DE102004051815A1

DE102004051815A1 - Electricity meter, incorporated in a meter case has a display for indicating electricity consumption based on the signal received from a meter which in turns receives a wireless measurement signal from a current measurement unit

Info

Publication number: DE102004051815A1
Application number: DE200410051815
Authority: DE
Inventors: Andre Kling; Robert Steinmüller
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2005-10-27

Abstract

Electricity meter device (1) is incorporated in a meter case and has a display device for indicating the electricity consumption based on a meter signal and a receiving device for receipt of a wirelessly transferred current measurement signal and output of a meter signal to the display. An independent claim is made for current measurement device that has a current meter for measuring the current in a line and a transfer device for wireless transmission of a measurement signal to a meter device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zählervorrichtung zur Stromzählung in einem Zählerschrank mit einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige einer Strommenge auf der Basis eines Zählsignals. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Stromerfassungsvorrichtung zur Integration in einen Zählerschrank und zur Aufnahme einer derartigen Zählervorrichtung mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines elektrischen Stroms, der durch einen Leiter fließt, unter Ausgabe eines Erfassungssignals.The The present invention relates to a counter device for counting electricity in a meter cabinet with a display device for displaying a quantity of electricity on the Base of a count signal. Furthermore The present invention relates to a current detection device for integration into a meter cabinet and for receiving such a counter device with a detection device for Detecting an electric current flowing through a conductor, under Output of a detection signal.

Nach DIN VDE 43870 sind Zählerschränke in ihren Abmessungen und Innenausbauten klar genormt. Dabei sind auch Aufnahmeplattformen für Stromzählereinheiten zur Messung der elektrischen Energie näher definiert. In dem vorliegenden Dokument ist das Messen von Strom gleichbedeutend mit dem Messen von Energie zu betrachten.To DIN VDE 43870 are meter cabinets in their Dimensions and interior fittings clearly standardized. There are also recording platforms for electricity meter units for measuring the electrical energy defined in more detail. In the present Document is the measurement of electricity synonymous with the measurement to look at energy.

Bei klassischen Zählerschränken erfolgt die Messung des Stroms bzw. der Energie über einen direkten Anschluss mit elektrisch leitenden Verbindungen und den entsprechenden Anschlusskörpern, d. h. einer galvanischen Verbindung. Beim Wechseln einer Stromzählereinheit besteht daher stets die Gefahr, dass der Monteur die unter Spannung stehenden Anschlüsse berührt.at classic meter cabinets the measurement of the current or energy via a direct connection with electrically conductive connections and the corresponding connection bodies, d. H. a galvanic connection. When changing an electricity meter unit Therefore, there is always the risk that the installer is under tension standing connections touched.

Im höheren Amperebereich über 100 A sind zum Teil indirekte Messungen der Ströme vorgesehen. Hierbei erfolgt die Messung über so genannte Durchsteckstromwandler, bei denen das stromführende Kabel durch eine Drossel hindurchgesteckt ist und das elektrische Magnetfeld als Indiz für den durchfließenden Strom detektiert wird. Im Regelfall geschieht dies mit drei Wandlereinbauten für Dreiphasenwechselstrom. Die erfassten Messsignale werden dann an die jeweiligen Anzeigegeräte, z. B. Amperemeter bzw. Wirkleistungsmessgeräte, über Leitungen zur Erfassung und Anzeige gebracht.in the higher Ampere range over 100 A, some indirect measurements of the currents are planned. This takes place the measurement over so-called push-through current transformers, where the current-carrying cable is inserted through a throttle and the electric magnetic field as an indication of the flowing through Current is detected. As a rule, this happens with three converter installations for three-phase alternating current. The acquired measurement signals are then sent to the respective display devices, eg. B. Ammeter or active power measuring devices, via lines for recording and display.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Gefahren beim Wechseln einer Strommesseinheit in einem Zählerschrank zu reduzieren.The Object of the present invention is to avoid the dangers Changing a current measuring unit in a meter cabinet to reduce.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Zählervorrichtung zur Stromzählung in einem Zählerschrank mit einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige einer Strommenge auf der Basis eines Zählsignals und einer Empfangseinrichtung zum Empfangen eines kontaktlos übertragenen Strommesssignals und zur Ausgabe des Zählsignals.According to the invention this Task solved by a meter device for electricity metering in a meter cabinet with a display device for displaying a quantity of electricity on the Base of a count signal and a receiving device for receiving a contactless transmitted Current measurement signal and the output of the count signal.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen eine Stromerfassungsvorrichtung zur Integration in einen Zählerschrank und zur Aufnahme einer oben beschriebenen Zählervorrichtung mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines elektrischen Stroms, der durch einen Leiter fließt, unter Ausgabe eines Erfassungssignals und einer Übertragungseinrichtung zur kontaktlosen Übertragung eines Strommesssignals auf der Grundlage des Erfassungssignals zu der Zählervorrichtung.Farther is inventively provided a Current detection device for integration in a meter cabinet and for receiving a counter device described above with a detection device for detecting an electric current flowing through a conductor, under Output of a detection signal and a transmission device for contactless transmission a current measurement signal based on the detection signal the meter device.

