DE102018207847A1 - Fahrzeugtransformator - Google Patents

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Abstract

Ein Fahrzeugtransformator (10), insbesondere ein Bahntransformator, umfasst ein Ausdehnungsgefäß (12), in welchem sich Isolieröl während eines Betriebs des Fahrzeugtransformators (10) ausdehnen kann, und einen mit dem Ausdehnungsgefäß (12) verbundenen Luftentfeuchter (14) zum Entfeuchten von über eine Leitung (16) von außen zugeführter Luft. Weiter umfasst der Fahrzeugtransformator (10) einen Feuchtigkeitssensor (18) zum Bestimmen der Luftfeuchtigkeit am Luftentfeuchter (14) sowie eine mit dem Feuchtigkeitssensor (18) gekoppelte Auswertungseinrichtung (20) zum Verarbeiten von von dem Feuchtigkeitssensor (18) ausgegebenen Luftfeuchtigkeitswerten.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugtransformator insbesondere einen Bahntransformator, mit einem Ausdehnungsgefäß, in welchem sich Isolieröl während eines Betriebs des Fahrzeugtransformators ausdehnen kann, und einem mit dem Ausdehnungsgefäß verbundener Luftentfeuchter zum Entfeuchten von über eine Leitung von außen zum Luftaustausch zugeführter Luft.
  • Während des Betriebs eines solchen Fahrzeugtransformators erwärmt sich das Isolieröl im Fahrzeugtransformator bzw. kühlt sich ab. Damit sich das Isolieröl entsprechend ausdehnen kann, gibt es ein Ausdehnungsgefäß, welches über eine Leitung, z. B. über ein Rohr, mit der Außenluft verbunden ist. Zwischen dem Ausdehnungsgefäß und der Außenluft ist ein Luftentfeuchter angeordnet. In dem Luftentfeuchter ist ein Feuchtigkeit absorbierendes Material, wie z. B. Silikagel-Kugeln, angeordnet, welches Feuchtigkeit beim Luftaustausch aufnehmen kann.
  • Es wird angestrebt, dass sich im Fahrzeugtransformator kein Wasser durch eingebrachte Luftfeuchtigkeit ansammelt, denn dann könnte es passieren, dass das Isolieröl durch die Vermischung mit Wasser den Fahrzeugtransformator nicht mehr ausreichend isoliert. Im schlimmsten Fall könnte eine elektrische Teilentladung erfolgen, die den Fahrzeugtransformator zerstören kann.
  • Da das Feuchtigkeit absorbierende Material nur eine bestimmte Menge an Luftfeuchtigkeit aufnehmen kann, ist es nach einer vom Hersteller vorgegebenen Zeit gesättigt. Der Luftentfeuchter oder zumindest das Feuchtigkeit absorbierende Material im Luftentfeuchter muss dann ausgetauscht werden.
  • Um eine Funktionsfähigkeit des Luftentfeuchters sicherzustellen, erfolgt der Austausch des Luftentfeuchters oder des Feuchtigkeit absorbierenden Materials gemäß vorgegebenen Wartungszyklen, z.B. wenn das entsprechende Schienenfahrzeug, das den Fahrzeugtransformator umfasst, im Depot gewartet wird. D. h. der Luftentfeuchter wird ausgebaut und ein neuer Luftentfeuchter wird eingebaut bzw. das Feuchtigkeit absorbierende Material wird ausgetauscht. Der Aus- und Einbau erfolgt, wie erwähnt, zu fest vorgegebenen Wartungszyklen, zu denen die verschiedenen Komponenten des Schienenfahrzeugs im Depot des Bahnbetreibers gleichzeitig gewartet werden.
  • Der Austausch des Luftentfeuchters erfolgt somit zeitgerecht vor dem Ende der vom Hersteller angegebenen Lebensdauer, jedoch nicht zu einem optimal festgelegten Zeitpunkt, sondern in der Regel vorfristig zu einem starr festgelegten Zyklus. Der Austauschzeitpunkt ist also nach „externen“ Kriterien starr festgelegt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den vorstehend beschriebenen Nachteilen Rechnung zu tragen und die Wartungszyklen eines Fahrzeugtransformators der beschriebenen Art zu optimieren.
