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Maximumtarifzähler zur Verrechnung elektrischer Energie nach dem Grundgebührentarif
Die Verrechnung der verbrauchten elektrischen Energie nach dem Grundgebührentarif
ist aus den jahrzehntelangen Auseinandersetzungen über die Frage der Stromtarife
als die am besten beurteilte hervorgegangen. Der Grundgebührentarif ermöglicht durch
die ihm eigentümliche Scheidung der festen und beweglichen Kosten, niedrige Arbeitsgebühren
zu verrechnen und dadurch beim Verbraucher hohe Benutzungsdauern zu erschließen.
Eine gliedrige Arbeitsgebühr bedingt aber, daß zum Ausgleich die feste Gebühr entsprechend
festgelegt wird. Die Bestimmung der festen Gebühren muß aber auch gerecht vorgenommen
werden, wobei dem im Selbstkostenaufbau unumstößlichen Grundsatz, die Preisbildung
mit Ider Benutzungsdauer zu kuppeln, soweit als sich Rechnung getragen werden muß.
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Die bisher bekanntgewordenen Tarifapparate haben diese Aufgabe nur
unvollkommen erfüllt. Bei dem zur Verrechnung der verbrauchten elektrischen Energie
nach dem Grundgebührentarif weitaus am häufigsten verbreiteten Tarifapparat, dem
Maximumzähleer, erfolgt die Ermittlung der Grundgebühr unter Berücksichtigung des
vom Maximumzeiger angezeigten höchsten Verbrauches. Bei einer Registrierperiode
von I5 Minuten greift der Maximumzähler aber von den hierbei möglichen rund 3000
Fällen eines Monats nur einen einzigen Fall heraus. Weiterhin können infolge der
nicht synchronisierten Zeitperioden des Maximumzählers Abnehmer mit genau gleichen
Lastkurven bei der Verrechnung verschieden erfaßt werden, denn seine Anzeige ist
im äußersten Fall je nach zeitlicher Lage der erfaßten Spitzenlast zur Registrierperiode
Fehlern bis zu 50% unterworfen. Dieses Verrechnungsverfahren kann demnach zu unbilligen
Härten führen, die insbesondere vom Verbraucher schwer umpfunden werden.
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Aus diesem Grunde hat man neuerdings Tarifgeräte in Vorschlag gebracht,
die eine bedeutend bessere Verrechnung der verbrauchten Energie nach dem Grundgebührentarif
ermöglichen. So wird bei den bekanntgewordenen Überverbrauchszählern neben dem Grad
auch die Häufigkeit der Uberlastungen berücksichtilgt, indem durch ein Zählwerk
die Anzahl der Überschreitungen einer eingestell
ten Spitzenlast
festgehalten und in die Tarifgestaltung mit einbezogen werden. Die einfachen Überverbrauchszähler
sind aber nicht genau und erfordern an Beschaffungskosten und Wartung mehr als der
gewöhnliche Zähler. Andererseits sind bereits Einrichtungen bekanntgeworden, bei
denen der Überverbrauch an Kilowattstunden über einer ebenfalls in Kilowattstunden
festgelegten Pauschalfestmenge durch ein besonders Zählwerk registriert wird. Schließlich
ist auch bekannt, daß man den Gesamt verbrauch während der Registerperioden. während
welcher die Augenblicksleistung eine eingestellte Kilowattarifgrenze überschreitet,
in einem besonderen Zählwerk erfaßt, während der Verbrauch in jenen Registrierperioden,
in denen diese Kilowattarifgrenze nicht erreicht wird, von einem anderen Zählwerk
aufgenommen wird.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Maximumzähler,
der ein vorteilhafteres Verrechnungsverfahren nach dem Grundgebührentarif als mit
den vorstehend erwähnten Maximumzählerarten ermöglicht, indem sie die Mängel der
Höchstlastmesser und der Überverbrauchszähler vermeidet. Die Erfindung vereinigt
vielmehr die Vorzüge dieser beiden Zählerarten auf einfache Weise.
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Um die Erfindung richtig zu erfassen, ist es notwendig, die Überlegungen
zu verfolgen, die zur Entwicklung des neuen Überlastungszählers führten.
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Wurde durch einen Verbraucher beispielsweise eine Grundgebühr von
20kW gewählt, (1. h. würde ihm eine Gebührenleistung von 20kW zugeteilt, so darf
er in I Stunde 20 kWh verbrauchen. Während der praktisch vor allem in Frage kommenden
Registrierperiodenldauer von 15 Njlinuten dürfte er demnach 5 kWh verbrauchen, ohne
seine Gebührenleistung zu überschreiten. Anders ausgedrückt darf also der Verbraucher
diese Grundverbrauchsmenge von 5kWh, welche gleich ist der Gebührenleistung während
15 Minuten, nur in 15 N'finuten oder mehr als Ij Minuten verbrauchen. Verbraucht
er dagegen die Grundverbrauchsmenge von 5 kWh in weniger als 15 Minuten, so wird
die vereinbarte Grundgebührenleistung von 20 kW überschritten, und er hat wegen
Nichteinhaltung des Tarifrertrages für die so entstandene Überbelastungsverbrauchsmenge
zu der im Grundgebrührentarif vorgesehenen Arbeitsgebühr einen Zuschlag zu entrichten.
