CH226481A - Summenscheinverbrauchszähleinrichtung zur getrennten Zählung des Scheinverbrauches in den vier Quadranten. - Google Patents

Description

  



     Summenseheinverbrauehszähleinrichtung    zur getrennten Zählung des Scheinverbrauches in den vier Quadranten.



   Die Erfindung bezieht sich auf eine Sum  menscheinverbrauchs-Zähleinrichtung    zur getrennten Zahlung des Scheinverbrauches in den vier Quadranten. Die vier   Quadran-    ten entspreehen'den verschiedenen Betriebs  zuständen    einer   Anlagp,    die sich bei den    verschie, den möglichen Phasenlagen zwischen    Netzspannung und Netzstrom ergeben.

   Der erste Quadrant umfasst alle Betriebszustände zwischen der rein kapazitiven Belastung und der   Gleichphasigkeit von Netzspannung und    Strom beim Bezug von Energie, der zweite Quadrant alle Betriebszustände zwischen dem zuletzt   ge'schiMe. rten Fall und'der rein      induktivenBelastung.    Der dritte Quadrant   umtfasst die Betriebszustände    zwischen der rein induktiven Belastung und der Phasen  opposition von Spannung    und Strom bei Lieferung, der vierte Quadrant. die   Betriebs-      zustände zwischen dem letztgenanaten    Belastungsfall und der rein kapazitiven Belastung.



     Erfindu. ngsgemäss sind    jeder der   Leitun-    gen, deren Scheinverbrauch summiert werden soll, je zwei Wirk- und je zwei BlindverbrauchszÏhler, jeder f r ein Quadrantenpaar, zugeordnet, wobei jeder Zähler nur in der einen Richtung wirksam ist und einen Impulsgeber betÏtigt.

   Dabei wirken sÏmtliche   Wirkverbrauchsza. hler fiir    das Quadrantenpaar I und II vorwÏrtsdrehend, sÏmtliche WirkverbrauchszÏhler f r das Qua  drantenp'aar    III und IV   rückwärtsdrehend      au±    einen ersten Summenwirkimpulsgeber, sämtliche WirkverbrauchszÏhler für das s   Quadrantenpaar    III und IV vorwÏrtsdrehend und sÏmtliche WirkverbrauchszÏhler f r das Quadrantenpaar I und II rückwärtsdrehend   a, uf einen zweiten, Summenwirk-    impulsgeber, sÏmtliche BlindverbrauchszÏhler für das Quadrantenpaar I und IV vor   wärtsdrehend,

   sämtliche Blindverbrauchs-    zÏhler f r das Quadrantenpaar II und III r ckwÏrtsdrehend auf einen ersten Summen blindimpulsgeber und sämtliche   Blindver-       brauchszähler für das Quadrantenpaar II    und III   vorwärtsdrehend,fürda < sQuadran-    tenpaar I   un'd    IV r ckwÏrtsdrehend auf einen zweiten   Summenblindimpulsgeber    ein.



  Ferner betätigen die beiden   Summenwirk-    impulsgeber den WirkverbrauehsmeBteil, die beiden Summenblindimpulsgeber den Blindverbrauchsmessteil eines Summenscheinverbrauchsmessers mit   Scheinverbrauchsimpuls-    geber und je ein   Richtungsrelais    mit einer von den Scheinverbrauchsimpulsen durchflossenen Stromweiche, die die   Scheinver-    brauchsimpulse auf vier den vier   Quadran-    ten zugeordneten Empfängern mit   Regi-    striervorrichtungen derart verteilen. da¯ je  der    der Summenscheinverbrauch auf der dem benutzten Quadranten zugeordneten Registriervorrichtung gezÏhlt wird.



   Ein Ausf hrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.



   Fig.   1      zen'ut    das Schaltbild der ganzen Messeinrichtung ; Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein   Richtungsrelais.    Der Einfachheit   harper    ist angenommen, da¯ der Summenscheinverbrauch nur für zwei Leitungen 1, 2 (Fig. 1) ermittelt werden soll. Soll die   Schhinverbrauchssumme für    mehrere Leitungen gebildet werden. dann ist die Schaltung entsprechend zu erweitern.



