DE102019204305A1 - Hochspannungs-Einrichtung und Verfahren zur Temperaturmessung an einer Hochspannungs-Einrichtung - Google Patents

Hochspannungs-Einrichtung und Verfahren zur Temperaturmessung an einer Hochspannungs-Einrichtung Download PDF

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Matthias Heinecke
Thomas Hilker
Benjamin Zaedow
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungs-Einrichtung (1), mit wenigstens einer Hochspannungs-Vorrichtung (2) und mit wenigstens einem Träger (3), welcher ausgebildet ist die wenigstens eine Hochspannungs-Vorrichtung (2) zu tragen. Wenigstens ein Temperatursensor (7) ist an dem wenigstens einen Träger (3) befestigt. Ein Verfahren zur Temperaturmessung an der Hochspannungs-Einrichtung umfasst, dass wenigstens ein Temperatursensor (7), befestigt an dem wenigstens einen Träger (3), thermisch isoliert vom wenigstens einen Träger (3) die Temperatur misst, insbesondere thermisch isoliert über Distanzhülsen und/oder thermisch isolierende Matten und/oder thermisch isolierende Pasten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hochspannungs-Einrichtung und ein Verfahren zur Temperaturmessung an der Hochspannungs-Einrichtung, mit wenigstens einer Hochspannungs-Vorrichtung und mit wenigstens einem Träger, welcher ausgebildet ist, die wenigstens eine Hochspannungs-Vorrichtung zu tragen.
  • Eine Hochspannungs-Einrichtung mit Leistungsschaltern als Hochspannungs-Vorrichtungen ist z. B. aus der DE 10 2010 011 198 A1 bekannt. Die Hochspannungs-Einrichtung umfasst als Hochspannungs-Vorrichtungen insbesondere drei Leistungsschalter mit jeweils einem Leistungsschalter pro Pol. Die Hochspannungs-Einrichtung ist ausgebildet zum Schalten von Hochspannungen im Bereich von bis zu 1200 kV und/oder von Strömen im Bereich von einigen hundert Ampere. Hochspannungs-Einrichtungen umfassen alternativ zu oder neben Leistungsschaltern als Hochspannungs-Vorrichtungen z. B. Trennschalter, Erder, Ableiter, Messwandler und/oder Transformatoren. Die Hochspannungs-Vorrichtungen sind insbesondere auf einem Träger angeordnet, welcher z. B. über ein Fundament aus Beton fest mit dem Untergrund verbunden ist.
  • Bei einer Hochspannungs-Einrichtung mit drei Leistungsschaltern als Hochspannungs-Vorrichtungen sind z. B. drei Pole unabhängig voneinander oder abhängig, insbesondere gleichzeitig zu schalten. Ein Antrieb, insbesondere ein Federspeicherantrieb treibt bewegliche Kontaktstücke der Leistungsschalter über Elemente einer kinematischen Kette an. Die Elemente der kinematischen Kette umfassen z. B. Auslöser, Getriebeteile und/oder Antriebsstangen. Der Antrieb ist z. B. in einem Schaltschrank am Träger befestigt, mit einem Auslöser und einem Getriebe im Schaltschrank angeordnet, und mit Antriebsstangen und Umlenkeinrichtungen im Träger zu den Polen verlaufend angeordnet. Einrichtungen zum Steuern oder Regeln, zur Datenverarbeitung, Datenspeicherung und/oder Datenübermittlung sind z. B. im Schaltschrank angeordnet.
  • Der Leistungsschalter eines Pols umfasst elektrische Kontakte, insbesondere Nennstrom- und/oder Lichtbogenkontakte und/oder Vakuumröhren, in wenigstens einem Isolator angeordnet, z. B. einem außen gerippten Isolator aus Keramik, Silikon und/oder Verbundwerkstoffen. Der Isolator ist z. B. mit einem Isoliergas befüllt, insbesondere SF6 und/oder Clean Air. Die Pole bzw. Leistungsschalter der Pole, insbesondere die Isolatoren der Leistungsschalter sind säulenförmig ausgebildet, und z. B. aufrechtstehend auf dem Träger angeordnet. Die Pole bzw. Leistungsschalter der Pole umfassen elektrische Kontakte mit Kontaktfahnen zum Anschließen von elektrischen Verbrauchern, Strom/Spannungs-Erzeugern und/oder Stromleitungen.