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Die Erfassung der Überverbrauchsmenge wird erfindungsgemäß dadurch
auf einfache Art erreicht. daß eine Zählwerkseinrichtung vorgesehen ist, welche
die Überlastungsverbrauchsmenge in denjenigen Registrierperioden, in denen eine
Überschreitung der Grundverbrauchsmenge stattfindet, und die Einheiten der Grundverbrauchsmenge
getrennt bzw. gesamthaft anzeigt. Die zur einwandfreien Betätigung einer solchen
Zählung notwendige Einrichtung kann so ausgebildet sein, daß sie ein Zählwerk enthält.
mit dem in denjenigen Registrierperioden, in denen die Grundverbrauchsmenge überschritten
wird, eine Einheit der Grundverbrauchsmenge selbst festgehalten wird. Weiterhin
kann eine weitere Einrichtung vorgesehen seil. welche die Aufgabe dieser beiden
Zählwerke superponiert un(l demzufolge die Grundverbrauchsmenge und die Überlastungsverbrauchsmenge
während einer Registrierperiode, in denen eine Überschreitung der Grundverbrauchsmenge
stattfindet. an einem weiteren Zählwerk zur Xnzeige bringt. Es ist klar. daß all
diese Zählwerke auf mechanischem oder elektrischem Wee beeinflußt werden können.
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In Fig. I der Zeichnung i-st ein erfindungsgemäßer Maximumzähler
mit einem Höchstlastmesser und einem Zählwerk für die Überlastungsverbrauchsmenge
und einem Zähl werk für die Zählung der Einheiten der Grundverbrauchsmenge zur Darstellung
gebracht.
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In der Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Einrichtung dargestellt, mit
welcher die Grundverbrauchsmenge und die Überlastungsverbrauchsmenge gesamthaft
auf ein weiteres Zählwerk übertragen und zur Anzeige georacht werden.
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Ein an das Verbrauchernetz I angeschlossenes Zählersystem 2 triebt
über das Gewinde 3 das Getriebe 4 an, das mit weiteren Getrieben 5 und 6 verbunden
ist. Das eine Ge-Getriebe, ist hierbei über ein Getrielse 7 mit einem den Gesamtverbrauch
registrierenden Zählwerk S und ausrückbar über Getriebe 9, 10 mit dem die Überlastungsverbrauchsmenge,
d. h. die Summe des in den einzelnen Registrierperioden erfolgten Überverbrauchs,
registrierenden Zählwerk 11 gekuppelt. Das andere Getriebe 6 ist wiederum über ein
ausrückhares Getriebe 12 mit dem Höclistlastmesser I3 verbunden.
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Der Höchstlastmesser I3 weist in bekannter Weise ein periodisch erregtes.
auf das ausrückbare Getriebe 12 einwirkendes Nuslöserelais 14, ein Schlepporgan
15, einen von diesem vorwärts bewegten Maximumzeiger 16 und eine Skala I7 auf. Das
Schlepporgan 15 des Höchstlastmessers I3 wirkt noch mit einer Kontaktvorrichtung
18 zusammell, die sich aus einem unter dem Einfluß einer Fe7 der 19 stehenden Kipphebel
20 und den beiden Kontaktfedern 21. 22 zusammensetzt. Die Kontaktvorrichtung 18
ist zur Einstellung einer bestimmten Höchstlast an einem konzentrisch zur Skalenscheibe
I7 liegenden Ring
23 verstellbar. In Reihe mit den Kontaktfedern
21, 22 der Kontaktvorrichtung 18 liegen die Erregerspule 24 eines auf ein Zählwerk
25 für die Registrierung der Anzahl der Perio-Ien mit Überschreitung der Grundrerbrauchsmenge
(Einheiten der Grudverbrauchsmenge) einwirkenden Relais 26 und die Erregerspule
27 eines auf das ausrückbare Getriebe 10 des die Überlastungsverbrauchsmenge registrierenden
Zählwerkes II einwirkenden Relais 28.
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Bei Entnahme elektrischer Energie aus dem Netz I wird innerhalb einer
Registrierperiode das Zählersystem 2, das Gesamtverbrauchszählwerk 8 und der Höchstlastmesser
13 angetrieben. das die Überlastungsverbrauchsmenge registrierende Zählwerke 11
ist zunächst von dem Zählersystem 2 entkuppelt. Am Ende der Registrierperiode wird
das Auslöserelais 14 kurzzeitig erregt und damit der Höchstlastmesser VOln Zählersystem
2 entkuppelt. Das Schlepporgan 15 gelangt dann in bekannter Weise in seine Anfangsstellung.
