DE102004046275B4 - Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur von Hochspannung führenden Baugruppen - Google Patents

Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur von Hochspannung führenden Baugruppen Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur einer elektrischen Baugruppe, mit
(a) Mitteln zur Bestimmung der Stromstärke des durch die Baugruppe fließenden elektrischen Stroms,
(b) Kontaktmittel zum Herstellen von zwei Kontakten an der Baugruppe, so daß an den Kontaktmitteln eine Spannung abfällt,
(c) Mittel zum Bestimmen der an den Kontaktmitteln abfallenden Spannung;
(d) Rechnermittel zum Berechnen eines die aktuelle Temperatur des Bremswiderstands repräsentierenden Wertes aus der Spannung und dem Strom,
(e) Vergleichsmittel zum Vergleichen des die aktuelle Temperatur des Bremswiderstands repräsentierenden Wertes mit einem vorgegebenen Grenzwert, und
(f) Mittel zum Bereitstellen eines Signals zum Auslösen von Maßnahmen im Fall des Überschreitens des Grenzwertes
dadurch gekennzeichnet dass
(g) die elektrische Baugruppe zum Führen einer Hochspannung ausgebildet ist und
(h) Mittel zur Übertragung des die aktuelle Temperatur der Baugruppe repräsentierenden Wertes oder des Strom- und Spannungswertes aus dem Hochspannungsteil nach außen auf nicht-elektrischem Weg vorgesehen...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur einer elektrischen Baugruppe, mit
    • (a) Mitteln zur Bestimmung der Stromstärke des durch die Baugruppe fließenden elektrischen Stroms,
    • (b) Kontaktmittel zum Herstellen von zwei Kontakten an der Baugruppe, so daß an den Kontaktmitteln eine Spannung abfällt,
    • (c) Mittel zum Bestimmen der an den Kontaktmitteln abfallenden Spannung;
    • (d) Rechnermittel zum Berechnen eines die aktuelle Temperatur des Bremswiderstands repräsentierenden Wertes aus der Spannung und dem Strom,
    • (e) Vergleichsmittel zum Vergleichen des die aktuelle Temperatur des Bremswiderstands repräsentierenden Wertes mit einem vorgegebenen Grenzwert, und
    • (f) Mittel zum Bereitstellen eines Signals zum Auslösen von Maßnahmen im Fall des Überschreitens des Grenzwertes.
  • Solche Baugruppen sind beispielsweise Hochspannung führende Bremswiderstände in Schienenfahrzeugen. Unter Hochspannung wird hier eine Spannung oberhalb von 100 V verstanden.
  • Solche Schienenfahrzeuge können zum Beispiel Eisenbahnen oder Straßenbahnen sein. Die Schienenfahrzeuge haben eine große Masse und können beträchtliche Geschwindigkeiten erreichen. Der damit erreichte, sehr hohe Impuls erfordert besondere Bremssysteme. Ein mechanisches Bremsen, wie etwa bei Kraftfahrzeugen, würde zu einem besonders hohen Verschleiß führen, der nicht hinnehmbar ist.
  • Die betrachteten Schienenfahrzeuge sind elektrisch angetrieben. Ein Elektromotor erhält seine Versorgungsspannung z.B. aus der oberhalb der Schienen verlaufenden Oberleitung. Solche Schienenfahrzeug können daher über den Motor gebremst werden. Die Motordrehzahl wird gesenkt. Der Elektromotor bremst auf diese Weise die Antriebswelle. Die anfallende, überschüssige Bremsenergie wird als elektrische Energie an die Oberleitung abgegeben. Dies funktioniert jedoch nur, wenn ein geeigneter Verbraucher, z.B. ein weiteres Schienenfahrzeug in der Nähe ist, der die Energie abnimmt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Energie über einen Bremswiderstand in Wärme umgewandelt und an die Umgebung abgegeben.
