JANKOWSKI MARTIN (DE)
WO2018015202A1 | 2018-01-25 |
US4977482A | 1990-12-11 | |||
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DE202004002731U1 | 2004-04-22 | |||
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DE102009050184B4 | 2012-10-31 | |||
DE102012022132A1 | 2014-05-15 |
Patentansprüche 1. Adapter (22, 22') für ein Energiemessgerät, wobei der Adapter (22, 22' eine Spannungswandlereinrichtung (30), wenigstens zwei erste elektrische Anschlüsse (50-53; 50 '-53') zum Anschließen an jeweils einen Leiters (11-14) eines Stromnetzes (10) und wenigstens zwei zweite elektrische Anschlüsse (54-57; 54 '-57'), an die ein Energiemessgerät (21; 21') elektrisch anschließbar ist, aufweist, wobei die Spannungswandlereinrichtung (30) elektrisch mit den wenigstens zwei ersten elektrischen (50-53) und den wenigstens zwei zweiten Anschlüssen (54-57) elektrisch verbunden ist und eine an den wenigstens zwei ersten elektrischen Anschlüssen (50-53) anlegbare erste Spannung in eine niedrigere zweite Spannung umsetzt, die an den wenigstens zwei zweiten elektrischen Anschlüssen (54-57) anliegt, wobei das Spannungsverhältnis zwischen der ersten und zweiten Spannung vorbestimmt und in einem Energiemessgerät (21, 21') speicherbar ist, wobei zwischen den wenigstens zwei ersten elektrischen Anschlüssen (50— 53; 50 '-53') ein Abstand dl besteht, der größer ist als der Abstand d2 zwischen den wenigstens zwei zweiten elektrischen Anschlüssen (54-57; 54 '-57') . 2. Adapter (22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, der Adapter (22) einen Aufnahmebereich (130-132) aufweist, der dazu ausgebildet ist, ein Energiemessgerät (21) mit dem Adapter (22) mechanisch lösbar zu verbinden. 3. Vorrichtung (20, 20') zur Energiemessung aufweisend - ein Energiemessgerät (21, 21'), welches wenigstens zwei erste elektrische Anschlüsse (70-73; 70 '-73') zum Anschließen an jeweils einen Leiter eines Stromnetzes, wenigstens ein erstes elektrisches Anschlusspaar (61— 66; 61 '-66') zum Anschließen eines externen Stromsensors (80-82), und - einen Adapter , der eine Spannungswandlereinrichtung (30), wenigstens zwei zweite elektrische Anschlüsse (50-53; 50 '-53') zum Anschließen an jeweils einen Leiters (11-14) eines Stromnetzes (10) und wenigstens zwei dritte elektrische Anschlüsse (54-57; 54 '-57'), die mit den wenigstens zwei ersten elektrischen Anschlüssen (70— 73; 70'-73') des Energiemessgeräts (21, 21') elektrisch verbindbar sind, aufweist, wobei die Spannungswandlereinrichtung (30) elektrisch mit den wenigstens zwei zweiten elektrischen (50-53) und den wenigstens zwei dritten Anschlüssen (54-57) elektrisch verbunden ist und eine an den wenigstens zwei zweiten elektrischen Anschlüssen (50-53) anlegbare erste Spannung in eine niedrigere zweite Spannung umsetzt, die an den wenigstens zwei dritten elektrischen Anschlüssen (54-57) anliegt, wobei das Spannungsverhältnis zwischen der ersten und zweiten Spannung vorbestimmt und in einem Energiemessgerät (21, 21') speicherbar ist, wobei zwischen den wenigstens zwei zweiten elektrischen Anschlüssen (50— 53; 50 '-53') ein Abstand dl besteht, der größer ist als der Abstand d2 zwischen den wenigstens zwei dritten elektrischen Anschlüssen (54-57; 54 '-57') . 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (22) einen Aufnahmebereich (130-132) aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Energiemessgerät (21) mit dem Adapter (22) mechanisch lösbar zu verbinden, wobei im montierten Zustand die Baubreite und Bauhöhe der Vorrichtung (20) durch die Baubreite und Bauhöhe des Adapters (22) festgelegt sind . 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (22) in einem Gehäuse (110) angeordnet ist, der Aufnahmebereich (130-132) durch das Gehäuse definiert ist, im Aufnahmebereich eine Tragschiene (120) angeordnet ist, das Energiemessgerät (21) zur Montage auf der Tragschiene (120) des Adapters (22) ausgebildet ist, und dass Gehäuse (110) des Adapters (22) zur Montage auf einer Tragschiene ausgebildet ist. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den wenigstens zwei ersten elektrischen Anschlüssen (70-73; 70 '-73') des Energiemessgeräts (21, 21') dem Abstand d2 zwischen den wenigstens zwei dritten elektrischen Anschlüssen (54-57; 54 '-57') entspricht. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiemessgerät (21, 21') drei erste Anschlusspaare (61-66; 61 '-66') zum Anschließen jeweils eines Stromsensors (80-82) und vier erste elektrische Anschlüsse (70-73; 70 '-73') aufweist, wobei jeweils zwei benachbarte Anschlüsse der vier ersten Anschlüsse (70-73; 70 '-73') den Abstand d2 aufweisen, und dass der Adapter (22; 22') vier zweite elektrische Anschlüsse (50-53; 50 '-53') und vier dritte elektrische Anschlüsse (54-57; 54 '-57') aufweist, wobei jeweils zwei benachbarte Anschlüsse der vier zweiten Anschlüsse (50-53; 50 '-53') den Abstand dl und jeweils zwei benachbarte Anschlüsse der vier dritten Anschlüsse (54-57; 54 '-57') den Abstand d2 aufweisen. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiemessgerät (21, 21') ein zweites elektrisches Anschlusspaar (67, 68; 67', 68') zum Anschließen einer Versorgungsspannung für das Energiemessgerät aufweist. |
Energiemessung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Adapter für ein
Energiemessgerät und eine Vorrichtung zur Energiemessung und insbesondere zur Strom- und Spannungsmessung eines stromdurchflossenen Leiters.