  • Erfindungsgemäß wird ein Fahrzeugtransformator, insbesondere Bahntransformator, zur Verfügung gestellt. Dieser umfasst ein Ausdehnungsgefäß, in welchem sich Isolieröl während eines Betriebs des Transformators ausdehnen kann. Weiter umfasst der Fahrzeugtransformator einen mit dem Ausdehnungsgefäß verbundener Luftentfeuchter zum Entfeuchten von über eine Leitung von außen zugeführter Luft.
  • Erfindungsgemäß umfasst der Fahrzeugtransformator einen Feuchtigkeitssensor zum Bestimmen der relativen Luftfeuchtigkeit am Luftentfeuchter zum Überwachen der Funktionsfähigkeit des Luftentfeuchters, sowie eine mit dem Feuchtigkeitssensor gekoppelte Auswertungseinrichtung zum Verarbeiten von von dem Feuchtigkeitssensor ausgegebenen Luftfeuchtigkeitswerten.
  • Das Vorsehen des Feuchtigkeitssensors und der Auswertungseinrichtung hat den Vorteil, dass nun die Luftfeuchtigkeit am Luftentfeuchter permanent gemessen bzw. bestimmt werden kann. Verschlechtert sich z. B. die gemessene Differenz des Luftfeuchtigkeitsgrads, d. h. die Luftfeuchtigkeit erhöht sich, bedeutet dies eine Verringerung der Aufnahmefähigkeit des Feuchtigkeit absorbierenden Materials, wie der Silikagel-Kugeln. Anhand von definierten Schwellenwerten kann mit Bezug zu von dem Feuchtigkeitssensor ausgegebenen Luftfeuchtigkeitswerten beispielsweise festgelegt werden, wann ein bestimmter Funktionszustand oder Status des Fahrzeugtransformators erreicht ist. Vorgegebene Funktionszustände können beispielsweise die folgenden sein: „in Ordnung“, „noch x Betriebsstunden zu verwenden“, oder „Austausch erforderlich“. Es versteht sich, dass alternative oder zusätzliche Schwellenwerte oder dazugehörige Funktionszustände definiert werden können.
  • Es ergibt sich somit generell der Vorteil, dass der Luftentfeuchter oder das Feuchtigkeit absorbierende Material nicht mehr nach vorgegebenen Wartungszyklen (und damit in der Regel vorfristig) ausgetauscht werden muss, sondern erst dann, wenn tatsächlich ein solcher Austausch erforderlich ist. Auf diese Weise können erhebliche Kosten eingespart werden, sowohl Material- als auch Wartungskosten.
  • Ein Teilmodul, umfassend den Feuchtigkeitssensor und die Auswertungseinrichtung, kann vorzugsweise auch als Nachrüstsatz für derzeit verwendete herkömmliche Fahrzeugtransformatoren vorgesehen sein. Auf diese Weise können diese Fahrzeugtransformatoren umgerüstet und zumindest zukünftig kostengünstiger betrieben und gewartet werden.
  • Mit anderen Worten umfasst ein erfindungsgemäßes Nachrüstmodul für einen Fahrzeugtransformator einen Feuchtigkeitssensor und eine damit verbundene Auswertungseinrichtung. Das Nachrüstmodul ist derart ausgebildet, dass es in den Fahrzeugtransformator, welcher in der Regel ein Ausdehnungsgefäß, in welchem sich Isolieröl während eines Betriebs des Fahrzeugtransformators ausdehnen kann, und einen mit dem Ausdehnungsgefäß verbundenen Luftentfeuchter zum Entfeuchten von über eine Leitung von außen zugeführter Luft, umfasst, derart integriert werden kann, dass mittels des Feuchtigkeitssensors Luftfeuchtigkeit am Luftentfeuchter bestimmt und mittels der Auswertungseinrichtung von dem Feuchtigkeitssensor ausgegebene Luftfeuchtigkeitswerte verarbeitet werden können.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Auswertungseinrichtung des Fahrzeugtransformators eingerichtet, auf Basis von von dem Feuchtigkeitssensor ausgegebenen Luftfeuchtigkeitswerten einen Funktionszustand des Luftentfeuchters zu ermitteln. Dies kann, wie vorstehend beschrieben, beispielsweise auf Basis vorgegebener Schwellenwerte erfolgen, die in der Auswertungseinrichtung gespeichert sind. Die Auswertungseinrichtung kann dann Luftfeuchtigkeitswerte, die von dem Feuchtigkeitssensor ausgegeben werden, mit den entsprechenden Schwellenwerten vergleichen und daraus jeweils einen aktuellen Funktionszustand des Fahrzeugtransformators ermitteln.
