfgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszugestalten und weiterzubilden, daß mit ihm der richtige Anschluß der Stromspule des Zählers geprüft werden kann, ohne daß auf dem Stromwandler und damit auf eine nur geringe Wärmeentwicklung verzichtet werden muß.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Dabei wurde von der Erkenntnis ausgegangen, daß die Stromspulen von elektrischen Zählern bei der Netzfrequenz von 50 Hz eine sehr niedrige Impedanz (ca. 1 m Ω) aufweisen. Da nun die Impedanz der Stromspule eine Zählers - wegen des induktiven Anteils - mit steigender Frequenz steigt, wird zum Prüfen des richtigen Anschlusses der Stromspule eines Zählers ein Zusatzspulenstrom generiert und über die Stromspule geschickt, der einen hochfrequenten Anteil hat, so daß an der Stromspule - als Indikation dafür, daß sie richtig angeschlossen ist - ein gut meßbarer bzw. detektierbarer Spannungsabfall auftritt, - ein Spannungsabfall, der - meßbar oder detektierbar - dann nicht auftritt, wenn nur eine Wechselspannung mit der Netzfrequenz 50 Hz vorliegt

Ausgestaltungen des Geräts nach dem Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im einzelnen gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der Erfindung zu realisieren. Eine Möglichkeit besteht darin, daß der Prüflast eine Sprunglast parallelgeschaltet ist, d. h. eine Schaltung, vorzugsweise einen Zweipol, die bei Anlegen einer niederfrequenten Wechselspannung einen Strom generiert, der infolge des Sprungs einen hochfrequenten Anteil hat.

Im folgenden wird im Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Fig. 5 bis 8 erläutert. Es zeigt

Fig. 5 einen elektrischen Zähler, richtig angeschlossen, mit einer bevorzugten Ausführungsform eines Zählerprüfgerätes,

Fig. 6 eine bevorzugte Ausführungsform der zu dem Zählerprüfgerät nach Fig. 5 gehörenden Sprunglast,

Fig. 7 eine graphische Darstellung, mit der die Funktionsweise der Sprunglast nach Fig. 6 nachvollzogen werden kann, und

Fig. 8 eine graphische Darstellung zur weiteren Erläuterung der Funktionsweise des Zählerprüfgerätes, das in Fig. 5 dargestellt ist.

Wie die Fig. 5 zeigt, ist bei dem Zählerprüfgerät 8 der Prüflast 9 eine Sprunglast 20 parallelgeschaltet. Die Sprunglast 20 weist, wie Fig. 6 zeigt, eine Reihenschaltung eines Speicherkondensators 21 und eines elektronischen Schalters 22 auf, wobei als elektronischer Schalter 22 ein Thyristor vorgesehen ist. Antiparallel zu dem elektronischen Schalter 22 ist eine Ladediode 23 geschaltet. Der Reihenschaltung aus dem Speicherkondensator 21 und dem elektronischen Schalter 22 ist ein Spannungsteiler 24 parallelgeschaltet; die Steuerelektrode 25 des elektronischen Schalters 22 ist an den Spannungsteileranschluß 26 des Spannungsteilers 24 angeschlossen. Im einzelnen weist der Spannungsteiler 24 zwei Spannungsteilerwiderstände 27, 28 und eine in Reihe zu den Spannungsteilerwiderständen 27, 28 liegende Koppel- bzw. Entkoppeldiode 29 auf.

Wie wiederum der Fig. 5 entnommen werden kann, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zählerprüfgerätes 8 der Sekundärwicklung 14 des Stromwandlers 12 eine Indikatorschaltung 30 parallelgeschaltet, die als Reihenschaltung einer Gleichrichterdiode 31 und eines Glättungskondensators 32 ausgeführt ist.

Die Funktionsweise der in Fig. 6 dargestellten Sprunglast 20 des in Fig. 5 dargestellten Zählerprüfgerätes 8 ist nun folgende (vgl. die Fig. 6 und 7):

An den Punkten A und B liegt eine niederfrequente Wechselspannung U _AB, nämlich eine Wechselspannung U _AB mit der Netzfrequenz von 50 Hz. Verursacht durch die negative Halbwelle der Wechselspannung U _AB fließt - über die Ladediode 23 - ein Ladestrom I _CL in den Speicherkondensator 21; während der Zeit, in der der Ladestrom I _CL fließt, ist die Spannung an den Punkten D und B, die Thyristorspannung U _DB, praktisch null (Spannungsabfall an der in Durchlaßrichtung beanspruchten Ladediode 23). Hat die Wechselspannung U _AB ihren negativen Scheitelwert erreicht, dann fließt kein Ladestrom I _CL mehr, weil die Ladediode 23 nunmehr in Sperrichtung beansprucht ist und der elektronische Schalter 22, hier als Thyristor realisiert, noch gesperrt ist.