Um in industriellen Einsatzgebieten Informationen über den Energieverbrauch zu erhalten, kann der benötigte Strom über das Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters und die zwischen zwei Leitern liegende Spannung in einem
Energiemessgerät gemessen werden.
Ein solches Energiemessgerät ist beispielsweise aus der DE 10 2018 106 940 Al bekannt. Auch in der DE 10 2009 050 184 B4 ist eine Vorrichtung zum Messen eines elektrischen
Energieverbrauchs beschrieben. Die bekannte Messvorrichtung weist ein Basisteil sowie ein mit diesem Basisteil
verbindbares Prozessorteil auf, wobei zwischen dem
Basisteil und dem Prozessorteil eine elektrische
Verbindungeinrichtung vorgesehen ist. Die elektrischen Anschlüsse zum Anschließen der Messvorrichtung befinden sich allesamt am Basisteil.
Die bekannten Energiemessgeräte sind jeweils für eine vorbestimmte Spannungsfestigkeit ausgelegt, die Normen und Richtlinien einhalten muss. Mit Spannungsfestigkeit, auch als Durchschlagsfestigkeit bekannt, ist diejenige
elektrische Feldstärke gemeint, welche in einem Material höchstens herrschen darf, ohne dass es zu einem Spannungsdurchschlag kommt. Das Verfahren zur Bestimmung der Durchschlagsfestigkeit ist in der Normenreihe IEC 60243 definiert. In den Energiemessgeräten müssen deshalb
vorbestimmte Luftstrecken und Kriechstrecken zwischen elektrisch leitenden Komponenten eingehalten werden. Das bedeutet, dass mit den bekannten Energiemessgeräten
aufgrund deren begrenzter Spannungsfestigkeit nur
Spannungen bis zu einer definierten Spannungsobergrenze gemessen werden dürfen.
Aus der DE 10 2012 022 132 Al ist ein Smartmeter bekannt, dessen Elektronik drei Schaltkreise aufweist, nämlich einen Primärschaltkreis, einen Sekundärschaltkreis und einen Messschaltkreis aufweist. Um einen geforderten
Überspannungsschutz zu garantieren ist vorgesehen, dass der Messschaltkreis sowohl gegenüber dem Primärschaltkreis als auch gegenüber dem Sekundärschaltkreis eine
Schutzisolierung mit einer Isolationsfestigkeit von jeweils mindestens 3 kV aufweist, wobei die Summe der
Isolationsfestlichkeiten der beiden Schutzisolierungen wenigstens 8 kV beträgt und der Sekundärschaltkreis
gegenüber dem Primärschaltkreis eine Schutzisolierung von 8 kV aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Adapter und eine Vorrichtung zur Energiemessung bereitzustellen, die es ermöglichen, ein Energiemessgerät mit einer definierten Spannungsfestigkeit auch in Umgebungen einsetzen, die
Messgeräte mit einer höheren Spannungsfestigkeit verlangen würde . Das oben genannte technische Problem wird durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Demgemäß ist ein Adapter für ein Energiemessgerät
vorgesehen, wobei der Adapter eine
Spannungswandlereinrichtung, wenigstens zwei erste
elektrische Anschlüsse zum Anschließen an jeweils einen Leiters eines Stromnetzes und wenigstens zwei zweite elektrische Anschlüsse, an die ein Energiemessgerät
elektrisch anschließbar ist, aufweist, wobei die
Spannungswandlereinrichtung elektrisch mit den wenigstens zwei ersten elektrischen und den wenigstens zwei zweiten Anschlüssen elektrisch verbunden ist und eine an den wenigstens zwei ersten elektrischen Anschlüssen anlegbare erste Spannung in eine niedrigere zweite Spannung umsetzt, die an den wenigstens zwei zweiten elektrischen Anschlüssen anliegt, wobei das Spannungsverhältnis zwischen der ersten und zweiten Spannung vorbestimmt und in einem
Energiemessgerät speicherbar ist, wobei zwischen den wenigstens zwei ersten elektrischen Anschlüssen ein Abstand dl besteht, der größer ist als der Abstand d2 zwischen den wenigstens zwei zweiten elektrischen Anschlüssen.