  • Der Fahrzeugtransformator umfasst vorzugsweise eine mit der Auswertungseinrichtung verbundene Kommunikationsschnittstelle zur kontaktlosen Kommunikation mit einem externen Server. Diese Kommunikation kann beispielsweise über Mobilfunk (GSM, UMTS, LTE, 5G) oder andere herkömmliche Kommunikationsstandards, wie z. B. WLAN, erfolgen. Vorzugweise ist eine zweiseitige Kommunikation vorgesehen, d. h. der Fahrzeugtransformator kann sowohl Nachrichten an den externen Server senden als auch Nachrichten von dem externen Server empfangen. Auf diese Weise wird es möglich, dass seitens des Feuchtigkeitssensors bestimmte Luftfeuchtigkeitswerte nicht lediglich lokal, in dem Fahrzeugtransformator selbst, verarbeitet und ausgewertet werden können, sondern auch extern, in dem Server. Weiterhin kann der Fahrzeugtransformator bzw. die Auswertungseinrichtung über die Kommunikationsschnittstelle durch den externen Server mit Nachrichten versorgt werden.
  • Die Auswertungseinrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, von dem Feuchtigkeitssensor ausgegebene Luftfeuchtigkeitswerte und/oder Informationen über einen auf Basis dieser Luftfeuchtigkeitswerte ermittelten Funktionszustand des Luftentfeuchters über die Kommunikationsschnittstelle an den externen Server zu übermitteln.
  • Auf den anderen Seite kann die Auswertungseinrichtung eingerichtet sein, über die Kommunikationsschnittstelle von dem externen Server Informationen betreffend den Funktionszustand des Luftentfeuchters, der im externen Server auf Basis empfangener Luftfeuchtigkeitswerte bestimmt worden ist, zu empfangen. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswertungseinrichtung eingerichtet sein, Steuer- oder Aktualisierungsanweisungen zum Steuern oder Aktualisieren der Auswertungseinrichtung über die Kommunikationsschnittstelle von dem externen Server zu empfangen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Auswertungseinrichtung eingerichtet, Informationen betreffend einen aktuellen Funktionszustand des Luftentfeuchters über eine Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugtransformators anzuzeigen. Die Anzeigeeinrichtung kann LEDs umfassen und beispielsweise Funktionszustände analog einer Ampel ausgeben („grün“ entspricht „in Ordnung“; „gelb“ entspricht „noch x Betriebsstunden“; „rot“ entspricht „Austausch erforderlich“). Es versteht sich, dass alternative Arten des Anzeigens eines Funktionszustandes verwendet werden können.
  • Ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug umfasst einen Fahrzeugtransformator der vorstehend beschriebenen Art.
  • Ein erfindungsgemäßer Cloud-Server, entsprechend einem vorstehend bereits erwähnten externen Server, umfasst eine Kommunikationseinrichtung zur kontaktlosen Kommunikation mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeugtransformator sowie eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, auf Basis von von dem Feuchtigkeitssensor des Fahrzeugtransformators ausgegebenen und über die Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugtransformators an den Cloud-Server übermittelten Luftfeuchtigkeitswerten einen Funktionszustand des Luftentfeuchters des Fahrzeugtransformators zu ermitteln.
  • Weiterhin kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, über die Kommunikationseinrichtung Informationen betreffend den Funktionszustand des Luftentfeuchters an den Fahrzeugtransformator oder an ein Schienenfahrzeug bzw. eine Steuereinrichtung des Schienenfahrzeugs der vorstehend beschriebenen Art zu übermitteln.
  • Der Cloud-Server kann somit alternativ oder zusätzlich zu der Auswertungseinrichtung des Fahrzeugtransformators den einen aktuellen Funktionszustand des Fahrzeugtransformators ermitteln. Auf diese Weise kann auf der einen Seite die Auswertungseinrichtung entlastet werden (und entsprechend einfacher ausgebildet sein und kostengünstiger hergestellt werden). Auf der anderen Seite ist es möglich, seitens der Auswertungseinrichtung ermittelte Funktionszustände zu prüfen und gegebenenfalls zu korrigieren.