  • Der Spannungsabgriff am Elektromotor wird über einen oder mehrere Bremswiderstände an Erde gelegt. Beim Bremsen fließt dann ein Strom von bis zu 3000 Ampere bei einer Spannung im Bereich von bis zu 7500 Volt. Ein großer Teil der Energie wird im Bremswiderstand zu Wärme umgewandelt. Der Widerstand heizt sich auf Temperaturen im Bereich von 600 bis 650°C auf. Besonders beanspruchte Bremswiderstände, z.B. in Eisenbahnen, werden mit einem starken Ventilator gekühlt. Ein typischer Wert für die Ventilator-Leistung ist 20 Kilowatt. Bei anderen Bremswiderständen, z.B. auf dem Dach von Straßenbahnen, ist die Luftkühlung durch den Fahrtwind ausreichend.
  • Bremswiderstände sind teuer und aufwändig zu installieren. Wenn die Temperatur einen Wert von 700°C übersteigt, sinkt die Lebensdauer eines Bremswiderstands rapide ab. Es ist daher wichtig, daß die Temperatur eines Bremswiderstands nicht zu groß wird. Weiterhin muß das Funktionieren des Bremswiderstands aus Sicherheitsgründen gewährleistet sein.
  • Es ist bekannt, die Temperatur von Bremswiderständen mit Infrarot-Messungen durch Pyrometer oder Thermopiles zu überwachen. Eine weitere bekannte Anordung verwendet Platin-Widerstände zur Temperaturmessung, welche in den inneren Bereich der Widerstände eingebracht werden. Das führt jedoch aufgrund des inhomogenen Temperaturfeldes nur zu ungenauen Messwerten. Alle bekannten Verfahren leiden darunter, daß die Messung ungenau oder unmöglich wird, wenn Staub, Laub oder sonstige Verschmutzungen durch den Ventilator in den Bereich des Bremswiderstands gelangen. Die Veränderung der Oberfläche beeinflußt den thermischen Emissionskoeffizienten und das Pyrometer ermittelt nicht mehr die korrekte Temperatur des Widerstands. Berührende Messungen führen zu lokal kälteren Stellen, sognannte „Cold-Spots", die ebenfalls die Messgenauigkeit stark einschränken. Eine ausreichende Temperaturüberwachung ist daher mit den bekannten Temperatur-Messverfahren nicht möglich.
  • Eine große Zahl von Schienenfahrzeugen führt aus diesem Grund gar keine Temperaturüberwachung durch. Dies führt dazu, daß die Bremswiderstände eine kürzere Lebensdauer haben können und häufiger ausgewechselt werden müssen.
  • Die DE 33 08 605 C2 offenbart eine Anordnung zum Feststellen der Temperatur einer elektromagnetischen Kupplung eines Kraftfahrzeugs. Die Kupplung umfasst eine Kupplungsspule. Aus der an der Spule abfallende Spannung und dem fließenden Strom wird der temperaturabhängige Widerstand berechnet und mit einem Bezugswert verglichen. Übersteigt der Wert den Bezugswert, wird ein Alarmsignal erzeugt. Im Vergleich zu einem Bremswiderstand liegt an der Kupplungsspule nur eine geringe Spannung an. Entsprechend kann das Meßsignal unmittelbar einer Auswertung und einer Schaltung zur Erzeugung des Alarmsignals zugeführt werden. Die Verwendung einer solchen Anordnung bei Hochspannung ist in dieser Form aufgrund von ungewolltem Funkenschlag oder dergleichen nicht problemlos möglich. Dies würde die Auswerteelektronik belasten und das Messergebnis möglicherweise verfälschen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur von Baugruppen der eingangs genannten Art zu schaffen, welche auch bei hohen Temperaturen und großem Energieumsatz aufgrund von Hochspannung zuverlässige Messwerte liefert.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst durch
    • (g) die elektrische Baugruppe zum Führen einer Hochspannung ausgebildet ist und
    • (h) Mittel zur Übertragung des die aktuelle Temperatur der Baugruppe repräsentierenden Wertes oder des Strom- und Spannungswertes aus dem Hochspannungsteil nach außen auf nicht-elektrischem Weg vorgesehen sind.