Um eine kompakte und platzsparende Bauweise zu ermöglichen, kann in vorteilhafterweise der Adapter einen
Aufnahmebereich aufweisen, der dazu ausgebildet ist, ein Energiemessgerät mit dem Adapter mechanisch lösbar zu verbinden .
Das oben genannte technische Problem wird ebenfalls durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst. Demnach ist eine Vorrichtung zur Energiemessung vorgesehen die ein Energiemessgerät und einen mit dem Energiemessgerät lösbar mechanisch verbindbaren Adapter aufweist. Das
Energiemessgerät weißt wenigstens zwei erste elektrische Anschlüsse zum Anschließen an jeweils einen Leiter eines Stromnetzes, wenigstens ein erstes elektrisches
Anschlusspaar zum Anschließen eines externen Stromsensors auf. Bei dem Energiemessgerät handelt es sich um ein
Messgerät, welches insbesondere dazu ausgebildet ist, unmittelbar an ein Stromnetz angeschlossen werden zu können, um die in den stromführenden Leitern des
Stromnetzes fließenden Ströme und die zwischen den Leitern des Stromnetzes liegenden Spannungen innerhalb zu messen. Der Adapter weist eine Spannungswandlereinrichtung, wenigstens zwei zweite elektrische Anschlüsse zum
Anschließen an jeweils einen Leiter eines Stromnetzes und wenigstens zwei dritte elektrische Anschlüsse, die mit den wenigstens zwei ersten elektrischen Anschlüssen des
Energiemessgerätes elektrisch verbindbar sind, auf. Die Spannungswandlereinrichtung ist elektrisch mit den
wenigstens zwei zweiten elektrischen und den wenigstens zwei dritten Anschlüssen elektrisch verbunden. Sie ist ferner dazu ausgebildet, eine an den wenigstens zwei zweiten elektrischen Anschlüssen anlegbare erste Spannung in eine niedrigere zweite Spannung umzusetzen, die an den wenigstens zwei dritten elektrischen Anschlüssen anliegt. Das Spannungsverhältnis zwischen der ersten und zweiten Spannung ist vorbestimmt und in dem Energiemessgerät gespeichert. Zwischen den wenigstens zwei elektrischen Anschlüssen besteht ein Abstand dl, der größer ist als der Abstand d2 zwischen den wenigstens zwei dritten
elektrischen Anschlüssen. Dank des Adapters ist es möglich, die Spannungsfestigkeit der Vorrichtung zur Energiemessung gegenüber der
Spannungsfestigkeit des eingesetzten Energiemessgeräts zu erhöhen. Dadurch wird auch ermöglicht, dass mit dem
Energiemessgerät nunmehr Spannungen gemessen werden können, für die das Energiemessgerät aufgrund seiner vorbestimmten Spannungsfestigkeit nicht ausgelegt ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der
Unteransprüche .
Um eine kompakte und platzsparende Bauweise der Vorrichtung zu ermöglichen, kann der Adapter einen Aufnahmebereich aufweisen, der dazu ausgebildet ist, das Energiemessgerät mit dem Adapter mechanisch lösbar zu verbinden, wobei im montierten Zustand, d. h. der Adapter und das
Energiemessgerät sind mechanisch miteinander gekoppelt, die Baubreite und Bauhöhe der Vorrichtung zur Energiemessung durch die Breite und Bauhöhe des Adapters festgelegt. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass dank des
Aufnahmebereichs das Energiemessgerät auf dem Adapter lösbar befestigt werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Adapter in einem Gehäuse angeordnet, wobei der Aufnahmebereich durch das Profil des Gehäuses definiert ist. Im Aufnahmebereich kann eine Tragschiene angeordnet sein, wobei das
Energiemessgerät zur Montage auf der Tragschiene des
Adapters ausgebildet sein kann. Zudem kann das Gehäuse des Adapters zu Montage auf einer Tragschiene ausgebildet sein.
Dank dieser Ausgestaltung kann die Vorrichtung zur
Energiemessung platzsparend zum Beispiel in einem Schaltschrank auf einer Tragschiene, beispielsweise einer Hutschiene aufgerastet werden.
Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, dass der Abstand zwischen den wenigstens zwei ersten elektrischen
Anschlüssen des Energiemessgeräts dem Abstand d2 zwischen den wenigstens zwei dritten elektrischen Anschlüssen entspricht .
Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, dass das
Energiemessgerät drei erste Anschlusspaare zum Anschließen jeweils eines Stromsensors und vier erste elektrische Anschlüsse aufweist, wobei jeweils zwei benachbarte
Anschlüsse der vier ersten Anschlüsse den Abstand d2 aufweisen. Ferner kann der Adapter vier zweite elektrische Anschlüsse und vier dritte elektrische Anschlüsse
aufweisen, wobei jeweils zwei benachbarte Anschlüsse der vier zweiten Anschlüsse den Abstand dl und jeweils zwei benachbarte Anschlüsse der vier dritten Anschlüsse den Abstand d2 aufweisen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines
Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine beispielhafte Anordnung einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Energiemessung sowie ein herkömmliches Energiemessgerät, welche auf einer Tragschiene montiert sind,
Figur 2 eine beispielhafte Anordnung einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Energiemessung, wobei das Energiemessgerät und der Adapter seitlich nebeneinander auf einer Tragschiene montiert sind,
Figur 3 eine schematische Draufsicht auf die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung zur Energiemessung, welche an einem Stromnetz angeschlossen ist,
Figur 4 den in Figur 1 gezeigten Adapter ohne
aufgerastetes Energiemessgerät, und
Figur 5 ein Blockschaltbild einer beispielhaften
Spannungswandlereinrichtung, die im Adapter implementiert ist.
Figur 1 zeigt eine beispielhafte Installation zur
Energiemessung in einer perspektivischen Darstellung, wobei ein Energiemessgerät 100 dargestellt ist, welches
unmittelbar an einer Tragschiene 90 aufgerastet ist und an ein nicht dargestelltes Stromnetz angeschlossen werden kann. Weiterhin ist eine beispielhafte Vorrichtung zur Energiemessung 20 dargestellt, die ein Energiemessgerät 21 und einen Adapter 22 aufweist, wobei das Energiemessgerät 21 mechanisch und lösbar auf bzw. am Adapter 22 montiert ist. Der Adapter 22 kann ebenfalls an der Tragschiene 90 aufgerastet werden. Angemerkt sei, dass das Messgerät 21 baugleich und funktionsgleich zum Energiemessgerät 100 sein kann. Das heißt auch das Energiemessgerät 21 könnte direkt, d.h. ohne Adapter 22 an ein Stromnetz zur Strom- und
Spannungsmessung angeschlossen werden.
Wie in Figur 1 ferner zu sehen ist, weist die Vorrichtung zur Energiemessvorrichtung 20 im montierten Zustand, d. h. das Energiemessgerät 21 ist mechanisch am Adapter 22 lösbar befestigt, eine Baubreite und eine Bauhöhe auf, die durch die Baubreite und die Bauhöhe des Adapters 22 festgelegt sind. Die Baubreite der Vorrichtung, des Adapters sowie des Energiemessgeräts 21 wird in x-Richtung des in Figur 1 gezeigten Koordinatensystems gemessen, während die Bauhöhe in y-Richtung des in Figur 1 gezeigten Koordinatensystems gemessen wird. Die Längsachse der in Figur 1 gezeigten Tragschiene 90 verläuft parallel zur x-Achse des in Figur 1 gezeigten Koordinatensystems. Auf diese Weise entsteht eine kompakte und platzsparende Baugruppe, die die
Energiemessvorrichtung 20 bildet. Denn der Adapter 22 und das Energiemessgerät liegen bezüglich der z-Achse des in Figur 1 dargestellten Koordinatensystems über- bzw.
hintereinander .
In Figur 1 sind beispielhaft vier elektrische
Verbindungsleitungen 170 bis 173 gezeigt, die, wie in Figur 3 deutlicher zu sehen, im vorliegenden Beispiel vier elektrische Anschlüsse 54 bis 57 des Adapters 22 mit vier elektrischen Anschlüssen 70 bis 73 des Energiemessgeräts 21 verbinden .
Weiterhin sind in Figur 1 beispielhaft vier elektrische Anschlüsse 50 bis 53 des Adapters 22 dargestellt, die über vier Anschlussleitungen 40 bis 43 an drei Phasenleiter 11 bis 13 und einen Nullleiter 14 eines Stromnetzes 10, welches in Figur 3 dargestellt ist, angeschlossen werden können. Obwohl das in Figur 3 gezeigte Stromnetz 10 ein beispielhaftes dreiphasiges Niederspannungsnetz sein kann, kann das Stromnetz 10 durch jedes beliebige ein- oder mehrphasiges Stromnetz realisiert werden. Ferner weist das Energiemessgerät 21 in an sich bekannter Weise einen
Anschlussbereich 60 auf, der wenigstens ein elektrisches Anschlusspaar zum Anschließen eines Stromsensors aufweist. Beispielhaft weist das Energiemessgerät 21 drei elektrische Anschlusspaare mit Anschlüssen 61 bis 66 auf, die jeweils mit einem Stromsensor 80,81 bzw. 82 verbunden werden können, wie dies in Figur 3 dargestellt ist.
Nunmehr wird Figur 3 näher betrachtet.