In vorteilhafter Weise lässt sich die Zählervorrichtung somit kontaktlos mit einer entsprechenden Stromerfassungsvorrichtung bzw. Aufnahmeplattform verbinden. Es wird somit auf direkte galvanische Kontakte verzichtet, so dass der Anschluss der Zählervorrichtung gefahrlos sowohl im spannungsführenden als auch im spannungslosen Zustand ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen oder dergleichen erfolgen kann. Durch die kontaktlose Übertragung werden ferner Übergangswiderstände und somit Wärmeentwicklungen weitestgehend vermieden, so dass die Zählervorrichtung und entsprechend auch die Stromerfassungsvorrichtung wesentlich kleiner in ihren Abmessungen als bislang gebaut werden können. Darüber hinaus kann ein Wechsel der Zählereinheit, der turnusmäßig von den Verteilungsnetzbetrei bern vorgeschrieben ist, erfolgen, ohne dass der Strom abgeschaltet werden muss. Dies bedeutet, dass der Energiefluss ohne Unterbrechung aufrechterhalten werden kann, was stets von Vorteil ist.In advantageous way the meter device thus contactless with a corresponding current detection device or recording platform connect. It is thus on direct galvanic Omitted contacts, so that the connection of the meter device safely both in the exciting as well as in a de-energized state without the aid of tools or the like can take place. Through the contactless transmission also contact resistance and thus heat developments largely avoided, so that the counter device and accordingly also the current detection device is much smaller in size as far as can be built. About that In addition, a change of the counter unit, the regular of the distribution system operator is prescribed, without the power must be switched off. This means that the energy flow can be maintained without interruption, which is always beneficial.

Vorzugsweise sind die Empfangseinrichtung der Zählervorrichtung und die Übertragungseinrichtung der Stromerfassungsvorrichtung zum Empfang bzw. zum Übertragen elektromagnetischer, optischer oder akustischer Signale ausgelegt. Dadurch kann zwischen beiden Komponenten eine berührungslose Signalübertragung stattfinden.Preferably are the receiving device of the counter device and the transmission device the current detection device for receiving or transmitting electromagnetic, optical or acoustic signals designed. This allows a contactless signal transmission between the two components occur.

Darüber hinaus kann sowohl die Zählervorrichtung als auch die Stromerfassungsvorrichtung ein vollisoliertes, geschlossenes Gehäuse aufweisen. Dadurch ist ein hoher Schutzgrad für den Bedienenden und die nachfolgenden, elektrischen Verbraucher gewährleistet.Furthermore can both the meter device as well as the current detection device a fully isolated, closed casing exhibit. This is a high degree of protection for the operator and the subsequent, ensures electrical consumers.