  • Der die aktuelle Temperatur des Bremswiderstands repräsentierende Wert kann der temperaturabhängige Widerstand oder die daraus berechnete Temperatur sein. Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen wird hier kein weiterer Widerstand zur Temperaturmessung verwendet, welcher in das Temperaturfeld eingebracht wird. Vielmehr wird die Temperaturabhängigkeit des Bremswiderstands selber dazu genutzt um die Temperatur zu überwachen. Die Temperaturabhängigkeit des Bremswiderstands führt nämlich zu temperaturabhängigen Strom- bzw. Spannungswerten, welche zur Auswertung herangezogen werden können.
  • Die Überwachungsvorrichtung ermittelt die Temperatur oder einen damit korrellierten Wert, vergleicht ihn mit einem Grenzwert und löst bei Überschreiten des Grenzwerts ein Signal aus, mit welchem z.B. ein Alarmsignal oder ein Sicherheitsmechanismus aktiviert wird.
  • Durch die Mittel zur Übertragung des die aktuelle Temperatur des Bremswiderstands repräsentierenden Wertes oder des Strom- und Spannungswertes aus dem Hochspannungsteil nach außen ohne eine elektrische Verbindung wird der Hochspannungsteil nicht mit dem Bordnetz oder der Auswerteelektronik verbunden. Diese Übertragungsmittel können einen Wandler zur Erzeugung eines optischen Signals, einen Lichtleiter zur Übertragung des optischen Signals und einen Wandler zum Wandeln des optischen in ein elektrisches Signal umfassen. Dann werden die Signale optisch über den Lichtleiter aus dem Hochspannungsteil herausgeführt. Es gibt keine weiteren elektrischen Verbindungen zwischen dem Hochspannungsteil und dem übrigen Teil des Schienenfahrzeugs.
  • Vorzugsweise ist ein Hall-Sensor zur kontaktlosen Messung des Stroms vorgesehen. Mit diesem Sensor und der zugehörigen Mess- und Steuerelektronik können auch starke Ströme sehr genau ermittelt werden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die an den Widerständen abgegriffene Spannung zur Energieversorgung des Strom-Sensors vorgesehen. Dadurch ist keine zusätzliche Energieversorgung erforderlich. Der Strom-Sensor braucht auch nicht an die Bordstrom-Versorgung des Fahrzeugs angeschlossen werden. Der Sensor ist vielmehr völlig autonom und galvanisch von den übrigen Komponenten getrennt. Ein ungewollter Energieübergang, z.B. durch Funkenschlag oder dergleichen, wie er bei den auftretenden hohen Spannungen und Strömen vorkommen kann, wird auf diese Weise vermieden. Diese Ausgestaltung der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der Strom-Sensor immer nur dann aktiviert werden muß, wenn auch der Bremswiderstand „arbeitet", d.h. wenn ein Strom fließt. Denn nur dann kann er sich aufheizen und nur dann muß der Strom auch gemessen werden. Der Sensor muß nicht arbeiten, wenn kein Strom durch den Bremswiderstand fließt und er sich auch nicht aufheizen kann. Der Sensor benötigt dann keine Energie.