   An die Leitung   1    sind die   Wirkver-    brauchszÏhler 11, 21 und die   Blindver-    brauchszÏhler 31, 41 angeschlossen, an die Leitung 2 die Wirkverbra.   uchszähler    12,   22    und die BlindverbrauchszÏhler 32, 42. Der WirkverbrauchszÏhler 11 lÏuft nur beim Betrieb im ersten und zweiten Quadranten. al-so beispielsweise nur wenn   Energije    bezogen wird, vorwÏrts, wÏhrend der Wirkver  brauchszähler    21 leer rüekwärts lÏuft, falls   er @icht durch    eine R cklaufhemmung festgehalten wird.

   Beim Betrieb in den Quai  dranten    III und   IV,    also bei Lieferung von Energie, lÏuft der WirkverbrauchszÏhler 11 leer r ckwÏrts oder wird durch eine R cklaufhemmung festgehalten, der   Wirkver-    brauehszähler 21   vorwärts. Der Wirkver-      brauchsszähler    11 misst also den Verbrauch f r die Quadranten I und II, der Wirkver   brauchszähler 21 für die Quadranten III    und IV. Entsprechendes gilt   fur    die Wirk  verbrauehszLihler l2,    22.

   In. ähnlicher Weise arbeiten die   Blindverbrauchszähler.    Der   Blindverbrauchszähler    31 misst den kapazitiven   Blindverbrauch    für die Quadranten I und   IV,    der Blindverbrauchszähler 41 den induktiven Blindverbrauch f r die   Quadran-    ten II und III. Entspreeh-endes gilt f r die   Blindverbrauchszähler 32    und 42.



   Jeder Zahler ist mit einem Impulsgeber 9 versehen. Der Impulsgeber 9 des   Wirkver-      brauchszaltlers 11 ist    an ein   elektromagne-      tisehes    Klinkwerk 111 eines ersten Summenwirkimpulsgebers 100 angeschlossen. Der   ImpulsgAerdesZahlers12    ist mit dem Klinkwerk 112, der des ZÏhlers 21 mit dem Klinkwerk 121, der des Zählers   22    mit dem   Klinkwerk      122    verbunden. Die   KlinkvçeIke      111,    112 wirken   vorwärtsdrehend    auf eine Antriebswelle des Summenimpulsgebers 100 ein, die Klinkwerke 121, 122 dagegen rüekwärtsdrehend.

   Zwischen der auf den Klink   werken angetriebenen Welle upd dem Im-      pulsgeber ist    in bekannter Weise ein gewisser Leergang eingeschaltet. Ausserdem ist der Impulsgeber in bekannter Weise so   aus-    geführt, dass er nur bei Vorwärtsdrehung der Welle betÏtigt wird. Da solche Summenimpulsgeber an sich bekannt ; sind, sollen sie hier nicht näher erläutert werden. Die ZÏhler 11, 12, 21, 22 sind ferner mit den Klink  werken 211. 212. 221, 222    eines zweiten Summenwirkimpulsgebers   200    verbunden.

   Die von den Zählern 11 und 12 betätigten Klinkwerke 211, 212 wirken aber jetzt rüekwärtsdrehend, die von den Zählern 21, 22 betätigten   Klinkwcrko    221, 222   vorwärt ; sdrehend    auf die   Impulsgeberwelle    ein. Im übrigen ist die Anordnung die gleiche wie beim Im  pulsgeber    100. Die Verwendung rüekwärtsdrehender Klinkwerke ist notwendig, weil    beispielsweise die Energieströmungsriehtung    in beiden Leitungen   1,    2 entgegengesetzt sein kann und infolgedessen der   Wirkverbrauch    der beiden Leitungen voneinander subtra  hiert und nur    die Differenz dieser   Graben    durch die Impulsge'ber 100, 200 übertragen werden muss.

   Der   Summenwirkimpulsgeber    100 arbeitet   also, nur,    wenn sich der Betrieb beider Leitungen 1, 2 in den Quadranten I und   II    bewegt,   oder wenn die Leitungen l    und   2      versehiedeneEnergieströmungsrichtun-    gen haben, aber die   Energieströmung    im Bereich der Quadranten I und II überwiegt.