Das Energiemessgerät 21 weist wenigstens zwei erste
elektrische Anschlüsse zum Anschließen an jeweils einen Leiter des Stromnetzes 10 auf. Da das beispielhafte
Stromnetz 10 vier Leiter, nämlich die drei Phasenleiter 11 bis 13 und den Nullleiter 14 aufweist, verfügt das
Energiemessgerät 21 im vorliegenden Beispiel über die vier erste Anschlüsse 50 bis 53, die bereits in Verbindung mit Figur 1 erwähnt worden sind. Bei der in Figur 3 gezeigten beispielhaften Installation ist der elektrische Anschluss 50 über die Verbindungsleitung 40 mit dem Phasenleiter 11 verbunden, der elektrische Anschluss 51 über die
Verbindungsleitung 41 mit dem Phasenleiter 12 verbunden, der elektrische Anschluss 52 über die Verbindungsleitung 52 mit dem dritten Phasenleiter 13 und der Anschluss 53 über die Anschlussleitung 43 mit dem Nullleiter 14 des
Stromnetzes 10 verbunden. Wie bereits weiter oben erwähnt, sind die vier ersten elektrischen Anschlüsse 70 bis 73 des Energiemessgeräts 21 nicht unmittelbar an die Leiter 11 bis 14 des Stromnetzes 10, sondern elektrisch über die
Anschlussleitungen 170 bis 173 mit den dritten Anschlüsse 54 bis 57 des Adapters 22 verbunden. Das Energiemessgerät 21 weist in an sich bekannter Weise wenigstens ein erstes elektrisches Anschlusspaar zum Anschließen eines externen Stromsensors und vorzugsweise ein zweites elektrisches Anschlusspaar 67,68 zum Anschließen einer externen
Versorgungsspannung für das Energiemessgerät 21 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei erste elektrische Anschlusspaare vorgesehen, nämlich das erste Anschlusspaar mit den Anschlüssen 61 und 62, das zweite Anschlusspaar mit den Anschlüssen 63 und 64 und das dritte Anschlusspaar mit den Anschlüssen 65 und 66. Das erste elektrische
Anschlusspaar ist mit einem Stromsensor 80 elektrisch verbunden, der in den ersten Phasenleiter 11 geschaltet ist, das zweite Anschlusspaar ist mit einem zweiten
Stromsensor 81 verbunden, der in den zweiten Phasenleiter 12 geschaltet ist, während das dritte Anschlusspaar mit einem weiteren Stromsensor 82 elektrisch verbunden ist, der in den dritten Phasenleiter 13 eingeschleift ist. Wie in Figur 3 beispielhaft dargestellt, können die Stromsensoren 80 bis 82 jeweils als Stromwandler ausgebildet sein. Über die Stromsensoren 80 bis 82 wird der in den Phasenleitern 11 bis 13 fließende Strom dem Energiemessgerät direkt zugeführt .
Der Adapter 22 weist wenigstens zwei zweite elektrische Anschlüsse zum Anschließen an jeweils einen Leiter eines Stromnetzes auf. Bei der beispielhaften Installation gemäß den Figuren 1 und 2 weist der Adapter 22 die vier zweiten elektrischen Anschlüsse 50 bis 53 auf. Der elektrische Anschluss 50 ist hierbei über die Anschlussleitung 40 mit dem ersten Phasenleiter 11 verbunden, der elektrische
Anschluss 51 ist über die Anschlussleitung 41 mit dem zweiten Phasenleiter 12 verbunden, der elektrische
Anschluss 52 ist über die Anschlussleitung 42 mit dem dritten Phasen Leiter 13 verbunden, während der Anschluss 53 über die Anschlussleitung 43 mit dem Nullleiter 14 des Stromnetzes 10 verbunden ist. Auf diese Weise wird die Spannung V1N, die zwischen dem ersten Phasenleiter 11 und dem Nullleiter 14 anliegt, eine zweite Spannung V2N, die zwischen dem zweiten Phasenleiter 12 und dem Nullleiter 14 anliegt, und die Spannung V3N, die zwischen dem dritten Phasenleiter 13 und den Nullleiter 14 anliegt an den
Adapter 22 angelegt.
Der Adapter 22 weist weiter wenigstens zwei dritte
elektrische Anschlüsse auf, die mit den wenigstens zwei ersten elektrischen Anschlüssen des Energiemessgeräts 21 elektrisch verbindbar sind. Bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel weist der Adapter 22 die vier dritten elektrischen Anschlüsse 54 bis 57 auf. Der elektrische Anschluss 54 ist hierbei über die Anschlussleitung 170 mit dem Anschluss 70 des Energiemessgeräts 21 verbunden, der Anschluss 55 ist über die Anschlussleitung 171 mit dem Anschluss 71 des Energiemessgeräts verbunden, der
elektrische Anschluss 56 ist über die Anschlussleitung 172 mit dem Anschluss 73 des Energiemessgeräts verbunden ist, während der Anschluss 57 über die Anschlussleitung 173 mit dem Anschluss 73 des Energiemessgeräts 21 verbunden ist.