  • Vorzugsweise ist der Cloud-Server eingerichtet, Daten mit einer Mehrzahl von Fahrzeugtransformatoren auszutauschen. Die Steuereinrichtung ist dann eingerichtet, einen Funktionszustand des Luftentfeuchters eines ersten Fahrzeugtransformators auf Basis der von dem ersten Fahrzeugtransformator an den Cloud-Server übermittelten Luftfeuchtigkeitswerten in Kombination mit weiteren Daten, wie z. B. Luftfeuchtigkeitswerten oder Informationen betreffend Funktionszustände, welche von weiteren zweiten, von dem ersten Fahrzeugtransformator verschiedenen zweiten Fahrzeugtransformatoren an den Cloud-Server übermittelt worden sind, zu bestimmen.
  • Über eine solche Cloud-Lösung stehen dann nicht nur Daten betreffend Luftfeuchtigkeitswerte von einem bestimmten ersten Luftentfeuchter eines ersten Fahrzeugtransformators zur Verfügung, sondern zusätzliche Daten, wie z. B. Luftfeuchtigkeitswerte und/oder Informationen betreffend Funktionszustände jedes an einem entsprechenden System angeschlossenen Luftentfeuchter eines weiteren Fahrzeugtransformators. Mit einer dadurch immer größer werdenden Anzahl von Stichproben lassen sich Prognosen über eine noch verfügbare Betriebsdauer eines Luftentfeuchters immer besser optimieren oder präzisieren.
  • Aufgrund verschiedener Umgebungs- und Umweltbedingungen beispielsweise (Wetter, feucht bis trocken) kann der Sättigungsverlauf des Feuchtigkeit absorbierenden Materials verschiedener Luftentfeuchter unterschiedlich sein. Eine Vorhersage, ab wann eine Sättigung wohl eintritt, kann durch die Verwendung von Cloud-Daten verbessert werden. Folglich kann eine Vorgabe dazu, wann ein konkreter Luftentfeuchter oder dessen Feuchtigkeit absorbierendes Material auszutauschen ist, flexibel, gerätespezifisch und umgebungsabhängig bestimmt werden und ist nicht mehr starr vorgegeben. Damit kann erreicht werden, dass die reale „Lebensdauer“ eines Luftentfeuchters (bis voll-gesättigtes Feuchtigkeit absorbierendes Material vorliegt) situationsbedingt und den tatsächlichen Umständen entsprechend zielgenauer bestimmt werden kann. Cloud-Daten mit Informationen zu verschiedenen Luftentfeuchtern, deren Umgebungsbedingungen und entsprechenden Lebensdauern dienen dabei der Validierung und Optimierung oder Anpassung entsprechender Algorithmen zur Bestimmung der Lebensdauer der einzelnen Luftentfeuchter. Neben der Auswertung der Daten eines Luftentfeuchters eines bestimmten Fahrzeugs, beispielsweise eines Schienenfahrzeugs, werden zusätzliche Daten von Luftentfeuchtern weiterer Fahrzeuge (Schienenfahrzeuge) des Systems in die Optimierung mit einbezogen. Diese zusätzlichen Daten betreffen Luftentfeuchter von Transformatoren verschiedener Schienenfahrzeuge unter ihren verschiedenen Einsatzsituationen und Betriebsweisen, gegebenenfalls auch Transformatoren unterschiedlicher Hersteller sowie unterschiedliche Luftentfeuchter auch unterschiedlicher Hersteller. Wie bereits erwähnt, ist dabei eine Einbeziehung der jeweiligen Umgebungs- und Umweltbedingungen (Wetter, Temperatur, etc.) für eine Algorithmen-Optimierung maßgebend.
  • Die Steuereinrichtung des Cloud-Servers kann eingerichtet sein, über die Kommunikationseinrichtung Steuer- oder Aktualisierungsanweisungen zum Steuern oder Aktualisieren einer Auswertungseinrichtung eines Fahrzeugtransformators an den Fahrzeugtransformator zu übermitteln.
  • Dabei kann die Steuereinrichtung insbesondere eingerichtet sein, die Steuer- oder Aktualisierungsanweisungen auf Basis von von einer Mehrzahl von Fahrzeugtransformatoren übermittelten Daten, wie z. B. Luftfeuchtigkeitswerten oder Informationen betreffend Funktionszustände, zu bestimmen.
  • Mit anderen Worten können Steuerung oder Aktualisierung eines einzelnen Fahrzeugtransformators abhängig sein von Daten, die von einer Mehrzahl von Fahrzeugtransformatoren eines entsprechenden Systems erfasst und verarbeitet worden sind. Beispielsweise in dem Fall, dass es sich gezeigt hat, dass ursprünglich vorgegebene Schwellenwerte zu optimistisch waren (wenn z. B. eine mit einem Schwellenwert gekoppelte prognostizierte Restbetriebsdauer eines Luftentfeuchters nicht mehr immer erreicht werden konnte), können diese Schwellenwerte entsprechend angepasst werden, z.B. im Rahmen einer Aktualisierung einer Steuersoftware einer entsprechenden Auswertungseinrichtung.
