-
Vorrichtung zur Anzeige einer mißbräuchlichen oder nicht gewollten
Energieentnahine aus elektrischen Netzen. Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum
Gegenstand, mittels welcher festgestellt werden kann, daß elektrische Energie, die
nicht vom Zähler registriert wird:, durch Vermittlung der Erde oder eines anderen
leitenden Mediums, sei es mit Absicht oder sei es infolge eines Installationsfehlers,
verbraucht wird oder verlorengeht. Man hat bereits zur Zeichengebung oder Stromunterbrechung
bei nichtgewollter oder mißbräuchlicher Stromentnahme Apparate verwendet, bei denen
unter dem Einfluß der Netzströme stehende Organe bei normalen Stromverhältnissen
sich gegenseitig in ihrer Wirkung aufheben, bei Störung dieser Stromverhältnisse
dagegen, wie sie bei betrügerischem oder ungewünschtem Stromverbrauch auftritt,
Zeichengebung oder Stromunterbrechung hervorrufen.
-
Die Erfindung macht ebenfalls von solchen von den Stromverhältnissen
abhängigen Organen Gebrauch und verwendet die von diesen bei Störung der Stromverhältnisse
ausgeübte Kraftwirkung zur Auslösung oder Bewegung eines, Apparates zur Registrierung
der Zahl bzw. Dauer der mißbräuchlichen oder nichtgeivollten Energieverbrauchsfälle.
Diese Feststellung der betrügerischen oder unbeabsichtigten Energieentnahme nach
Zahl und Dauer der Energiefälle ist von wesentlicher Bedeutung sowohl für die Zentrale
wie für den. Verbraucher, um eine gerechte und zutreffende Energieverrechnung für
beide Teile zu ermöglichen. Für die Zentrale wird außerdem der weitere Vorteil erreicht,
daß die Sicherheit gegen betrügerische Energieentnahrne durch eine jeden Einzelfall
gesondert registrierende Überwachungsvorrichtung gesteigert wird. Anderseits wird
auch das Interesse des Abnehmers bei unverschuldetem Fehlverbrauch von Strom gewahrt,
indem ein Maß für diese ungewollte Stromentnahme gewonnen wird.
-
In den Abb. 1, 2 und 3 der Zeichnung sind mehrere Fälle von
unbeabsichtigtem oder mißbräuchlichem Stromverbrauch, beispielsweise veranschaulicht,
wobei ein Drehstromnetz mit den drei Speiseleitungen I, II, III vorausgesetzt ist,
von denen der Leiter II geerdet ist. Die Stromspulen, sind mit 4 und 5, und
die Spannungsspule ist mit 6 bezeichnet. Bei der Schaltung der Abb. i stellt
die Verbindung zwischen den Punkten 2 und i den normalen Verbrauchskreis her. Wenn
eine Verbindung von Punkt 2 zu Punkt 2', d. h. Erde, sich bildet, ist kein
Strom vorhanden, und, wenn eine Verbindung von Punkt i zu Punkt 2', d. h.
Erde, entsteht, so registriert der Zähler 50 Prozen-t des Normalwertes. Im
Falle der Abb. -> ergibt die Verbindung der Punkte 3 und i den normalen Verbrauchskreis.
Bei leitender Verbindung des Punktes3 mit Erde2' zählt der Zähler 25 Prozent
mit Ohmscher Belastung und ebenso bei Verbindung des Punktes i mit Erde 2'. In beiden
Fällen wird der Zähler je nach dem Kosinus des Winkels der induktiven oder
kapazitiven Belastung im entgegengesetzten oder im negativen Sinn registrieren.
In der Schaltung der Abb. 3 ist der normale Verbrauchskreis durch, die Verbindung
der Punkte 3
und i gegeben. Im Falle der Verbindung des Punktes
3 mit Erde g,' wird der Zähler 50 Prozent mit Ohmscher Belastung
und negativ je nach dem Kosinus des Winkels der induktiven oder kapazitiven
Belastung zählen, während bei Verbindung des Punktes i mit
Erde
keine Registrierung durch den Zähler stattfindet.