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Eine Beeinflussung def Kontaktvorrichtung 18 wird, wenn in dieser
Registrierperiode die eingestellte Grundverbrauchsmerge nicht erreicht wurde, von
dem Schlepporgan nicht erfolgen. Die Kontaktvorrichtung 18 bleibt dann also in der
Offenstellung, so daß die Relais 26, 28 der beiden Zählwerk 25, 11 nicht erregt
wurden. Das Schlepporgan I5 wird jedoch auf den Kipphebel 20 der Kontaktvorrichtung
IS einwirken, sobald in einer Registrierperiode die eingestellte Grundverbrauchsmerge
überschritten wird. Aus der Zeichnung ist eine solche Stellung des Höchstlastmessers
13 ersichtlich. Hier befindet sich außerdem der Maximumzeiger 16 in einer noch höheren
Stellung als das Schlepporgan 15. Es muß also in einer der früheren Registrierperioden
die Höchstlast noch höher.gewesen sein, als es in der letzten Registrierperiode
der Fall ist. Das Schlepporgan 15 kann natürlich entsprechend der auftretenden Höchstlast
noch weiter bewegt werden und l)ei genügend hohlem Verbrauch den Maximumzeiger I6
im entgegengesetzten. Sinne des Uhrzeigers mitnehmen.
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Wird also in einer Registrieyperiode die eingestellte Grundverbrauchsmenge
überschritten, so wird das Schlepporgan 15 die Kontaktvorrichtung 18 in die Schließstellung
bringen, so daß die beiden Relais 26 und 28 erregt werden. Das Zählwerk 1 1 wird
somit mit dem Zählersystem 2 gekuppelt und von diesem angetrieben. Ferner wird das
Zählwerk 25 von dem Relais 26 um einen Schritt vorwärts geschaltet. Am Ende der
Registrierperiode wird das Auslöserelais 14 eine kurzzeitige Entkupplung des Höchstlastmessers
13 von dem Zählersystem 2 bewirken. Das Schlepporgan I5 wird dann bei seiner Zurückführung
in die Arifangsstellung die Kontaktvorrichtung IS betätigen. Diese gelangt daher
jetzt in die Offenstellung, so daß die Relais 26 und 28 wieder entregt werden. Der
Anker des Relais 26 fällt dann infolge seines Eigengewichtes wieder herab, und das
Zählwerk 11 wird infolge des Zuges der feder 30 von dem Zählersystem 2 entkuppelt.
Die einzelnen Teile des Maximumzählers befiniden sich dann wieder in ihren Anfangs
stellungen, so daß sich der beschriebene Vorgang in der nächsten Periode wiederholen
kann.
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Bei dem beschriebenen Maximumzähler wird also I. der Gesamtverbrauch
der bezogenen Kilowattstuden von dem Zählwerk 8, 2. die Summe des in den einzelnen
Registrierperioden auftretenden Überverbrauchs itber die eingestellte Verbrauchsmenge
vom Zählwerk 11, 3. die Anzahl der Perioden mit Überschreitung der Grundverbrauchsmenge
(oder die Einheiten der Grundverbrauchsmenge) vom Zählwerl 25 registriert und 4.
die höchste mittlere Leistung von dem Maximumzeiger 16 angezeigt.
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Auf Grund dieser Angaben kann beispielsweise folgender Tarifvertrag
vereinbart werden.
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Tarifvertrag A a) Verei'nbarung von Grundgebühren leistunag und deren
Preis je Kilowatt, Ib) Festsetzung einer Arbeitsgebühr für die Kilowattstunde nach
I, c) Festsetzung einer Zuschlaggebühr für die Kilowattstunde nach 2, d) Festsetzung
einerZuschlaggebühr für das Kilowatt nach 1, die aber nur dann in Kraft tritt, wenn
die Überverbrauchsperioden eine bestimmte Anzahl erreichen oder überschreiten.
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Aus dem Tarifvertag A ist zu ersehen, daß er die Härten des reinen
Maximumtarifs nich enthält. Es ist hier vielmehr so, daß der Vertrag nicht auf der
einmaligen Überschreftung- basiert. Vielmehr werden dem Abnehmer mehrere Überlastungen
gestattet, für die er aber finanziell aufzukommen hat. Um aber kurzzeitige Überlastungen
nicht ins Ungemessene steigen zu lassen, wird für die Festsetzung einer Zuschlaggebühr
die maximumanzeige in Betracht gezogen. Bei diesem Tarifvertrag hat der Abnehmer
das Bestreben, die Grundgebührenleistung nicht zu iiberschreiten, da ihm nur dann
die effektiv bezogenen Kilowattstunden am billigsten zu stehen kommen.