  • Zur Messung der Spannung sind vorzugsweise ein oder mehrere Spannungsteiler vorgesehen. Mit diesen Komponenten wird erreicht, daß die Spannung auf einen gut messbaren Wert konvertiert wird. So können die Kontaktmittel so an den Bremswiderständen angebracht werden, daß eine Spannung im Bereich zwischen 18 und 72 V abfällt. Zur Versorgung der Messanordnung kann ein DC/DC-Wandler vorgesehen sein. Die an den Ausgangsklemmen des DC/DC-Wandlers erzeugte Niederspannung kann an die Bedürfnisse des Strom-Sensors und/oder anderer elektronischer Komponenten angepasst werden. Diese Spannung kann über einen DC/DC-Konverter auf den niedrigeren Wert der erforderlichen Versorgungsspannung des Stromsensors, z.B. 15 V oder des Mikroprozessors auf z.B. 5 V konvertiert werden. Mit einem Spannungsteiler kann die Spannung auf einen Wert gebracht werden, der als Eingangssignal für einen Multiplexer mit anschließendem Analog-Digital-Wandler geeignet ist. Der Spannungsteiler umfasst zwei in Serie geschalteten Widerständen mit geeignetem Verhältnis der Widerstandswerte. Die Schaltung ist parallel zu dem Konverter geschaltet. Die an einem der Widerstände abfallende Spannung liegt dann in einem Bereich von z.B. 5 V, der sich gut weiter verarbeiten lässt. Neben dem Stromsensor können auch die übrigen Bauteile, wie die Übertragungsmittel, der Multiplexer, der A/D-Wandler etc. mit der abgegriffenen Spannung versorgt werden. Der Spannungsabfall an diesen Bauteilen ist so gering, daß die Messwerte dadurch nur unwesentlich beeinflusst werden.
  • Die beschriebene Vorrichtung ist besonders gut für Schienenfahrzeuge geeignet. Die Anordnung ist aber auch für andere Anwendungen, wie die Überwachung der Temperatur von Transformator-Spulen, oder für stationäre Anwendungen, wie Fahrstühle oder Rolltreppen geeignet. Ähnlich wie bei Schienenfahrzeugen wird bei diesen Anordnungen eine elektrische Baugruppe von einem hohen Strom durchflossen.
  • Ein Transformator umfasst zwei Spulen, welche von einem hohen Strom durchflossen sind. Dort wird die sehr hohe Spannung der Überlandleitungen von zum Beispiel 380 kV umgespannt. Diese Spulen haben neben dem induktiven Widerstand auch einen ohmschen Widerstand. Über diesem ohmschen Widerstand fällt eine Spannung ab, die ebenfalls temperaturabhängig ist. Die Spulen sind in einer gut abgeschirmten gekapselten Gehäuse untergebracht und daher nur sehr schwer direkt zugänglich. Die entstehende Wärme wird über in dem Gehäuse befindliches Öl abgeführt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Temperaturüberwachung direkt an den Transformatorspulen ohne den Umweg über eine Temperaturmessung des Öls, die recht ungenau ist.
  • Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Straßenbahn mit Bremswiderständen auf dem Dach
  • 2 ist eine schematische Seitenansicht eines Triebwagens einer Eisenbahn, in welcher die Lage der Bremswiderstände angedeutet ist
  • 3 ist eine schematische Draufsicht auf den Triebwagen aus 2, in welcher die Lage der Bremswiderstände angedeutet ist
  • 4 ist eine vereinfachte Darstellung eines Bremswiderstandes
  • 5 zeigt einen Ausschnitt aus einem Bremswiderstand mit einer Anordnung zur Überwachung der Temperatur
  • 6 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Schaltung der Anordnung zur Überwachung der Temperatur
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In 1 ist schematisch eine Straßenbahn 10 dargestellt. Die Straßenbahn 10 läuft auf Schienen 12 und ist mit einer Oberleitung 14 verbunden. Über die Oberleitung 14 erhält die Straßenbahn 10 die erforderliche Antriebsenergie. Auf dem Dach der Straßenbahn 10 sind drei Bremswiderstände 16, 18 und 20 angeordnet. Wenn die Straßenbahn 10 bremst liegt am Antriebsmotor eine Spannung an, die über die Oberleitung 14 abgeführt wird, wenn sich ein Verbraucher, z.B. eine weitere Straßenbahn in der Nähe befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Bremsenergie in Form von elektrischer Energie über die Bremswiderstände 16, 18 und 20 abgeführt. Dabei entsteht Wärme, welche an die Umgebung abgegeben wird. Die Bremswiderstände werden durch den Fahrwind gekühlt.