  Der Summenwirkimpulsgeber 200 arbeitet nur dann, wenn beide Leitungen 1,   2    im Bereich der Quadranten III und IV oder über  wiegend    in diesem Bereich arbeiten.



   Eine entsprechende Schaltung mit Sum  menblindimpulsgebern    300 und. 400 mit den   Klinkwerken    331,   1, 332, 341,    342, 431, 432, 441 und   442 ist für die Blindver-    brauchszÏhler vorgesehen. Die   vorwärtsdre-       henden Elinkwerke,. zum Beispiel 33'1, 441,    sin dabei mit +Zeichen, die   rückwärtsdre-    henden, zum Beispiel   341,    432,   mit-Zei-    chen versehen. Der   Summenblindimpulsgeber    300 arbeitet beim Betrieb oder   überwiegen-    den Betrieb in den Quadranten 1 und IV, der   Summenimpulsgeber    400 beim Betrieb oder überwiegenden Betrieb in den Quadranten II und III.

   Die Summenwirkimpulsgeber 100, 200 betätigen den Wirkverbrauchsme?teil 712 eines   SummenNcheiiLverbrauchsmes-    sers 7 mit   Eontaktgeber    70. Die Summenblindimpulsgeber 300,   400    betätigen die Blindverbrauchsme?einrichtung 734 des Gerätes 7.

   Der Summenscheinver'brauchszÏhler kann in bekannter Weise ein   Eugelreibrad-    getriebe erhalten, bei dem die Kugel an den Ecken eines sphärischen, rechtwinkeligen Dreiecks auf drei RÏdern aufruht, von denen    das eine Rad mittels eines elektromagne-    tischen   Klinkwerkes    712 entsprechend dem Wirkverbrauch, das zweite mittels eines   elektromagnetisehen Klinkwerkes    734 entsprechend   dem Blindverbrauoh angetrieben    wird, wÏhrend das dritte, an einem schwenk  baren Schlepparm gelagerten Rad, den    Im  pulsgeber 70 unmittelbar. oder    mittels eines sogenannten KraftverstÏrkergetriebes betÏtigt. Da solche Scheinverbrauchsme?getriebe an sich bekannt sind, sollen sie hier nicht nÏher erläutert werden.



   In dem Stromzweig zwischen dem Im  pulsgeber    100 und dem Scheinverbrauchsmesser 7 liegt das elektromagnetische Klinkwerk 101 eines s Richtungsrelais 5, das in Fig. 2 noch besonders dargestellt ist. In dem Stromkreis des Impulsgebers 200 liegt das elektromagnetische Klinkwerk 201. In der   RuhestellungnimmtdieKlimke3    (Fig.   2)    des   Klinkwerkes    101 die mit ausgezogenen Strichen dargestellte Stellung ein und holt beim Eintreffen eines Impulses bis zu der gestrichelt angedeuteten Stellung 30 aus. Der Winkel a zwischen den Stellungen 3 und 30 entspricht dem Hubweg der   Klin-    ken. Die Zahnteilung des Klinkenrades 4 ist etwas   graver      als dieser Hubweg.

   Entspre-    chendes gilt   für die Klinke 8. des Klink-      jerkes    201, jedoch ist hier das   Klinkenrad    55 um den halben Hunweg, also a/2 gegen das Klinkenrad 4 versetzt.   Beide Klimkenräder    sitzen auf einer Schaltwelle 10, die mittels einer unrunden Scheibe,   Schaltstern    13, eine   Stromweiche    50 bis 52 steuert. Auf der Schallwelle 10 sitzt ferner ein unter der Einwirkung einer Feder   53      stehendes Ra-    stenrad   54,    dessen Teilung etwas grosser ist als-.

   Da. s Rastengetriebe 53, 54 drÏngt infolgedessen die Schaltwelle 10 im Stellungen, die um etwa einen halben   Klinkenhub      gegen-      einander-versetzt    sind.