Weiterhin weist der Adapter 22 eine
Spannungswandlereinrichtung 30 auf, die in Figur 5 zu sehen ist. Die Spannungswandlereinrichtung 30 ist mit den zweiten elektrischen Anschlüssen 50 bis 53 und den dritten
Anschlüssen 54 bis 57 des Adapters 22 elektrisch verbunden. Die Spannungswandlereinrichtung 30 ist dazu ausgebildet, eine an den wenigstens zwei zweiten elektrischen
Anschlüssen des Adapters 22 anlegbare erste Spannung in eine niedrigere zweite Spannung umzusetzen, die an den wenigstens zwei dritten elektrischen Anschlüssen des
Adapters 22 anliegt.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung kann die
Spannungswandlereinrichtung 30 drei Spannungsteiler
aufweisen. Der erste Spannungsteiler weist beispielsweise zwei in Reihe geschaltete Widerstände 31 und 32 auf, die zwischen den Anschlüssen 50 und 53 angeschlossen sind. Die Mittelanzapfung des ersten Spannungsteilers ist elektrisch mit dem Anschluss 54 des Adapters 22 verbunden. Der zweite Spannungsteiler weist beispielsweise zwei in Reihe
geschaltete Widerstände 33 und 34 auf. Der zweite
Spannungsteiler ist zwischen die den Anschlüssen 51 und 53 angeschlossen. Die Mittelanzapfung des zweiten
Spannungsteilers ist mit dem Anschluss 55 des Adapter 22 verbunden. Der Spannungsteiler weist beispielsweise zwei in Reihe geschaltete Widerstände 35 und 36 auf. Der dritte Spannungsteiler ist an die Anschlüsse 52 und 53
angeschlossen. Die Mittelanzapfung des dritten
Spannungsteilers ist elektrisch mit dem Anschluss 56 verbunden. Die Anschlüsse 53 und 57 des Adapters 22 sind elektrisch miteinander verbunden. Auf diese Weise werden die Spannungen V1N, V2N und V3N des Stromnetzes 10 jeweils an die entsprechenden zweiten elektrischen Anschlüsse 50 bis 53 des Adapters 22 angelegt, über die jeweiligen
Spannungsteiler der Spannungswandlereinrichtung 30 in eine niedrigere Spannung umgesetzt, wobei die herabgesetzte Spannung V1N an den Anschlüssen 54 und 57 anliegt, die herabgesetzte Spannung V2N an den Anschlüssen 55 und 57 anliegt, und die reduzierte Spannung V3N an den Anschlüssen 56 und 57 anliegt. Die reduzierten Spannungen werden dann über die Anschlüsse 54 bis 57 des Adapters 22 und die
Anschlussleitungen 170 bis 173 an die entsprechenden
Anschlüsse 70 bis 73 des Energiemessgeräts 21 angelegt. Die Spannungswandlereinrichtung 30 setzt die jeweiligen
Spannungen gemäß einem definierten Spannungsverhältnis um, welches in dem Energiemessgerät 21 zur korrekten
Spannungsmessung gespeichert ist. Zweckmäßigerweise setzen die drei Spannungswandler die Spannungen mit demselben Spannungsverhältnis um. Angemerkt sei an dieser Stelle, dass anstelle der drei Spannungsteiler die
Spannungswandlereinrichtung 30 beispielsweise auch drei Transformatoren mit definierten Übersetzungsverhältnissen enthalten kann.
Um die Spannungsfestigkeit der Energiemessvorrichtung 20 gegenüber der Spannungsfestigkeit des Energiemessgeräts 21 erhöhen zu können, besteht jeweils zwischen zwei
benachbarten elektrischen Anschlüssen der zweiten
elektrischen Anschlüsse 50 bis 53 ein vorbestimmter Abstand dl, der größer ist als der Abstand d2 zwischen benachbarten Anschlüssen der dritten elektrischen Anschlüsse 54 bis 57. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen benachbarten
Anschlüssen der ersten elektrischen Anschlüsse 70 bis 73 des Energiemessgeräts 21 gleich dem Abstand d2 zwischen benachbarten Anschlüssen der dritten elektrischen
Anschlüsse 54 bis 57 des Adapter 22. Dank der
Energiemessvorrichtung 10 werden somit die zwischen den jeweiligen Phasenleitern und dem Nullleiter des Stromnetzes 10 anliegenden Spannungen über den Adapter 22 reduziert an die Anschlüsse 70 bis 73 des Energiemessgeräts 21 angelegt, während die jeweils in den Phasenleitern 11 bis 13
fließenden elektrischen Ströme über die jeweiligen
Stromsensoren 80 bis 82 direkt über die Anschlüsse 61 bis 66 der drei Anschlusspaare in das Energiemessgerät 21 eingespeist werden. Das Energiemessgerät 21 ist dazu ausgebildet, in an sich bekannter Weise die Ströme und Spannungen des Stromnetzes 10 zu messen und daraus einen Energieverbrauch zu ermitteln.