  • In 2 ist der Triebwagen 28 einer Eisenbahn dargestellt. Auch hier sind Bremswiderstände vorgesehen. Die Bremswiderstände bestehen aus drei Paketen 22, 24 und 26, die wiederum jeweils vier übereinander geschichtete Bremswiderstände umfassen. In 3 ist der Triebwagen 28 nochmals in einer Draufsicht dargestellt.
  • Die Bremswiderstände sind so miteinander in Reihe geschaltet, daß der Strom durch jeden der Bremswiderstände fließen muß. Unterhalb jedem Paket 22, 24 und 26 aus Bremswiderständen sind starke Ventilatoren 32, 34 und 36 mit 20 kW Leistung angeordnet. Die Unterseite und die Oberseite des Triebwagens weisen Öffnungen auf. Weiterhin sind die Bremswiderstände nach oben und unten mit Rosten versehen, durch welche Luft hindurch dringen kann. Die Ventilatoren 32, 34 und 36 erzeugen eine starke Luftströmung zur Kühlung der Bremswiderstände. Die Luftströmung erfolgt etwa in Richtung der mit 30 bezeichneten Pfeile von unten nach oben durch die gesamte Höhe des Triebwagens.
  • In 4 ist ein Bremswiderstand 38 schematisch dargestellt. Der eigentliche Widerstand besteht aus aneinander genieteten Blechen 40 und 42. Der Einfachheit halber sind in 4 lediglich 12 solcher Bleche dargestellt. Tatsächliche und übliche Bremswiderstände haben etwa 80 solcher Bleche. Die Bleche 40 und 42 sind so aneinander genietet oder punktgeschweißt, daß am Ende eine leitende, plane Verbindungsfläche 44 entsteht. In diesen Verbindungsflächen 44 sind an beiden Seiten Bohrungen vorgesehen, die zur Halterung mit einem keramischen Isolator-Halter 46 dienen. Der Halter 46 besteht aus einer Vielzahl von ineinander gesteckten Isolator-Teilen. Die Enden des Halters 46 hängen in einem U-Stahl 48. An den Übergangs-Stellen sind Isolierungen vorgesehen. Bei Paketen, wie sie in 2 und 3 verwendet werden, sind mehrere solche Blech-Anordnungen in einem U-Stahl übereinander vorgesehen. Die gesamte Anordnung wird von einem Rahmen 50 umgeben, der an den Seiten aus durchgängigem Blech gefertigt ist. Die Ober- und Unterseite sind mit einem luftdurchlässigen Rost abgeschlossen, damit keine unnötige Verschmutzung der Anordnung, z.B. durch Müll oder Laub erfolgt.
  • Das erste Blech 52 ist mit dem Stromkabel 54 verbunden. Das letzte Blech 40 ist ebenfalls mit einem Stromkabel 56 verbunden. Die Stromkabel 54, 56 stellen die Verbindung zum Motor bzw. zu weiteren, in Reihe geschalteten Widerständen her.
  • In 5 ist ein Ausschnitt aus 4 dargestellt. Es versteht sich, daß diese Darstellung lediglich schematisch ist und die Größenverhältnisse in der Praxis variieren können. Die Bleche sind mit 58 bezeichnet. An zwei Verbindungsstellen 60 und 62, die nicht notwendigerweise wie hier nebeneinander liegen müssen, sind Kontakte 64 und 66 vorgesehen. An diesen Kontakten 64 und 66 wird die Spannung abgegriffen, die beim Bremsen an diesen Widerständen abfallen. Es wird also nur ein Teil der tatsächlich am ganzen Bremswiderstand abfallenden Spannung abgegriffen. Durch Variation der Stellen, an welchen der Kontakt abgegriffen wird, kann Einfluss auf den abgegriffenen Spannungsbereich genommen werden. Die Spannung wird einer unten näher erläuterten Mess- und Sendeanordnung 68 zugeführt.
