DE3743064A1 - Elektrische installationsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Installationsan­ lage mit einem in einem Hausanschlußkasten untergebrachten Hauptelektrizitätszähler, mit mehreren Leitungsschutzschaltern und Fehlerstromschutzschaltern für je mindestens einen Unterverbraucher.

Die Erfassung des Verbrauches von elektrischem Strom erfolgt mittels Elektrizitätszählern, wie sie aus dem DE-B "Elektrische Leistungsmessung" von Wehrmann, Leide­ ritz et al, aus Kontakt & Studium, Band 165, Expert Verlag, 7032 Sindelfingen, Seite 767 und folgende be­ kannt geworden sind. Insbesondere auf Seite 773 sind einige Zählerschaltungen bekannt geworden, wie sie heute üblicherweise in Elektrizitätszählern eingesetzt werden.

Diese bekannten üblichen Elektrizitätszähler befinden sich im Hauptanschlußkasten und haben die Aufgabe, den gesamten Strom, der innerhalb beispielsweise eines Hauses verbraucht wird, zu erfassen.

Wenn der elektrische Strom von Nebenverbrauchern erfaßt werden soll, werden Nebenzähler eingesetzt, die eben­ falls auf dem oben beschriebenen und in der genannten Literaturstelle dargestellten Prinzip beruhen.

Wenn in einem Mehrfamilienhaus beispielsweise mehrere Wohnungen bewohnt sind, lohnen sich ein Haupt- und mehr­ ere Nebenzähler. Wenn in einer größeren Wohnung mehrere Räume untervermietet sind, wenn also dem Hauptelektrizi­ tätszähler mehrere Kleinverbrauchsnebenstellen zugeord­ net sind, dann ist zwar der Bedarf nach Verbrauchs­ messung vorhanden; das Einsetzen von Nebenzählern aber verbietet sich oft aus Kostengründen und daher ist der Verbrauch einer Nebenverbrauchsstelle häufig nur zu schätzen, was unter bestimmten Voraussetzungen zu Pro­ blemen führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Installa­ tionsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der diese Probleme vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem einem Unterverbraucher zugeordneten Leitungs­ und/oder Fehlerstromschutzschalter oder jeder einem Verbraucher zugeordneten Gruppe von Leitungsschutzschaltern oder Fehlerstromschutzschaltern eine zusätzliche, elektronische Leistungsmeßeinrichtung zugeordnet ist.

Erfindungsgemäß wird also jedem einzelnen Leitungs­ schutzschalter, der einen bestimmten Verbraucherkreis absichert, ein elektronischer Leistungsmesser zugeord­ net, der den verbrauchten Strom mißt und dies zentral oder dezentral anzeigt.

Diese elektronischen Leistungsmesser brauchen nicht geeicht zu werden; vielmehr wird der mit ihnen gemessene Wert mit einem Korrekturfaktor multipliziert, der wie folgt ermittelt wird:

Man geht davon aus, daß der Hauptzähler geeicht und sehr genau ist. Wenn beispielsweise der genaue Hauptzähler einen Verbrauch von 80 kWh anzeigt, und wenn die Summe aller durch die im folgenden als Unterzähler bezeichneten Leistungsmesser gemessenen Werte 96 kWh beträgt, dann muß ein Quotient 80:96=0,833 gebildet werden; die Meßwerte der einzelnen Unterzähler bzw. der einzelnen den elektrischen Leitungsschutzschaltern zuge­ ordneten Leistungsmesser sind dann mit 0,833 zu multi­ plizieren. Dadurch reduziert sich der systematische Feh­ ler des einzelnen Unterzählers, da man davon ausgehen kann, daß die ungeeichten Unterzähler, die im Siche­ rungsautomaten integriert sein können, meist Fehler auf­ weisen, die in die gleiche Richtung gehen. Falls Streu­ werte auftreten, mitteln sie sich über die lange Integ­ rationszeit, die zweckmäßigerweise ein Monat sein kann, heraus.

Jeder Leistungsmeßeinrichtung, also jedem Unterzähler ist ein Vergleicher zugeordnet, der die Summe der Meßwerte jedes Unterzählers mit der Summe der Meßwerte des Hauptelektrizitätszählers vergleicht und aus dem Vergleichswert den Korrekturfaktor zur Korrektur der Meßwerte erzeugt. Dabei kann das dem Korrekturfaktor entsprechende Signal den Unterzählern zugeführt werden, wodurch die Anzeigen an den Unterzählern selbst korrigiert werden.