In Figur 4 ist der beispielhafte Adapter 22 ohne
Energiemessgerät 21 detaillierter dargestellt. Der Adapter 22 weist ein Gehäuse 110 auf, einteilig oder mehrteilig realisiert sein kann. Wie beispielhaft dargestellt, weist das Gehäuse 110 beispielsweise ein Basisteil 111 auf, welches im Wesentlichen die Form eines Quaders aufweist, wobei die Unterseite eine Aussparung 122 aufweisen kann, die derart ausgebildet ist, dass der Adapter 22 auf der in Figur 1 gezeigten Hutschiene 90 aufgerastet werden kann. In dem Basisteil 111 des Gehäuses 110 kann die in Figur 5 gezeigte Spannungswandlereinrichtung 30 angeordnet sein.
Auf der Oberseite des Basisteils 111 kann ein profiliertes Oberteil 112 angeordnet sein, welches eine ebene
Grundfläche 132 besitzt, die in der x-z-Ebene des in der Figur 4 gezeigten Koordinatensystems liegt. An zwei gegenüberliegenden, in x-Richtung verlaufende Seiten des Oberteils 112 erstrecken sich von der Grundfläche 132 zwei Seitenwände 130 und 131 senkrecht in y-Richtung. Die
Grundfläche 132 bildet zusammen mit den beiden Seitenwänden 130 und 131 einen Aufnahmebereich zur Aufnahme des
Energiemessgerätes 21. An der ebenen Grundfläche 132 des Oberteils 112 kann eine in x-Richtung, also parallel zu den Seitenwänden 130 und 131 verlaufende Tragschiene 120 angeordnet sein. Auf die Tragschiene 120 des Adapters 22 kann das Energiemessgerät 21 aufgerastet werden. In der Seitenwand 131 können Öffnungen vorgesehen sein, die in z- Richtung weisen und in denen jeweils die elektrischen
Anschlüsse 50 bis 53 des Adapters 22 angeordnet sind. Um eine sichere Kontaktierung zwischen den Anschlussleitungen 40 bis 43 und den Anschlüsse 50 bis 53 hersteilen zu können, können Öffnungen 140-143 in der Seitenwand 131 vorgesehen sein, in jeweils eine Schraube eingeführt werden kann, um die Anschlussleitungen 40 bis 43 an die Anschlüsse 50 bis 53 anschließen zu können. In ähnlicher Weise können in der Seitenwand 130 Öffnungen vorgesehen sein, die in -z- Richtung weisen und in denen jeweils die elektrischen
Anschlüsse 54 bis 57 des Adapters 22 angeordnet sind. Um eine sichere Kontaktierung zwischen den Anschlussleitungen 170 bis 173 und den Anschlüsse 54 bis 57 hersteilen zu können, können Öffnungen in der Seitenwand 130 vorgesehen sein, in jeweils eine Schraube eingeführt werden kann, um die Anschlussleitungen 170 bis 173 an die Anschlüsse 54 bis 57 anschließen zu können. Aufgrund der perspektivischen Darstellung sind jedoch die Öffnungen in der Seitenwand 130 nicht zu sehen.
In vorteilhafter Weise sind die Öffnungen 140 bis 143 in der Seitenwand 131 und die entsprechenden Öffnungen in der Seitenwand 130 mittels einer Klappe 134 bzw. 133
beispielsweise gegen Verschmutzung geschützt.
Angemerkt sei, dass die Auflagefläche des Aufnahmebereichs des Adapters 22, der durch die Grundfläche 132 und die beiden Seitenwände 130 und 131 des Gehäuses 110 definiert wird, vorteilhafterweise der Querschnittsfläche des
Energiemessgeräts 21, die durch die x- und y-Achse des in Fig. 1 gezeigten Koordinatensystems aufgespannt wird, entspricht. Auf diese Weise wird erreicht, dass die
parallel zur y-Achse des in Figur 1 gezeigten
Koordinatensystems verlaufende Bauhöhe der
Energiemessvorrichtung 10 und die parallel zur x-Achse des in Figur 1 gezeigten Koordinatensystems verlaufende
Baubreite der Energiemessvorrichtung 10 der Bauhöhe und Baubreite des Adapters 22 entsprechen.
In Fig. 2 ist eine alternative Energiemessvorrichtung 20' mit einem Energiemessgerät 21' und einem Adapter 22' gezeigt, die sich im Wesentlichen dadurch von der in Figur 1 Energiemessvorrichtung 20 unterscheidet, dass der Adapter 22 ' keinen Aufnahmebereich aufweist und deshalb das
Energiemessgerät 21' und der Adapter 22' seitlich
nebeneinander an der Tragschiene 90 aufgerastet sind. Im Übrigen können das Energiemessgerät 21' identisch zum
Energiemessgerät 21 und der Adapter 22' identisch zum
Adapter 22 implementiert sein. Mit anderen Worten: Die in Figur 5 beispielhaft gezeigte Spannungswandlereinrichtung 30 kann unverändert im Adapter 22' implementiert werden. Zudem können das Energiemessgerät 21' und der Adapter 22' ähnlich dem Energiemessgerät 21 und dem Adapter 22 an das in Figur 3 gezeigte Stromnetz 10 angeschlossen werden.