  • Um das eingangsseitige, isolierte Stromkabel 70 ist ein Strom-Sensor 72 vorgesehen. Der Strom-Sensor 72 besteht im wesentlichen aus einem Hall-Sensor, in welchem bei Stromfluss durch das Kabel 70 eine Spannung induziert wird. Diese Spannung ist ein direktes Maß für den fließenden Strom. Der Strom-Sensor 72 wird über Zuleitungen 74 aus der Mess- und Sendeanordnung 68 mit Spannung versorgt. Dies ist eine Spannung, die aus der zuvor am Bremswiderstand abgegriffenen Spannung abgeteilt wurde. Eine eigene Spannungsversorgung ist daher nicht erforderlich.
  • In 6 ist die Mess- und Sendeanordnung 68 detailierter dargestellt. Die Widerstände R sind mit 76, 78, 80 und 82 bzeichnet. In der Praxis wird eine geeignete Anzahl an Widerständen verwendet, die auch wesentlich höher als 4 sein kann. Der Strom fließt über ein Kabel 84 durch die Widerstände und wird an Erde 86 abgeleitet. Der Hall-Sensor ist mit 88 bzeichnet. Über Kontakte 90 und 92 wird die an den Widerständen 78 und 80 abfallende Spannung abgegriffen. Dabei werden die Kontakte gerade so gelegt, daß die Spannungswerte im Bereich zwischen 18 und 72 V liegen.
  • Die abgegriffene Spannung wird in einem DC/DC-Wandler 94 auf einen geringeren Wert konvertiert. Der Wandler 94 ist Teil der Mess- und Sendeanordnung 68, die hier durch einen gestrichelten Rahmen dargestellt ist. Innerhalb der Anordnung 68 ist weiterhin ein Spannungsteiler vorgesehen, der aus zwei Widerständen 96 und 98 besteht. Mit dem Spannungsteiler wird eine Teilspannung U(U) im Bereich von 5 Volt erzeugt, die einem zweifach Multiplexer 100 mit angeschlossenem A/D-Wandler 102 zugeführt wird. Auch die am Hall-Sensor 88 erzeugte Spannung U(I), welche den Strom durch das Stromkabel 84 repräsentiert, wird dem Multiplexer 100 zugeführt. Das im gleichen Bauelement digitalisierte Signal wird über zwei Kanäle einem Mikroprozessor 104 zugeführt. Auch der Mikroprozessor 104 wird mit einer Spannung versorgt, welche im DC/DC-Wandler 34 erzeugt wird. Dort werden die Signale zu einem Widerstandswert R=U/I verarbeitet. Aus dem Widerstandswert R=R(T) wird die Temperatur ermittelt. Die Temperatur wird dabei auf der Basis eines hinterlegten funktionellen Zusammenhangs oder einer hinterlegten Kennlinie berechnet. Der aus dem Widerstandswert errechnete Temperaturwert wird über eine serielle Schnittstelle 106 an einen Sendebaustein 108 übertragen. Der Sendebaustein 108 ist Teil einer Übertragungsvorrichtung mit welcher das Signal optisch aus dem Hochspannungsteil der gesamten Anordnung in den übrigen Teil des Schienenfahrzeugs überführt wird. In dem Sendebaustein 108 wird das elektrische, digitalisierte Signal ein optisches Signal konvertiert. Das optische Signal wird über einen Lichtwellenleiter 110 zu einem Empfangsbaustein 112 geleitet. Da die Mess- und Sendeanordnung 68 auch bezüglich der Energieversorgung vollständig autonom ist, wird auf diese Weise eine vollständige galvanische Trennung erreicht.