In zweckmäßiger Weise ist jeweils ein Unterzähler in einen Leitungsschutzschalter oder einen Fehlerstrom­ schutzschalter integriert bzw. eingebaut.

Es besteht auch die Möglichkeit, sofort eine Korrektur vorzunehmen; diese Korrektur wird gesteuert von dem Hauptzähler. Dieser Hauptzähler besitzt eine sich dre­ hende Scheibe mit einer roten Markierung am Rand, und es ist einfach, über die rote Markierung die Drehzahl der Scheibe zu ermitteln; diese Drehzahl ist ein Maß für die zu messende Leistung und sie kann, ohne Eingriffe in den Zähler vorzunehmen, von außen mittels eines geeigneten Meßgerätes bzw. Erfassungsgerätes gemessen werden.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsge­ mäßen Installationsanlage,

Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Installationsanlage,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Installationsanlage und

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Installationsanlage.

Innerhalb eines Netzes U/O befindet sich ein als Siche­ rung dargestellter Leitungsschutzschalter 10, dem ein Leistungsmesser 12 zugeordnet ist, der die von einem Verbraucher 13 verbrauchte Strommenge zählen soll. Durch den Verbraucher 13 und damit auch durch den Leistungs­ messer 12 fließt ein Strom I und am Verbraucher selbst liegt eine Spannung U an. Der Leistungsmesser 12 mißt das Produkt X = U × I, welches einem Integrator 14 zuge­ führt wird, der das Produkt U × I über einer bestimmten Zeiteinheit aufsummiert. Dadurch erhält man die ver­ brauchte elektrische Leistung. Während also am Lei­ stungsmesser 12 der jeweilige Momentanwert ansteht, bil­ det der Integrator 14 die kumulierte verbrauchte Lei­ stung z.B. pro Monat.

Die Fig. 2 zeigt die Anordnung dreier Leitungsschutz­ schalter 10 in einem Netz R, S, T, in welchen ein Lei­ stungsmesser 12 und ein Integrator 14 untergebracht sind.

Die Anordnung kann auch so getroffen werden, wie in Fig. 3 dargestellt. Innerhalb eines Netzes, das durch die Klemmen U und O gespeist ist, befindet sich der Verbrau­ cher 13, in dessen Leitung 15 ein Stromwandler 17 unter­ gebracht ist. In einer parallel zu der Leitung 15 ver­ laufenden Leitung 19 befindet sich ein Spannungswandler 16. Die Anschlüsse des Stromwandlers 17 und des Spannungswandlers 16 werden einer Einheit aus Leistungs­ messer 12 und Integrator 14 zugeführt, deren Ausgang einem Schreiber 18 zugeführt wird. Auf diesem Schreiber 18 kann dann die verbrauchte Strommenge bzw. die Leistung ausgedruckt bzw. abgelesen werden. Selbstver­ ständlich muß kein Schreiber vorgesehen sein; es genügt auch lediglich, wenn die Werte einfach angezeigt werden. Es besteht dabei die Möglichkeit, daß an den Integratoren 14 unmittelbar eine Anzeige vorgesehen ist.

Eine praktische Ausführungsform der Erfindung ist der Fig. 4 zu entnehmen. In einem Netz, das nicht näher dargestellt ist, befinden sich drei Leitungsschutzschal­ ter 20, 21 und 22. Jedem Leitungsschutzschalter ist ein Leistungsmesser 23, 24 und 25 zugeordnet, der jeweils einen Integrator 26, 27 und 28 enthält, denen jeweils eine Kleinanzeige zugeordnet ist, an der die einzelnen Verbrauchswerte abgelesen werden können.

Die Ausgänge 29, 30, 31 der Leistungsmesser 23, 24 und 25 sind mit einer Recheneinheit 32 verbunden, in der die von den Leistungsmessern 23 bis 25 abgegebenen Meßwerte aufsummiert werden.