Das Energiemessgerät 21' weist wenigstens zwei erste elektrische Anschlüsse zum Anschließen an jeweils einen Leiter des Stromnetzes 10 auf. Da das beispielhafte
Stromnetz 10 vier Leiter, nämlich die drei Phasenleiter 11 bis 13 und den Nullleiter 14 aufweist, verfügt das
Energiemessgerät 21' im vorliegenden Beispiel über die vier erste Anschlüsse 50' bis 53', die bereits in Verbindung mit Figur 1 erwähnt worden sind. Der elektrische Anschluss 50' kann über die Verbindungsleitung 40 mit dem Phasenleiter 11 verbunden, der elektrische Anschluss 51 ' über die
Verbindungsleitung 41 mit dem Phasenleiter 12 verbunden, der elektrische Anschluss 52 ' über die Verbindungsleitung 52 mit dem dritten Phasenleiter 13 und der Anschluss 53' über die Anschlussleitung 43 mit dem Nullleiter 14 des Stromnetzes 10 verbunden werden. Die vier ersten
elektrischen Anschlüsse 70' bis 73' des Energiemessgeräts 21' werden nicht unmittelbar an die Leiter 11 bis 14 des Stromnetzes 10, sondern elektrisch über die
Anschlussleitungen 170' bis 173' mit den dritten Anschlüsse 54' bis 57' des Adapters 22' verbunden. Das Energiemessgerät 21' weist in an sich bekannter Weise wenigstens ein erstes elektrisches Anschlusspaar zum
Anschließen eines externen Stromsensors und vorzugsweise ein zweites elektrisches Anschlusspaar 67', 68' zum
Anschließen einer externen Versorgungsspannung für das Energiemessgerät 21' auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei erste elektrische Anschlusspaare vorgesehen, nämlich das erste Anschlusspaar mit den Anschlüssen 61 ' und 62', das zweite Anschlusspaar mit den Anschlüssen 63' und 64' und das dritte Anschlusspaar mit den Anschlüssen 65' und 66'. Das erste elektrische Anschlusspaar kann mit einem Stromsensor 80 elektrisch verbunden werden, der in den ersten Phasenleiter 11 geschaltet ist, das zweite
Anschlusspaar kann mit einem zweiten Stromsensor 81
verbunden werden, der in den zweiten Phasenleiter 12 geschaltet ist, während das dritte Anschlusspaar mit einem weiteren Stromsensor 82 elektrisch verbunden werden kann, der in den dritten Phasenleiter 13 eingeschleift ist. Wie in Figur 3 beispielhaft dargestellt, können die
Stromsensoren 80 bis 82 jeweils als Stromwandler
ausgebildet sein. Über die Stromsensoren 80 bis 82 wird der in den Phasenleitern 11 bis 13 fließende Strom dem
Energiemessgerät 21' direkt zugeführt.
Der Adapter 22 ' weist wenigstens zwei zweite elektrische Anschlüsse zum Anschließen an jeweils einen Leiter eines Stromnetzes auf. Bei der beispielhaften Installation gemäß der Figur 2 weist der Adapter 22 ' die vier zweiten
elektrischen Anschlüsse 50' bis 53' auf. Der elektrische Anschluss 50' kann hierbei über die Anschlussleitung 40 mit dem ersten Phasenleiter 11 verbunden werden, der
elektrische Anschluss 51' kann über die Anschlussleitung 41 mit dem zweiten Phasenleiter 12 verbunden, der elektrische Anschluss 52 ' kann über die Anschlussleitung 42 mit dem dritten Phasen Leiter 13 verbunden, während der Anschluss 53' über die Anschlussleitung 43 mit dem Nullleiter 14 des Stromnetzes 10 verbunden werden kann. Auf diese Weise wird die Spannung V1N, die zwischen dem ersten Phasenleiter 11 und dem Nullleiter 14 anliegt, eine zweite Spannung V2N, die zwischen dem zweiten Phasenleiter 12 und dem Nullleiter 14 anliegt, und die Spannung V3N, die zwischen dem dritten Phasenleiter 13 und den Nullleiter 14 anliegt an den
Adapter 22' angelegt.
Der Adapter 22 ' weist weiter wenigstens zwei dritte
elektrische Anschlüsse auf, die mit den wenigstens zwei ersten elektrischen Anschlüssen des Energiemessgeräts 21' elektrisch verbindbar sind. Bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel weist der Adapter 22 ' die vier dritten elektrischen Anschlüsse 54' bis 57' auf. Der elektrische Anschluss 54' ist hierbei über die Anschlussleitung 170' mit dem Anschluss 70' des Energiemessgeräts 21' verbunden, der Anschluss 55' ist über die Anschlussleitung 171' mit dem Anschluss 71' des Energiemessgeräts 21' verbunden, der elektrische Anschluss 56' ist über die Anschlussleitung 172' mit dem Anschluss 73' des Energiemessgeräts 21' verbunden ist, während der Anschluss 57 ' über die
Anschlussleitung 173' mit dem Anschluss 73' des
Energiemessgeräts 21' verbunden ist.
Next Patent: REGENERATIVE COMBINATION OF PLASMA AND ADIPOSE TISSUE