  • Ein erfindungsgemäßes System umfasst zumindest einen Cloud-Server der vorstehend beschriebenen Art sowie eine Mehrzahl von vorstehend beschriebenen Fahrzeugtransformatoren.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
    • 1 schematisch den Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugtransformators,
    • 2 Komponenten einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems, und
    • 3 ein Nachrüstmodul für einen Fahrzeugtransformator gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wobei das Nachrüstmodul einen Feuchtigkeitssensor und eine damit verbundene Auswertungseinrichtung umfasst.
  • In der 1 ist schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugtransformators gezeigt. 3 zeigt ein Nachrüstmodul, mittels dessen ein herkömmlicher Fahrzeugtransformator aufgerüstet werden kann.
  • Der Fahrzeugtransformator 10 umfasst ein Ausdehnungsgefäß 12, in welchem sich ein Isolieröl während eines Betriebs des Fahrzeugtransformators 10 ausdehnen kann. Das Ausdehnungsgefäß 12 ist mit einem Luftentfeuchter 14 verbunden. Dieser dient dem Entfeuchten von über eine Leitung 16 von außen zugeführter Luft.
  • Der Fahrzeugtransformator 10 umfasst weiterhin einen Feuchtigkeitssensor 18 (mit Zwischenflansch 19) zum Bestimmen der Luftfeuchtigkeit am Luftentfeuchter 14 sowie eine mit dem Feuchtigkeitssensor 18 gekoppelte Auswertungseinrichtung 20 zum Verarbeiten von von dem Feuchtigkeitssensor 18 ausgegebenen Luftfeuchtigkeitswerten.
  • Der Feuchtigkeitssensor 18 sollte widerstandsfähig gegenüber heißen Öldämpfen sein sowie unabhängig von einer umgebenden Luft- oder Öltemperatur bzw. abhängig davon regelbar. Weiterhin sollte der Feuchtigkeitssensor 18 aus einem korrosionsbeständigen Material, wie z.B. Aluminium oder Edelstahl, gefertigt sein oder zumindest eine schützende Lackierung aufweisen.
  • Der Feuchtigkeitssensor 18 kann Messwerte, d. h. gemessene Luftfeuchtigkeitswerte, in Form analoger oder digitaler Signale an die Auswertungseinrichtung 20 ausgeben. Diese kann gegebenenfalls einen Analog-Digital-Wandler (nicht gezeigt) zum Umwandeln analoger Werte in digitale Werte umfassen.
  • Weiterhin sollte der Feuchtigkeitssensor 18 an dem Fahrzeugtransformator 10 in einer Weise angeordnet sein, welche ein einfaches Austauschen ermöglicht, z.B. in einem Zwischenflansch 19.
  • Grundsätzlich können herkömmlich bekannte und industriell bereits erprobte Feuchtigkeitssensoren 18 eingesetzt werden, wie beispielsweise so genannte Thermoset oder Thermoplastik Transducer.
  • Der Feuchtigkeitssensor 18 ist an dem Luftentfeuchter 14, der ebenfalls konventionell ausgebildet sein kann, angeordnet und ist eingerichtet, kontinuierlich die Luftfeuchtigkeit im Bereich des Luftentfeuchters 14 und in Strömungsrichtung der angesaugten Luft nach dem Luftentfeuchter 14 zu messen. Die ermittelten Messwerte werden dann an die Auswertungseinrichtung 20 ausgebeben.
  • Die Auswertungseinrichtung 20, die beispielsweise eine Prozessoreinheit umfassen kann, ist eingerichtet, auf Basis von von dem Feuchtigkeitssensor 18 ausgegebenen Luftfeuchtigkeitswerten einen Funktionszustand des Luftentfeuchters 14 zu ermitteln und entsprechende Informationen den Funktionszustand betreffend über eine Anzeigeeinrichtung 22 des Fahrzeugtransformators 10 anzuzeigen. Die Anzeigeeinrichtung 22 kann optische Anzeigeelemente, wie z. B. LEDs, umfassen und eingerichtet sein, Funktionszustände analog einer Ampel ausgeben („grün“ entspricht „in Ordnung“; „gelb“ entspricht „noch x Betriebsstunden“; „rot“ entspricht „Austausch erforderlich“).