-
Für die Vorrichtung nach der Erfindung kann die elektromagnetische,
elektrodyna,-mische, induktive oder thermische Wirkung von elektrischen Leitern
oder Spulen nutzbar gemacht werden. Bei Anwendung des elektromagnetischen oder elektrodynamischen
Prinzips kann die Vorrichtung in der Weise verwirklicht werden, daß elektrisch vonein"
ander getrennte Spulen so geschaltet und an-,geordnet werden, daß bei normalem Stromdurchgang
sich die durch die magnetischen Kraftflüsse in jeder einzelnen Spule erzeugten Wirkungen
gegenseitig aufheben, daß dagegen dann, wenn nicht mehr die gleiche Stromintensität
in jedem Leiter herrscht, dieser Gleichgewichtszustandaufgehoben, wird und einer
der magnetischen Kraftflüsse überwiegt, wodurch eine mechanische Kraft ausgelöst
wird, welche die etwa vorkommenden Mißbräuche und Energieverluste einmal oder mehrmals
registriert. Die Vorrichtung kann mit einem Uhrwerk verbunden werden, das die Dauer
der mißbräuchlichen oder fehlerhaften. Energieentnahme mißt.
-
Die Abb.4 und 5 der Zeichnung zeigen beispielsweise eine auf
dem elektromagnetischen Prinzip beruhende Ausführungsforin der Vorrichtun- nach
der Erfir.dulig im Zusammenbau mit einem Ferrariszähler in Vorder- und in Seitenansicht.
Auf der Zählergrundplatte 15 sind die Spanntingsspule 16 und die Stromspule
17 sowie der Dauermagnet 18 in geeigneter Weise befestigt, während die drehbare
Scheibe ig in den ebenfalls an der Platte 15 befestigten Lagern 2o und :2o' geführt
ist und 'z. B. mittels Schneckengetriebes auf das auch an der Platte 15 gehalterte
und gelagerte Zählwerk 2,1 einwirkt. Unterhalb, dieses Zählersystenis ist an der
Grundplatte 15 die neue Kontrollvorrichtung angebracht, welche aus den Elektron-iagnetspulen:2:2,:23
und der drehbaren Scheibe 24 besteht. Die Spulen 22,:23 sitzen auf einem an die
Platte 15 angeschraubten -htifeisenförmigen Eisenkern 33,
während die -Scheibe
24 in der Grundplatte 15
sowie einem von dieser vorspringendlen seitlichen
Arm 34 gelagert ist. Der Anker 2,5
der Magnetspulen 22,:23 ist an einem an
der Platte 15 gelagerten Hebel 26 befestigt, dessen stiftartige Spitze :27
in. eine ausgestanzte Doppelverzahnung :28 der Scheibe :24 ragt. Die unteren
und oberen Zähne der Doppelverzahnung 28 sind einander entgegengesetzt gerichtet
und. gegeneinander versetzt, so d-aß die Zähne der einen Verzahnung gegenüber den
Vertiefungen der anderen; Verzahnung liegen. Im unteren Teil der Grundplatte 15
sind die Anschlußklemmen 29, 30, 31, 3.2 vorgesehen, mit welchen diie Spulen
16, 17, 22 und 23 in der durch die strichpunktierten Linien angedeuteten
Schaltung verbunden sind.
-
Bei normalen Stromverhältnissen heben sich die magnetischen Wirkungen
der Spulen 22, 23 auf den Anker 25 auf, da in den beiden Spulen, welche
je in, einer der beiden Netzleitungen liegen, die gleiche Stromstärke herrscht.
Wenn aber infolge betrügerischer Stromentnahme oder infolge eines Anlagefehl-ers
in den Spulen 2:2,23 -ungleiche Ströme fließen, wird der Anker:25 angezogen -und
der Hebel 26 zum Ausschwingen gebracht. Der Stift 27 am Hebel
26 hat bisher sich gegen einen der unteren Zähne der Doppelverzahnung
28 gelegt und so die Scheibe 2.4 gesperrt, -die infolge einer Aussparung
in ihrer oberen Hälfte und der dadurch bedingten unsymmetrischen Massenverteilung
sich unter Schwergewichtswirkung entgegen dem Uhrzeigersinn. zu drehen sucht. Beim
Ausschwingen des Hebels26 tritt der Stift27 in die gegenüberliegende Vertiefung
-der oberen Verzahnung, und die Scheibe 24 kann sich-nun durch ihr Eigengewicht
so weit drehen, bis der Stift än den nächsten Zahn der oberen Verzahnung anstößt.