Durch den Ladestrom I _CL ist der Speicherkondensator 21 gegenüber dem Punkt A positiv aufgeladen, und zwar zum Zeitpunkt t₁ mit dem Scheitelwert der Wechselspannung U _AB. Ab dem Zeitpunkt t₁ stockt sich dann die Ladespannung am Kondensator 21 auf die Wechselspannung U _AB auf, so daß die Spannung an den Punkten D und B dann den in Fig. 7 dargestellten Verlauf - U _DB - hat.

Die Steuerelektrode 25 des elektronischen Schalters 22 liegt über dem Spannungsteiler 24 an der Wechselspannung U _AB; die Steuerspannung U _GB an der Steuerelektrode 25 des elektronischen Schalters 22 ist also proportional der Wechselspannung U _AB. Kurz bevor die Wechselspannung U _AB ihren Scheitelwert erreicht, erreicht die Steuerspannung U _GB an der Steuerelektrode 25 des elektronischen Schalters 22 den für das Zünden des elektronischen Schalters 22 erforderlichen Wert, so daß der elektronische Schalter 22, hier als Thyristor ausgeführt, leitend wird. Das Leitendwerden des elektronischen Schalters 22 hat zur Folge, daß sich der Speicherkondensator 21 von der Ladespannung U _DA < 0 auf die Ladespannung U _BA < 0 umlädt, und zwar innerhalb kürzester Zeit und mit einem sehr großen Entladestrom I _CE mit sehr steilen Flanken.

Der in Fig. 7 dargestellte Entladestrom I _CE des Speicherkondensators 21 hat - nach Fourier - einen erheblichen hochfrequenten Anteil, der einen - meßbaren und/oder detektierbaren - Spannungsabfall an der Stromspule 2 zur Folge hat, der in Fig. 8 - neben der Wechselspannung U _AB - als Indikatorspannung U _I angedeutet ist.

Claims

1. Zähleranschluß- und -anlaufkontrollgerät zum Prüfen von neu eingebauten Zählern, mit einem Stromwandler (12) und einer Prüflast (9), das derart anzuschließen ist, daß die Primärwicklung (13) des Stromwandlers (12) einerseits an den Phasenleiteranschluß (5) des Zählers und andererseits über die Prüflast (9) an den Nulleiteranschluß (7) angeschlossen ist, sowie die Sekundärwicklung (14) des Stromwandlers (12) einerseits an den Phasenleiteranschluß (5) des Zählers und andererseits an den Stromausgangsanschluß (6) des Zählers, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits an das Wicklungsende der Sekundärwicklung (14) des Stromwandlers (12), das an den Stromausgangsanschluß (6) des Zählers (1) angeschlossen ist, und andererseits mit an den Nulleiteranschluß (7) eine Schaltung (20) angeschlossen ist, die bei Anlegen der Wechselspannung einen Strom generiert, der einen hochfrequenten Anteil hat, und daß zum Messen des Spannungsabfalls an der Stromspule (2) der Sekundärwicklung (14) des Stromwandlers (12) eine Indikatorschaltung (30) parallelgeschaltet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (20) einen Lastsprung erzeugt, der die hochfrequenten Anteile des Stroms in der Stromspule (2) hervorruft.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprunglast (20) eine Reihenschaltung eines Speicherkondensators (21) und eines elektronischen Schalters (22) aufweist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als elektronischer Schalter (22) ein Thyristor vorgesehen ist.

5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem elektronischen Schalter (22) eine Ladediode (23) antiparallelgeschaltet ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihenschaltung aus dem Speicherkondensator (21) und dem elektronischen Schalter (22) ein Spannungsteiler (24) parallelgeschaltet ist und die Steuerelektrode (25) des elektronischen Schalters (22) an den Spannungsteileranschluß (26) des Spannungsteilers (24) angeschlossen ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (24) zwei Spannungsteilerwiderstände (27, 28) aufweist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (24) eine in Reihe zu den Spannungsteilerwiderständen (27, 28) liegende Koppel- und Entkoppeldiode (29) aufweist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Indikatorschaltung (30) als Reihenschaltung einer Gleichrichterdiode (31) und eines Glättungskondensators (32) ausgeführt ist.