Die Zählervorrichtungen können ferner modular aufgebaut sein, so dass sie sich zum Messen einzelner Phasen eines Dreiphasenwechselstroms zu einem Zählerblock zusammenfassen lassen. Dies hat den Vorteil, dass individuell zusammengesetzte Zählerblöcke in die entsprechenden Aufnahmeplattformen von Dreiphasenwechselstromsystemen aufgesteckt werden können.The counter devices can Furthermore, be modular so that they are suitable for measuring individual To combine phases of a three-phase alternating current into one counter block. This has the advantage that individually composed counter blocks in the corresponding receiving platforms of three-phase AC systems can be plugged.

Die Zählervorrichtung kann aber auch mit mindestens drei Empfangseinrichtungen zum Empfangen von Strommesssignalen eines Dreiphasenwechselstromsystems bestückt sein. Dementsprechend kann auch die Stromerfassungsvorrichtung mindestens drei Erfassungseinrichtungen und mindestens drei Übertragungseinrichtungen zum Übertragen von Strommesssignalen eines Dreiphasenwechselstromsystems aufweisen. Damit lässt sich die Stromzählung bei einem Dreiphasenwechselstromsystem günstig mit vorgefertigten Zählerblöcken realisieren.However, the counter device can also be equipped with at least three receiving devices for receiving current measuring signals of a three-phase be equipped alternating current system. Accordingly, the current detection device may also have at least three detection devices and at least three transmission devices for transmitting current measurement signals of a three-phase AC system. In this way, the current metering in a three-phase AC system can be implemented favorably with prefabricated meter blocks.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die eine Prinzipskizze einer er findungsgemäßen Zählervorrichtung und Stromerfassungsvorrichtung zeigt.The The present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawing which a schematic diagram of he inventive counter device and current detection device shows.

Das nachfolgend näher geschilderte Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.The below described embodiment represents a preferred embodiment of present invention.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Verbindung einer Anschlusseinheit, in diesem Fall einer Zählereinheit 1, mit einer Aufnahmeplattform 2, die im vorliegenden Dokument auch als Stromerfassungsvorrichtung bezeichnet ist, nicht wie üblich über direkte Kontakte oder Verbindungselemente herzustellen. Vielmehr erfolgt erfindungsgemäße die Verbindung zwischen beiden Komponenten kontaktlos. Dies bedeutet, dass die in der Aufnahmeplattform 2 erfassten Messsignale berührungslos an die Zählereinheit 1 übertragen werden können. Dabei kann die Übertragung beispielsweise mit elektromagnetischen, optischen oder Ultraschallsignalen erfolgen.The invention is based on the idea of connecting a connection unit, in this case a counter unit 1 , with a recording platform 2 , which is also referred to in this document as a current detection device, not as usual to make direct contacts or fasteners. Rather, according to the invention, the connection between the two components is contactless. This means that in the receiving platform 2 recorded measurement signals without contact to the counter unit 1 can be transmitted. The transmission can take place, for example, with electromagnetic, optical or ultrasonic signals.

In der grafischen Darstellung sind in der Zählereinheit 1 für jede Phase eines Dreiphasenwechselstromsystems, aber auch für den Nullleiter eine eigene Übertragungsfläche 11 vorgesehen. In gleicher Weise besitzt auch die Aufnahmeplattform 2 entsprechende Übertragungsflächen 21.In the graph are in the counter unit 1 for each phase of a three-phase AC system, but also for the neutral conductor its own transmission surface 11 intended. In the same way owns the recording platform 2 corresponding transfer surfaces 21 ,

Beide Komponenten, sowohl die Zählereinheit 1 als auch die Aufnahmeplattform 2, bilden jeweils eine geschlossene, vollisolierte Einheit. Zur Installation der Zählereinheit 1 wird diese mit ihrer Rückseite 12 an die Frontseite 22 der Aufnahmeplattform 2 befestigt. Die Befestigung kann über ein nicht dargestelltes Steck- oder Schiebesystem erfolgen, wobei die beiden Komponenten Zählereinheit 1 und Aufnahmeplattform 2 ohne Anschluss einer elektrischen, galvanischen Verbindung miteinander verrasten. Es bleibt unbenommen, die beiden Komponenten zusätzlich miteinander zu verschrauben.Both components, both the counter unit 1 as well as the recording platform 2 , each form a closed, fully insulated unit. To install the counter unit 1 This will be with your back 12 to the front 22 the recording platform 2 attached. The attachment can be made via a plug-in or sliding system, not shown, wherein the two components counter unit 1 and recording platform 2 lock without connecting an electrical, galvanic connection. It remains unavoidable to additionally screw the two components together.