  • Der Fahrzeugtransformator 10 umfasst weiterhin eine mit der Auswertungseinrichtung 20 verbundene Kommunikationsschnittstelle 24 zur kontaktlosen Kommunikation mit einem externen Server. Die Kommunikation kann über bekannte Standards erfolgen, z. B. über Mobilfunk (GSM, UMTS, LTE, 5G) oder über WLAN. Die Auswertungseinrichtung 20 ist in der Regel eingerichtet, über die Kommunikationsschnittstelle 24 sowohl Nachrichten an einen externen Server zu senden als auch Nachrichten von dem externen Server zu empfangen und zu verarbeiten.
  • An den Server gesendete Nachrichten können beispielsweise von dem Feuchtigkeitssensor 18 ausgegebene Luftfeuchtigkeitswerte und/oder Informationen betreffend einen Funktionszustand des Luftentfeuchters 14 betreffen.
  • Über die Kommunikationsschnittstelle 24 von dem externen Server empfangene Nachrichten umfassen z.B. Informationen betreffend einen Funktionszustand des Luftentfeuchters 14 und/oder Steuer- oder Aktualisierungsanweisungen zum Steuern oder Aktualisieren der Auswertungseinrichtung 20.
  • 2 zeigt exemplarisch Komponenten einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems 100.
  • Das System 100 umfasst einen Cloud-Server 30 sowie eine Mehrzahl von Fahrzeugtransformatoren 10, 10', 10", die jeweils auf einem Schienenfahrzeug 40, 40', 40" angeordnet sind.
  • Der Cloud-Server 30 umfasst eine Kommunikationseinrichtung 32 zur kontaktlosen Kommunikation mit einem oder mehreren der Fahrzeugtransformatoren 10, 10', 10". Die Kommunikation erfolgt in der Regel über die vorstehend erwähnten Standards.
  • Der Cloud-Server 30 umfasst weiterhin eine Steuereinrichtung 34. Diese ist eingerichtet, auf Basis von von einem Feuchtigkeitssensor 18 eines Fahrzeugtransformators 10 ausgegebenen und über die Kommunikationsschnittstelle 24 des Fahrzeugtransformators 10 an den Cloud-Server 30 übermittelten Luftfeuchtigkeitswerten einen Funktionszustand des Luftentfeuchters 14 des Fahrzeugtransformators 10 zu ermitteln.
  • Die Steuereinrichtung 34 ist weiter eingerichtet, über die Kommunikationseinrichtung 32 Informationen betreffend den ermittelten Funktionszustand des Fahrzeugtransformators 10 an den Fahrzeugtransformator 10 oder an das Schienenfahrzeug 40 (d.h. eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) des Schienenfahrzeugs 40) zu übermitteln. Auf Basis dieser Information kann dann eine Anzeige betreffend den des Funktionszustands am Fahrzeugtransformator 10 erfolgen. Beispielsweise kann an dem Fahrzeugtransformator 10 mittels LEDs der Status des Luftentfeuchters 14 (z.B. über „Ampel-Anzeige“) für das Betriebspersonal angezeigt werden, welcher angibt, ob ein Austausch notwendig ist oder ob der Luftentfeuchter 14 noch bis zum nächsten Wartungsintervall betrieben werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Information von dem Betriebspersonal des Schienenfahrzeugs 40 auch in anderer Weise verarbeitet werden.
  • Die Steuereinrichtung 34 ist weiterhin eingerichtet, einen Funktionszustand des Luftentfeuchters 14 des Fahrzeugtransformators 10 nicht nur auf Basis der von dem Fahrzeugtransformator 10 an den Cloud-Server 30 übermittelten Luftfeuchtigkeitswerten zu ermitteln, sondern es können dazu noch weitere Daten herangezogen werden, insbesondere Luftfeuchtigkeitswerte oder Informationen betreffend Funktionszustände, welche von weiteren, von dem Fahrzeugtransformator 10 verschiedenen Fahrzeugtransformatoren 10', 10" an den Cloud-Server 30 übermittelt worden sind.