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Man kann auch noch eine andere Auswertung der vom Maximumzähler gemachten
Angaben erzielen. Es sei daher zur näheren Erläuterung eines weiteren Tarifvertrages
nochmals
darauf hingewiesen, daß bei jeder Überschreitung der eingestellen
Grundverbrauchsmenge von dem Zählwerk 25 eine Einheit der Grundverbrauchsmenge gezäahlt
wird. Weiterhin zählt das Zählwerk 11 die in jeder Überverbrauchsperiode stattfindende
Überlastungsverbrauchsmenge. Summiert man diese beiden Verbrauchsmengen, so erhalten
wir für jede Überverbrauchsperiode die gesamte Verbrauchsmenge. Für diese Verbrauchsmenge
ist nun eine Zuschlaggebühr zu zahlen. Bei dieser Verrechnungsart ist es so, daß
kleine häutige Überlastungen dem Verbraucher teurer zu stehen kommen als hohe wenige
Überlastungen. Das dürfte leicht klar werden, wenn man den Gesamtverbrauch in einer
bestimmten Anzahl Registrierperioden einem zweiten, gleich hohen Gesamtverbrauch
gegenüberstelt, von dem der eine aber mehrere neidrige Überlastungen und der andere
nur eine hohe Überlastung aufweist. Im erstgenannten Fall wird dann der Verbraucher
für, die bezogenen Kilowattstunden mehr zu bezahlen haben als im zweiterwähnten
Fall.
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Diese Eiagentümlichkeit des Verrechnungsverfahrens ist deshalb insbesondere
erwünscht, da es den Abnehmen zwingt, seine Gebührenleistung genau zu bestimmen.
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Ein solcher Vertrag würde etwa folgendermagen lauten: Tarifvertrag
B a) Vereinbarung der Grundgebührenleistung und deren Preis je Kilowatt, b) Festsetzunf
einer Arbeitsgebühr für das Kilowatt nach I. c) festsetzung einer Zuschlaggebühr
je Kilowattstunde für den gesamten Verbrauch in den Üuberverbrauchsperioden, d)
Festsetzung einer Zuschlaggebühr für das Kilowatt nach 4 im Falle einer Überschreitung
der vereinbarten Grundgebührenleistung oder d) festsetzung einer Zuschlaggebühr
für das Kilowatt nach 4. die aber nur dann in Kraft tritt, wenn die Überverbrauchsperioden
eine bestimmte Anzahl erreichen oder überschreiten.
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Aus den zwei angeführten Tarifverträgen kann ohne weiteres erkann
werden, daß auch las Elektrizitätswerk, ohne Einheitspreise großer Hähe ansetzen
zu müssen, auf seine Rechnung kommt.
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Es ist natürlich nicht unbedingt notwendig, die Anordnung so zu treffen,
wie sie in der Zeichnung dargestellt ist. So kann die Zählung des in den Überverbrauchsperioden
stattfindenden gesamten Verbrauches auch dadurch bewirkt werden, daß ein Differentialge-Getriebe
31 (Fig. 2) vorgesehen wird, dessen einer Getriebeteil 32 über ein Getriebe mit
entsprechender Getriebeübersetzung mit der von dem Relais 26 beeinflußten Achse,
dessen anderer Getriebeteil 35 mit dem verschwenlbaren Zahnrad des Getriebes 10
und dessen dritter Getriebeteil mit dem Zählwerk 38 gekuppelt ist. Der Antrieb des
Differentialgetriebes erfolgt hierbei so, daß der dritte Getriebeteil die Summe
der Bewegungen der beiden andern Getriebeteile ausführt, wodurch das Zählwerk 38
den gesamten Verbrauch in den Überverbrauchsperioden registriert, d.h. bei Überschreitung
der festgesetzen Grundverbrauchsmenge werden sowohl die auftretende Überlastungsverbrauchsmenge
über diese eingestellte Grundverbrauchsmenge als auch ein eingestellte Verbrauchsmenge
übertragen.
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Weiterhin kann auch die Steuerung der beiden Zählwerke 11 und 23
(Fig. 1) von der Höchstverbrauchseinrichtung 13 auch auf mechanischen Wege bewerkstelligt
werden. Der Antrieb des Zählwerkes 11 vom Zählersystem 2 könnte wiederum auch auf
elektrischem Wege, beispielsweise durch Impulsgebung, erfolgen. Die beiden Zählwerke
11 und 25 können dann in einem besonderen Gehäuse angeordnet werden. Der Höchstverbrauchszeiger
16 kann auch, für den Fall, daß eine Höchstanzeige nicht für erforderlich erachtet
wird, in Wegfall kommen.