     Arbeitet das B : linkwerk 101, dann    bleibt die Welle 10 in der dargestellten Lage und   d'ure,    den   Schaltstern    13 wird die Weiche 50 in Verbindung mit dem Kontakt 52 gehalten. Die Klinke 3 gleitet dabei an der Zahnflanke 14 des Klinkrades 4 entlang, ohne dieses   fortzuschalten.    Wird dagegen das   Klinkwerk 201'betätigt, dann schlägt    die Klinke 8 in die Stellung 80 aus und bei der Rückkehr in die Stellung 8 wird dais Sehaltrad 55 um eine halbe Zahnteilung fortgeschaltet. Dadurch werden auch die  brigen Teile um eine halbe Zahnteilung gedreht, das Sternrad 13 gibt die Weiche 50 frei, die nunmehr zu dem Kontakt 51 hin  überfedert und dort liegen    bleibt.

   Bei allen weiteren Hüben der Klinke 8 gleitet clieser an einer Flanke des Zahnrades entlang, ohne die Welle 10   fortzusehalt-en.Erstwenndas      Klinkwerk    101 wieder betätigt wird, wird die Weiche   50    wieder auf den Kontakt 52 umgelegt. In der Fig. 2 ist   iioch    eine   anclere    Ausführungsform gestrichelt angedeutet, bei der die   Klink-werke      101,    201. durch ein   Kraftverstärkergetriette mit Hilfsmotor    15, Differentialgetriebe 16, Sperrdaumen 171,   172    und der unrunden Scheibe 18 von der Schaltarbeit entlastet sind.

   Ein solches Ge  triebe    arbeitet folgendermassen : Wir. d die Welle 10 in der Pfeilrichtung gedreht, dann macht der erste Teil 161 des   Differential-      getriebes 16 diese ! Drehung    mit und verdreht dabei den zweiten Teil des Differen  tialgetriebes 162 mit. dem Sperrdaumen    171 aus dem Weg des   Daumenss] 72.    Der dauernd unter Strom stehende   Hilfsmotor      15      du-relit    dann die unrunde Scheibe 18 um 180¯, so da die Weiche 50 auf den Kontakt 51 umgelegt wird und nimmt dabei den dritten Teil des Differentialgetriebes 163 in der Pfeilrichtung mit.

   Dadurch wird der zweite Teil 162 des Differentialgetriebes mit dem Daumen, 171 wieder in den Weg des Sperrdaumens 172 zurückgedreht, so dass ? sich der Motor 15 und die Scheibe   18 nicht weit. er-    drehen kann.



   Die vom Se. ber   70    erzeugten Impulse werden über diese Weiche 50 des Richtungsrelais 5 und  ber eine entsprechend von den   Summenblind-    impulsgebern 300, 400 betätigte Weiche eines nach Fig. 2 gebauten Riehtungsrelais auf die mit   Registriervorrichtungen    versehenen Empfänger 81 bis 84 quadrantenmäBig verteilt. In der gezeiehneten Stellung. die einem Teil oder überwiegenden Teil der   Leitungen l, 2    in dem Quadranten I   ent-    spricht, gehen die Scheinverbrauchsimpulse nur auf den EmpfÏnger 81, der den   Schein-    verbraueh f r den ersten   Quadranten regi-    strier. Die Weiche 50 steht dabei auf dem Kontakt 51, der Kontakt 60 auf dem Kontakt 61.

   Beim Übergang. des Betriebes auf den Quadranten II wird durch die Wirkung des   Summenblindimpu'tagebers    400 die Weiche 50 auf den Kontakt 62 umgelegt. Die   Scheinverbrauchsimpulse    gehen dann auf den EmpfÏnger 82 für den Quadranten   II.      



  ÄndertsichnundieEnergiestromungsrich-    tung bei induktiver Belastung, wird also im Quadranten III gearbeitet, dann wird durch die   Wirkung des Summenwirkimpuls-      gebers 200 die Weiche 50    auf den Kontakt   52 umgelegt, da    die Weiche   60    mit dem Kontakt 62 in Verbindung steht, gelangen die   Scheinverhrauchsimpulse    zum   Empfän-      grer      83    fiir den Quadranten III.