  • Die Steuereinrichtung 34 kann über die Kommunikationseinrichtung 32 Steuer- oder Aktualisierungsanweisungen zum Steuern oder Aktualisieren einer Auswertungseinrichtung 20 eines Fahrzeugtransformators 10 an den Fahrzeugtransformator 10 übermitteln. Diese Anweisungen können insbesondere dazu dienen, die Auswertungseinrichtung 20 dahingehend zu instruieren, wie auf Basis von seitens des Feuchtigkeitssensors 18 ausgegebenen Luftfeuchtigkeitswerten ein aktueller Funktionszustand des Luftentfeuchters 14 zu ermitteln ist.
  • Die Steuereinrichtung 34 kann dabei die Steuer- oder Aktualisierungsanweisungen insbesondere auf Basis von von einer Mehrzahl von Fahrzeugtransformatoren 10, 10', 10" an den Cloud-Server 30 übermittelten Daten bestimmen, wie Luftfeuchtigkeitswerte oder Informationen betreffend Funktionszustände. Auf diese Weise wird es möglich, dass Daten, die mit Bezug zu dem Betrieb von einzelnen Fahrzeugtransformatoren 10, 10` erfasst worden sind, auch zur Steuerung oder Aktualisierung weiterer Fahrzeugtransformatoren 10" verwendet werden können. Auf diese Weise können Wartungszyklen noch weiter optimiert und zusätzliche Kosten eingespart werden. Auch kann mittels einer solchen Cloud-Lösung die Zuverlässigkeit der Fahrzeugtransformatoren weiter verbessert werden.
  • Um ein Austauschen eines Luftentfeuchters bzw. des darin befindlichen Feuchtigkeit absorbierenden Materials gänzlich verzichtbar zu machen, sind im Stand der Technik verschiedene Lösungen bekannt. Einerseits kann im Luftentfeuchter ein Heizelement vorgesehen sein, welches eingerichtet ist, das Feuchtigkeit absorbierende Material periodisch zu trocknen. Trockenzyklen können dabei zu festgelegten Intervallen erfolgen, die unter anderem an die Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit des jeweiligen Materials angepasst sind. Andererseits kann eine Ausdehnung des Isolieröls durch ein abgeschlossenes Ausdehnungsgefäß, wie z.B. einen Gummisack, oder ein Metall-Ausdehnungsgefäß, aufgefangen werden. Im Zusammenhang mit einer solchen Lösung wird keine Außenluft angesaugt.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10, 10', 10"
    Fahrzeugtransformator
    12
    Ausdehnungsgefäß
    14
    Luftentfeuchter
    16
    Leitung
    18
    Feuchtigkeitssensor
    19
    Zwischenflansch
    20
    Auswertungseinrichtung
    22
    Anzeigeeinrichtung
    24
    Kommunikationsschnittstelle
    30
    Cloud-Server
    32
    Kommunikationseinrichtung
    34
    Steuereinrichtung
    40, 40', 40"
    Schienenfahrzeug
    100
    System

Claims (14)

  1. Fahrzeugtransformator (10), umfassend - ein Ausdehnungsgefäß (12), in welchem sich Isolieröl während eines Betriebs des Fahrzeugtransformators (10) ausdehnen kann, - ein mit dem Ausdehnungsgefäß (12) verbundener Luftentfeuchter (14) zum Entfeuchten von über eine Leitung (16) von außen zugeführter Luft, - einen Feuchtigkeitssensor (18) zum Bestimmen der Luftfeuchtigkeit am Luftentfeuchter (14), sowie - eine mit dem Feuchtigkeitssensor (18) gekoppelte Auswertungseinrichtung (20) zum Verarbeiten von von dem Feuchtigkeitssensor (18) ausgegebenen Luftfeuchtigkeitswerten.
  2. Fahrzeugtransformator (10) nach Anspruch 1, wobei die Auswertungseinrichtung (20) eingerichtet ist, auf Basis von von dem Feuchtigkeitssensor (18) ausgegebenen Luftfeuchtigkeitswerten einen Funktionszustand des Luftentfeuchters (14) zu ermitteln.
  3. Fahrzeugtransformator (10) nach Anspruch 1 oder 2, umfassend eine mit der Auswertungseinrichtung (20) verbundene Kommunikationsschnittstelle (24) zur kontaktlosen Kommunikation mit einem externen Cloud-Server (30).
  4. Fahrzeugtransformator (10) nach Anspruch 3, wobei die Auswertungseinrichtung (20) eingerichtet ist, von dem Feuchtigkeitssensor (18) ausgegebene Luftfeuchtigkeitswerte und/oder Informationen betreffend einen Funktionszustand des Luftentfeuchters (14) über die Kommunikationsschnittstelle (24) an den externen Cloud-Server (30) zu übermitteln.