Im verbundenen Zustand liegen die Übertragungsflächen 11 und 21 der Zählereinheit 1 und der Aufnahmeplattform 2 einander direkt gegenüber, so dass eine ungehinderte, kontaktlose Signalübertragung auf elektromagnetischem, elektrischem, optischem oder akustischem Weg möglich ist. Im vorliegenden Beispiel sind an beiden Komponenten 1 und 2 jeweils drei Übertragungsflächen L1, L2 und L3 für die Phasen und eine Übertragungsfläche N für den Nullleiter vorgesehen.In the connected state are the transmission surfaces 11 and 21 the counter unit 1 and the recording platform 2 each other directly opposite, so that an unobstructed, contactless signal transmission in electromagnetic, electrical, optical or acoustic way is possible. In the present example are on both components 1 and 2 three transmission surfaces L1, L2 and L3 are provided for the phases and a transfer surface N for the neutral conductor.

In der Stromerfassungsvorrichtung bzw. der Aufnahmeplattform 2 wird der elektrische Strom bzw. die elektrische Energie indirekt erfasst bzw. gemessen. Dabei spielt es eine untergeordnete Rolle, über welches physikalische Gesetz die Messung erfolgt. Beispielsweise kann die Messung, d. h. das Abgreifen eines Stromsignals in der Aufnahmeplattform 2, über die Erfassung elektromagnetischer Wellen bei Metallkabeln oder über die Intensität bzw. Impulszahl des Lichts bei Lichtwellenleitern erfolgen. Darüber hinaus kann das Messen des Stroms auch durch Ultraschall oder Infrarot erfolgen. Dabei können die physikalischen Prinzipien zum Erfassen des Stroms in einer Leitung einerseits und zum Übertragen von der Aufnahmeplattform 2 zu der Zählereinheit 1 andererseits aufeinander abgestimmt bzw. gleich sein.In the current detection device or recording platform 2 the electrical current or the electrical energy is detected or measured indirectly. It plays a minor role over which physical law the measurement takes place. For example, the measurement, ie the tapping of a current signal in the recording platform 2 , via the detection of electromagnetic waves in metal cables or on the intensity or pulse number of the light in optical fibers. In addition, the measurement of the current can also be done by ultrasound or infrared. In this case, the physical principles for detecting the current in a line on the one hand and for transmitting from the recording platform 2 to the counter unit 1 On the other hand be coordinated or the same.

Claims

Counter device ( 1 ) for electricity metering in a meter cabinet with - a display device for displaying a quantity of electricity on the basis of a count signal, characterized by - a receiving device for receiving a contactlessly transmitted current measurement signal and for outputting the count signal.

counter means according to claim 1, wherein the receiving means for receiving electromagnetic, optical or acoustic signals is designed.

counter means according to claim 1 or 2, having a fully insulated, closed housing.

counter means according to any one of the preceding claims, modular with others counting devices for measuring individual phases of a three-phase alternating current is zusammenfügbar.

counter means according to one of claims 1 to 3, with at least three receiving devices for receiving Current measuring signals of a three-phase alternating current system.

Current detection device ( 2 ) for integration in a meter cabinet and for accommodating a counter device ( 1 ) according to any one of the preceding claims, comprising: detecting means for detecting an electric current flowing through a conductor, thereby outputting a detection signal, characterized by - a transmission device for contactless transmission of a current measurement signal on the basis of the detection signal to the counter device ( 1 ).

A current detection device according to claim 6, wherein the transmission device for transmitting electromagnetic, optical or acoustic signals is designed.

Current detection device according to claim 6 or 7, which has a fully insulated, closed housing.

Current detection device according to one of claims 6 to 8, with at least three detection devices and at least three transmission devices to transfer current measurement signals of a three-phase AC system.