   Wird bei   gleicher Energieströmungsrichtung    der Ver  brauch kapazitiv,    dann wird durch die Wirkung des   Summenblindimpulsgebers    300 die   seiche    60 auf den Kontakt 61 umgelegt, da sich die Weiche 50 auf dem Kontakt 52 befindet, werden die Scheinverbrauchsimpulse dem   Empfänger 84 für den Quadranten IV      zugeleitet.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Summen seh ein verbrauebs-ZähIeinrichtung zur getrennten Zählung des Seheinverbrau- ches in den vier Quadranten, dadurch gekenn- zeichnet, dass jeder Leitung (l, 2, Fig. 1) in der der Scheinverbrauch zu summie- ren ist, je zwei Wirk- (11, 21 und 12, 22) und zwei Blindverbrauchszähler (31, 41 und 32, 42), jeder fiir ein Quadrantenpaar (I und II, III und IV, I u, nd IV, II und III), zugeordnet sind, wobei je.

   der Zähler mit in der einen Drehrichtung wirksam ist und einen Impulsgeber (9) betÏtigt, da? sÏmtliche Wirkverbrauchszähler (11, 12) für die Qua dranten I und II vorwärtsdrehend, sämtliche lVirkverl) ratlellszälller (21, 22) für die Quadranten III und IV r ckwÏrtsdrehend auf einen ersten Summenwirkimpulsgeber (100), sämtliche Wirkverbrauchszähler (21, 22) f r.

   die Quadranten III und IV vorwärtsdre- hend und sämtliehe Wirkverbrauchszähler (ll, 12) für die Quadranten I und II riick- wÏrtsdrehend auf einen zweiten Summenwirkimpulsgeber (200), sÏmtliche Blindver brauchszähler (31, 32) für die Quadranten I und IV vorwärtsdrehe. nd, sämtliche Blind verbrauchszähler (41, 42) f r die Quadran tell II und III rückwärtsdrehend auf einen ersten Summenblindimpulsgeber (300) und sämtliehe Blindverbrauchszä.

   hler (41, 42) f r die Quadranten II und III vorwärtsdrehend, sämtliche Blindverbrauchszähler (31, 32) f r die Quadranten I und IV rückwärtsdrehend auf einen zweiten Summenblindimpulsgeber (400) einwirken, ferner daM die bei- den Summenwirkimpulsgeber (100, 200) den Wirkverbrauchsme?teil (712), die beiden Summenblindimpulsgeber (300, 400) den Blindverbrauchsme?teil (734) eines Sum menscheinverbrauchsmessers (7) mit Scheinverbrauchsimpulsgeber (70) und je ein Rich tungsrelais mit einer von den Schein- verbrauchsimpulsen durchflossenen Stromweiehe (50 bis 52, 60 bis 62) betätigen,

   die die Scheinverbrauchsimpulse auf vier den vier Quadranten I bis IV zugeordneten Empfängern (81 bis 84) mit Registriervorrichtun- gen derart verteilen, daM jeweils der Summenscheinverbrauch auf der dem benutzten Quadranten zugeordneten Registriervorrich- tung gezählt wird.

   UNTEBANSPBUOHE : 1. Summense-heinverbrauchs-Zähleinrieh- tung nach Patentanspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass die jeder Leitung (l, 2, Fig. 1.) je e ftir eijn Quadrantenpaar (I und II, III und IV, I und IV, II und III) zugeordneten Wirkverbrauchszah, ler (11, 21 und 12, 22) und Blindverbrauchszähler (31, 41 und 32, 42) leeren Rücklauf haben.

   2. Summenscheinverbrauchs-Zähleinrichtung nach Patentanspruch und Unteran- spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei elektromagnetisch durch Impulse betÅatigte Klinkwerke (101, 201, Fig. 2), die in gleicher Schaltrichtungeinemittels einer unrunden Scheibe (13) eine Stromweiche (50 bis 52) verstellende Schaltwelle (10) antreiben, cl um den halben Klinkenschaltweg (2) gegen- einander versetzte Elinkenhü. be ha. ben, da'ss die Zahnteilung ihrer Elinkenrader (4, 55) graBsser als der Klinkenhub (a), und dass ;

   mit der Schaltwelle (10) ein Rastengetriebe (53, 54) verbunden ist,'das die. Elinkenräder in Stellungen) drängt, die je etwa, um einen ha, l- ben Klinkenhub (a/2) gegeneinander versetzt sind.