Innerhalb des Hausanschlußkastens, in dem sich die Lei­ tungsschutzschalter 20 bis 22 befinden, sitzt auch ein Hauptzähler 33, der geeicht ist und dessen Meßfehler gemäß einschlägigen Vorschriften sehr gering ist. Dieser Hauptzähler 33 besitzt - wie bekannt - eine sich bei Stromverbrauch drehende Scheibe 34, die - ebenfalls wie bekannt - einen roten Markierungsfleck 35 an ihrem Rand aufweist. Neben dem Hauptzähler 33 befindet sich eine Vorrichtung 36 zur Erfassung der Umdrehungszahl der Scheibe 34. Diese Vorrichtung besitzt eine Lichtquelle 36 a, deren Lichtstrahl 37 über eine optische Einrichtung 38 in einen Lichtstrahl 39 zu der Scheibe 34 umgewandelt bzw. abgelenkt wird. Der von der Scheibe 34 in Verbin­ dung mit dem roten Markierungspunkt 35 reflektierte Lichtstrahl 40, der entsprechend der Drehgeschwindigkeit der Scheibe 34 durch den Markierungspunkt 35 moduliert ist, gelangt auf eine Fotozelle 41, die den modulierten Lichtstrahl in ein elektrisches Signal umwandelt, das an einen Empfänger 42 abgegeben wird, der diese an einen Zwischenspeicher 43 überträgt, in dem diese Meßwerte zwischengespeichert werden. Am Ende einer bestimmten Zeiteinheit, vorzugsweise am Ende eines Monats, werden die in dem Zwischenspeicher 43 abgespeicherten Daten von dem Rechner 32 abgerufen. Innerhalb des Rechners 32 wer­ den nun die von den Leistungsmessern 23 bis 25 ermittel­ ten Leistungsmeßwerte addiert und die Summe dieser Meß­ werte bzw. die einzelnen Summen dieser Meßwerte durch den von dem Hauptzähler 33 über den Zwischenspeicher 43 ermittelten Meßwert dividiert, wodurch ein Quotient ge­ bildet wird, mit dem die Recheneinheit 32 alle Meßwerte von den Leistungsmessern 23 bis 25 multipliziert; die Produkte werden von der Recheneinheit an Anzeigeeinhei­ ten 44, 45 und 46 übermittelt, in denen diese gemessenen und korrigierten Werte ggf. auch protokolliert werden können; es besteht auch die Möglichkeit, wie in Fig. 4 dargestellt, daß die Produkte an die in den Leistungs­ messern 23 bis 25 befindlichen in den Integratoren 26 bis 28 eingebauten Anzeigen, die Minianzeigen sein können, übermittelt werden.

Claims (5)

1. Elektrische Installationsanlage mit einem in einem Hausanschlußkasten untergebrachten Hauptelektrizi­ tätszähler, mit mehreren Leitungsschutzschaltern und/oder Fehlerstromschutzschaltern für je mindestens einen Unterverbraucher, dadurch gekennzeichnet, daß jedem einem Unterverbraucher zugeordneten Leitungs- und/oder Fehlerstromschutzschalter (10; 20, 21, 22) oder jeder einem Verbraucher (13) zugeordneten Gruppe von Leitungsschutzschaltern und/oder Fehlerstromschutzschal­ tern eine zusätzliche, elektronische Leistungsmeßein­ richtung (12, 14; 23 bis 28) zugeordnet ist.

2. Elektrische Installationsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leistungsmeßeinrich­ tung (12, 24; 23...) (Unterzähler) ein Vergleicher (32) zugeordnet ist, der die Summe der Meßwerte jedes Unterzählers (12, 14; 23...) mit der Summe der Meßwerte des Hauptelektrizitätszählers (33) vergleicht und aus dem Vergleichswert einen Korrekturfaktor zur Korrektur der Meßwerte der Unterzähler erzeugt.

3. Elektrische Installationsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Korrekturfaktor ent­ sprechende Signal den Unterzählern (12, 14; 23...) zugeführt wird und die Anzeigen an den Unterzählern korrigiert.

4. Elektrische Installationsanlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Unterzähler (12, 14; 23...) in einen Leitungs- oder Fehlerstromschutzschalter integriert bzw. eingebaut ist.

5. Elektrische Installationsanlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hauptelektrizitätszähler eine Lichtschrankenanordnung (36) zugeordnet ist, die die Umdrehungszahl der Scheibe (34) des Hauptelektrizitätszählers mißt und den dabei ermittelten Meßwert dem Vergleicher (32) zuführt.