  • Im Empfangsbaustein 112 wird das optische Signal zurück in ein digitales elektrisches Signal konvertiert. Dieses Signal wird über eine Leitung 114 an einen weiteren Mikroprozessor 116 geleitet. Der weiteren Mikroprozessor 116 arbeitet mit Batterien 118, kann aber auch an das Bordnetz des Schienenfahrzeugs angeschlossen werden. Der Mikroprozessor 116 vergleicht den übertragenen aktuellen Temperaturmesswert mit einem Grenzwert. Wenn der Grenzwert überschritten wird, erzeugt der Mikroprozessor ein Signal an einem Ausgang 120. Mit diesem Signal kann ein Alarmsignal im Führerstand des Schienenfahrzeugs ausgelöst werden. Es kann aber auch eine andere Maßnahme getroffen werden, etwa zusätzliche Kühlmaßnahmen oder dergleichen.
  • Um auch einen eventuellen Ausfall des Mikroprozessors 116 mitzuberücksichtigen, kann auch vorgesehen sein, daß der Mikroprozessor 116 dauerhaft oder in regelmäßigen Abständen getaktet ein Signal 120 erzeugt, welches unterbrochen wird, wenn die Temperatur den vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
  • Gleichermaßen kann dauerhaft oder getaktet ein Signal über das Anliegen eines Stroms am Widerstand über eine zusätzliche Leitung dem Mikroprozessor 116 zugeführt werden. Anhand dieses Signals ist es möglich die ordnungsgemäße Funktion des Lichtwellenleiters 110 zu überprüfen. Liegt kein Signal an, so ist dies ein Indiz dafür, daß der Lichtwellenleiter defekt ist.
  • Die gleiche Anordnung, kann neben Schienenfahrzeugen auch für die Temperaturüberwachung von anderen Systemen, etwa Hochspannungstransformatoren oder dergleichen verwendet werden.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur einer elektrischen Baugruppe, mit (a) Mitteln zur Bestimmung der Stromstärke des durch die Baugruppe fließenden elektrischen Stroms, (b) Kontaktmittel zum Herstellen von zwei Kontakten an der Baugruppe, so daß an den Kontaktmitteln eine Spannung abfällt, (c) Mittel zum Bestimmen der an den Kontaktmitteln abfallenden Spannung; (d) Rechnermittel zum Berechnen eines die aktuelle Temperatur des Bremswiderstands repräsentierenden Wertes aus der Spannung und dem Strom, (e) Vergleichsmittel zum Vergleichen des die aktuelle Temperatur des Bremswiderstands repräsentierenden Wertes mit einem vorgegebenen Grenzwert, und (f) Mittel zum Bereitstellen eines Signals zum Auslösen von Maßnahmen im Fall des Überschreitens des Grenzwertes dadurch gekennzeichnet dass (g) die elektrische Baugruppe zum Führen einer Hochspannung ausgebildet ist und (h) Mittel zur Übertragung des die aktuelle Temperatur der Baugruppe repräsentierenden Wertes oder des Strom- und Spannungswertes aus dem Hochspannungsteil nach außen auf nicht-elektrischem Weg vorgesehen sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die aktuelle Temperatur der Baugruppe repräsentierende Wert der temperaturabhängige Widerstand oder die daraus berechnete Temperatur ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hall-Sensor zur kontaktlosen Messung des Stroms vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Widerständen abgegriffene Spannung zur Energieversorgung des Strom-Sensors vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel einen Wandler zur Erzeugung eines optischen Signals, einen Lichtleiter zur Übertragung des optischen Signals und einen Wandler zum Wandeln des optischen in ein elektrisches Signal umfassen.
  6. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Spannungsteiler vorgesehen sind, über welche ein definierter Bruchteil der an den Kontakten anliegenden Spannung messbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein DC/DC-Wandler vorgesehen ist, an dessen Ausgangsklemmen eine Niederspannung erzeugbar ist, die an die Bedürfnisse des Strom-Sensors und/oder sonstiger elektronischer Komponenten der Vorrichtung angepasst ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multiplexer mit einem anschließenden Analog-Digital-Wandler vorgesehen ist und die Spannung auf einen Wert gebracht wird, der als Eingangssignal für den Multiplexer geeignet ist.
  9. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche zur Überwachung der Temperatur von Transformator-Spulen.
  10. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche zur Überwachung der Temperatur von Elektromagneten.
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