  5. Fahrzeugtransformator (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Auswertungseinrichtung (20) eingerichtet ist, über die Kommunikationsschnittstelle (24) von dem externen Cloud-Server (30) Informationen betreffend einen Funktionszustand des Luftentfeuchters (14) und/oder Steuer- oder Aktualisierungsanweisungen zum Steuern oder Aktualisieren der Auswertungseinrichtung (20) zu empfangen.
  6. Fahrzeugtransformator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswertungseinrichtung (20) eingerichtet ist, Informationen betreffend einen Funktionszustand des Luftentfeuchters (14) über eine Anzeigeeinrichtung (22) des Fahrzeugtransformators (10) anzuzeigen.
  7. Schienenfahrzeug (40) mit einem Fahrzeugtransformator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Cloud-Server (30), umfassend - eine Kommunikationseinrichtung (32) zur kontaktlosen Kommunikation mit einem Fahrzeugtransformator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, sowie - eine Steuereinrichtung (34), welche eingerichtet ist, - auf Basis von von dem Feuchtigkeitssensor (18) des Fahrzeugtransformators (10) ausgegebenen und über die Kommunikationsschnittstelle (24) des Fahrzeugtransformators (10) an den Cloud-Server (30) übermittelten Luftfeuchtigkeitswerten einen Funktionszustand des Luftentfeuchters (14) des Fahrzeugtransformators (10) zu ermitteln.
  9. Cloud-Server (30) nach Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung (34) eingerichtet ist, - über die Kommunikationseinrichtung (32) Informationen betreffend den Funktionszustand des Fahrzeugtransformators (10) an den Fahrzeugtransformator (10) oder an ein Schienenfahrzeug (40) nach Anspruch 7 zu übermitteln.
  10. Cloud-Server (30) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuereinrichtung (34) eingerichtet ist, einen Funktionszustand des Luftentfeuchters (14) des Fahrzeugtransformators (10) - auf Basis der von dem Fahrzeugtransformator (10) an den Cloud-Server (30) übermittelten Luftfeuchtigkeitswerten - in Kombination mit weiteren Daten, insbesondere Luftfeuchtigkeitswerten oder Informationen betreffend Funktionszustände, welche von weiteren, von dem Fahrzeugtransformator (10) verschiedenen Fahrzeugtransformatoren (10'; 10") an den Cloud-Server (30) übermittelt worden sind, zu bestimmen.
  11. Cloud-Server (30) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Steuereinrichtung (34) eingerichtet ist, über die Kommunikationseinrichtung (32) Steuer- oder Aktualisierungsanweisungen zum Steuern oder Aktualisieren einer Auswertungseinrichtung (20) eines Fahrzeugtransformators (10) an den Fahrzeugtransformator (10) zu übermitteln.
  12. Cloud-Server (30) nach Anspruch 11, wobei die Steuereinrichtung (34) eingerichtet ist, die Steuer- oder Aktualisierungsanweisungen auf Basis von von einer Mehrzahl von Fahrzeugtransformatoren (10; 10'; 10") an den Cloud-Server (30) übermittelten Daten, wie Luftfeuchtigkeitswerte oder Informationen betreffend Funktionszustände, zu bestimmen.
  13. System (100), umfassend zumindest einen Cloud-Server (30) nach einem der Ansprüche 8 bis 12 sowie eine Mehrzahl von Fahrzeugtransformatoren (10; 10'; 10") nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  14. Nachrüstmodul für einen Fahrzeugtransformator (10), wobei das Nachrüstmodul einen Feuchtigkeitssensor (18) und eine damit verbundene Auswertungseinrichtung (20) umfasst, wobei das Nachrüstmodul derart ausgebildet ist, dass es in den Fahrzeugtransformator (10), welcher ein Ausdehnungsgefäß (12), in welchem sich Isolieröl während eines Betriebs des Fahrzeugtransformators (10) ausdehnen kann, und einen mit dem Ausdehnungsgefäß (12) verbundenen Luftentfeuchter (14) zum Entfeuchten von über eine Leitung (16) von außen zugeführter Luft, umfasst, derart integriert werden kann, dass mittels des Feuchtigkeitssensors (18) Luftfeuchtigkeit am Luftentfeuchter (14) bestimmt und mittels der Auswertungseinrichtung (20) von dem Feuchtigkeitssensor (18) ausgegebene Luftfeuchtigkeitswerte verarbeitet werden können.
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