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Einrichtung zum 1Vlessen elektrischer Energie unter Berücksichtigung
des Leistungsfaktors mit zwei in Reihe geschalteten Wirkverbrauchszählern. In manchen
Fällen wird der Preis für gelieferte elektrische Energie unter Annahme verschiedener
Einheitspreise für dieKilowattstunde bei Überschreitung bzw. bei Unterschreitung
eines bestimmten Wertes des Leistungsfaktors berechnet. Die Meßeinrichtung, die
den Gegenstand der Erfindung bildet, soll für eine solche Berechnung die Unterlagen
schaffen. Ihre Hauptbestandteile sind: Zwei Wirkverbrauchszähler, deren Spannungskreise
so an einen Umschalter gelegt sind, daB beim Umlegen des Umschalters abwechselnd
der eine oder der andere Spannungskreis an das Netz angeschlossen wird, und ein
diesen Umschalter steuernder Phasenmesser, der den Umschalter umlegt, wenn der Leistungsfaktor
einen bestimmten normalen Wert durchläuft. Liegt der Leistungsfaktor über dem Normalwert,
so arbeitet nur der eine Zähler, liegt der Leistungsfaktor unter dem ?Normalwert,
so arbeitet nur der andere. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Einrichtung wird
durch die Zeichnung in schematischer Weise veranschaulicht.
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R, S, T sind die drei Leitungen des Drehstromnetzes. WZ,, und WZ,
sind die beiden Wirkverbrauchszähler. P ist der Phasenmesser, U der Umschalter.
P und U sind in einem gemeinsamen Gehäuse vereinigt gedacht, das durch das
Rechteck Gin der Zeichnung angedeutet ist.
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Die Wirkverbrauchszähler sind Drehstromzähler in Zweiwattmeterschaltung.
Ihre Hauptstromspulen sind in die Leitungen R und T eingeschaltet, die Spannungsspulen
liegen an einer gemeinsamen Leitung io, die über die miteinander verbundenen Klemmen
r i und 12, der Schaltvorrichtung und eine Leitung 13 an die Netzleitung
S angeschlossen ist. Durch Leitungen 1q., 15 sind die Spannungsspulen von WZ,, an
Klemmen 16, 17 der Umschaltevorrichtung angeschlossen, die
Spannungsspulen
des zweiten Zählers durch Leitungen 18, i9 an die Klemmen 2o, 21. Der Umschalter
U hat vier durch eine Stange 22 miteinander gekuppelte Schalthebel 23, 24, 25, 26.
Von ihnen sind 23 und 25 über eine Klemme 27 an die Leitung R, 24 und 26 über eine
Klemme 28 an die Leitung T angeschlossen. Der Umschalter ist so ausgeführt, daß
nur das obere oder das untere Paar Schalthebel die zugehörigen Kontakte berühren
kann. Bei der gezeichneten Stellung des Schalters sind durch die Schalthebel
23, a4 die Spannungsspulen von WZ, eingeschaltet, und zwar liegt die links
gezeichnete Spannungsspule zwischen R und S, die rechts gezeichnete zwischen S undT,
da die links gezeichneteHauptstromspule des Zählers in R, die rechts gezeichnete
Hauptstroinspule in T liegt. Wird der Umschalter umgelegt, so werden die Spannungsspulen
von Ti-Z1 abgeschaltet, und dafür werden durch die Schalthebel 25, 26 die Spannungsspulen
von IVZ, angeschlossen.
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Als Phasenmesser ist ein Gerät nach dem Induktionsprinzip in Zweiwattmeterschaltung
angenommen. 29 und 30 sind die Hauptstromspulen, 3i, 32 die Spannungsspulen
des Gerätes. Die Spannungsspulen sind mit induktionsfreien Vorschaltwiderständen
33, 34 versehen, um anzudeuten, daß zwischen den Spannungstriebfeldern und Hauptstromtriebfeldern
des Gerätes besondere Phasenbeziehung bestehen soll.
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Der Anker 35 des Phasenmessers ist durch Schnecke 36, Schneckenrad
37, Schubstange 38 und Winkelhebel 39 mit der Umschalterstange 22 gekuppelt.
Der Schaltweg des Umschalters ist durch Anschläge 4o, 41 für den Winkelhebel
39 begrenzt.
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Die Wirkverbrauchszähler sind mit Doppelzählwerken ausgestattet, die
mittels der Schaltmagnete 42, 43 durch eine Uhr in bekannter Weise umgeschaltet
werden.
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Die Meßeinrichtung wirkt in folgender Weise: Der Spannungskreis des
Phasenmessers sei beispielsweise so abgeglichen, daß auf denn Anker kein Drehmoment
ausgeübt werden kann, wenn der Leistungsfaktor in der Anlage gleich o,8 ist. Ferner
seien die Spulen des Phasenmessers so angeschlossen, daß bei Werten des Leistungsfaktors
über o,8 das Schneckenrad 37 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Die gezeichnete Stellung
des Schneckenrades und des mit ihm gekuppelten Urischalters stellt sich dann ein,
wenn der Leistungsfaktor größer als o,8 ist. In diesem Fall arbeitet nur der Zähler
WZ,. Geht nun der Leistungsfaktor unter den Wert o,8 herunter, so wechselt das Drehmoment
des Phasenmessers seine Richtung. Das Schneckenrad 37 wird entgegen dem Uhrzeigersinn
angetrieben, bis der Winkelhebel 39 an dein Anschlag #I I zur Ruhe kommt. Dabei
wird der Umschalter umgelegt, der erste Wirkverbrauchszähler abgeschaltet und dafür
der zweite eingeschaltet.
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Man erhält so den Wirkverbrauch bei Werten des Leistungsfaktors über
o,8 bzw. unter o,8 getrennt angezeigt. Durch die Doppelzählwerke, die von der Uhr
umgeschaltet werden, wird jeder dieser Werte noch für verschiedene Tarifierung nach
der Zeit in zwei Teile geteilt.
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Der Erfindungsgedanke kann sinngemäß auch bei Wirkverbrauchszählern
anderer Art, beispielsweise bei Einphasenzählern oder bei Drehstromzählern; für
gleiche Belastung der drei Phasen angewendet werden. Auch die Bauart des Phasenmessers
ist beliebig. Statt eines Gerätes nach dem Induktionsprinzip kann der Phasenmesser
nach dein Prinzip des dynamometrischen Zählers oder nach Art eines Zeigergerätes
ausgeführt werden. Wenn die Belastung der drei Phasen des Drehstromnetzes nur wenig
verschieden ist, kann man einen Phasenmesser nach Art der Drehstromzähler für gleichbelastete
Phasen benutzen, in Verbindung mit Wirkverbrauchszählern in Zweiwattmeterschaltung.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Kupplung zwischen dem Umschalter
U und dein Phaseninesser P so gemacht, -daß der Unischalter allmählich umgelegt
wird. Das ist aber für die Erfindung nicht wesentlich. Man wird vielmehr die Einrichtung
so treffen, daß der Umschalter sprungweise umgelegt wird.