Kommt bei Wiedereintritt gleicher Stroniverhältnisse in den Magneten 2:2,23
der Anker 25 wieder zum Ab-
fallen, so geht der Stift 27 von
neuem nach unten und tritt in die seiner bisherigen oberen Stellung gegenüberliegende
Vertiefung der unteren Verzahnung. Die Scheibe:24 kann sich demnach nochmals so
weit drehen, bis der Stift:27 an den nächsten unteren, Zahn stößt und idie Scheibe
von neuem sperrt. Diese ganze Lagenänderung der Scheibe:24, die durch dass Zusammenwirken
der Doppelverzahnung 28 und des Hebelendes 2,7 veranlaßt worden ist,
entspricht einer einmaligen Registrierung, die durch eine der vor ein Schauloch
tretenden Ziffern i bis ior angezeigt wirdi, Nach Abfallen de - s Ankers:25
bleibt die Scheibe:24 in der neuen Stellung in Stillstand.
-
Die Drehung der Scheibe 24 kann. nötigenfalls auch durch, eine Federkraft
o. dgl. oder durch Anbringung eines besonderen Übergewichtes bewirkt werden. Ferner
können die Spulen 22, 23 auf die Schenkel des Kernes 33 derart verteilt
sein, daß jede Spule aus zwei auf dem einen bzw. anderen Schenkel gewickelten Hälften
besteht, die auf jedem Schenkel übereinandergewickelt sind. Die aus den Spulen --2,
23 und der Scheibe:24 bestehende Vorrichtung kann natürlich auch unabhängig
vom Zähler als in sich geschlossener Apparat ausgebildet und, nachträglich an. oder
neben fertigen Zählern angeordnet werden. Von dem Anker 25 kann
gleichzeitig
auch ein Uhrwerk z. B. durch Kontaktgebung ausgelöst und für die Dauer der zu registrierenden
Stromentnahme in Wirkung gehalten werden.
-
Für Wechselstromanlagen; kann die Vorrichtung nach der Erfindung unter
Benutzung des induktiven Prinzips verwirklicht werden, wobe; ganz allgemein jede
Form dieses Prinzips und unter anderem auch die Wirkung der Foucaultströme anwendbar
ist. Es kann z. B. eine Anordnung von zwei in die Speiseleitungen eingeschalteten
Spulen gewählt werden, die als Primärspulen auf eine gemeinsame Sekundärspule nach
dem Differentialprinzip wirken, so daß in der Sekundärspule eine elektromagnetische
Kraft, die zur Auslösung der Registriervorrichtung dient, nur bei Ungleichheit der
Primärströme entsteht.
-
In ähnlicher Weise wie die elektromagnetische und die induktive Wirkung
kann auch die thermische Wirkung für die Vorrichtung nach der Erfindung nutzbar
-gemacht werden. In diesem Falle sind Körper, welche unter der Stromwirkung sich
ausdehnen, in die Speiseleitungen eingeschaltet aii,1 bewirken bei ungleichen Striomverhältnissen
z. B. einen Kontaktschluß, durch, den dahin der Apparat zur Registrierung der Zahl
oder Dauer der Fälle mißbräuchlicher Energieentnai,ine ausgelöst wird.
-
Die Erfindung kann nicht nur bei Zweileiteranlagen, sondern auch bei
Mehrleitersysternen, z. B. bei Drehstromanlagen, Verw endung finden. Es sind dann
nur statt zweier Spulen z. B. drei Spulen oder Spulengruppen bei Drehstrom vorzusehen.
Bei Dreiphasennetzen können natürlich der eine Leiter als Zuleitung und die beiden
anderen Leiter als Rückleitung betrachtet werden. Die Vorrichtun- gemäß der Erfindung
tritt bei einem solchen Netz in gleicher Weise wie bei einem Zweileitersvstem in
Tätgkeit, . wenn die Summe der drei Momentanströme durch Auftreten eines
zu den drei normalen Leitern hinzukommenden fremden Leiters von Null verschieden
wird.
-
Die neue Vorrichtung kann nicht bloß neben oder an dem Zähler, sondern
auch an irgendeinem anderen Punkt des Verbrauchskreises, z. B. in einer Werkstätte
o. dgl., angeordnet werden. Die nach. dem Differentialprinzip zusammen arbeitenden
Spulen oder Leiter können: unmittelbar in die Hauptleitungen oder in abgezweigte
Leitungen ein-e, Z>
geschaltet oder auch sekundär durch Transformation beeinflußt
werden.