  • Der Zustand der Hochspannungs-Einrichtung, insbesondere der Hochspannungs-Vorrichtungen wird über Messeinrichtungen überwacht. Z. B. wird der Gasdruck in Isolatoren über Manometer, insbesondere im Schaltschrank angeordnet, überwacht. Eine Ablesung erfolgt z. B. in regelmäßigen Abständen bei Wartungen der Hochspannungs-Einrichtung manuell, um Informationen über den Zustand und die Funktionsfähigkeit der Hochspannungs-Einrichtung, insbesondere der Hochspannungs-Vorrichtungen zu erhalten. Kontinuierliche, insbesondere Online-Überwachungen von Hochspannungs-Einrichtungen ermöglichen zu jedem Zeitpunkt die Bestimmung des Zustands und der Funktionstüchtigkeit der Hochspannungs-Einrichtung und reduzieren dadurch die Ausfallzeiten, erhöhen die Funktionssicherheit und ermöglichen eine optimierte Wartung und/oder Reparatur. Dadurch sind Kosten und Aufwand z. B. für Personal einzusparen.
  • Der Zustand einer Hochspannungs-Einrichtung bzw. von einzelnen messbaren Eigenschaften der Hochspannungs-Einrichtung, insbesondere von Messgrößen der Hochspannungs-Vorrichtungen, ist Online über Sensoren, insbesondere elektrischen und/oder elektronisch auslesbaren Sensoren bestimmbar, und kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen, insbesondere in regelmäßigen zeitlichen Abständen messbar, verarbeitbar, speicherbar und/oder übermittelbar. Dabei wird der Zustand unter anderem auch von Umwelteinflüssen wie z. B. Druck, Temperatur, Strahlung, und/oder Feuchtigkeit bestimmt.
  • Einen wesentlichen Einfluss auf Hochspannungs-Einrichtungen hat die Temperatur. Die Temperatur beeinflusst eine Reihe von Parametern einer Hochspannungs-Einrichtung, wie z. B. Gasdruck, Längen von Elementen, Federspeicherkräfte, Bewegungsprofile, Schaltverhalten, elektrische Widerstände, Kühlverhalten bei Abwärme, Kondensation von Flüssigkeiten und/oder Reibungskräfte bzw. Schmierverhalten von Schmiermitteln. Die Temperatur einer Hochspannungs-Einrichtung wird wesentlich von der Umgebungstemperatur mit beeinflusst. Bei der Messung der Umgebungstemperatur z. B. über einen Temperatursensor können eine Reihe von Störgrößen auftreten, welche eine Messung verfälschen. So kann z. B. die Temperatur der Hochspannungs-Einrichtung, wobei die Hochspannungs-Einrichtung eine hohe thermische Masse aufweist, die Temperaturmessung der Umgebungstemperatur beeinflussen und zu Messfehlern führen. Sonneneinstrahlung und/oder elektromagnetische Strahlung der Hochspannungs-Einrichtung bzw. von elektrischen Leitungen an den Hochspannungs-Vorrichtungen, können die Temperaturmessung des Temperatursensors und dessen Datenübermittlung stören.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochspannungs-Einrichtung und ein Verfahren zur Temperaturmessung an der Hochspannungs-Einrichtung anzugeben, welche die zuvor beschriebenen Probleme lösen. Insbesondere ist es Aufgabe, eine zuverlässige Temperaturmessung, insbesondere der Umgebungstemperatur, ohne bzw. mit geringen Messfehlern, einfach und kostengünstig an einer Hochspannungs-Einrichtung zu ermöglichen.
  • Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hochspannungs-Einrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und/oder durch ein Verfahren zur Temperaturmessung an einer Hochspannungs-Einrichtung, insbesondere an der zuvor beschriebenen Hochspannungs-Einrichtung, gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Hochspannungs-Einrichtung und/oder des Verfahrens zur Temperaturmessung an einer Hochspannungs-Einrichtung, insbesondere an der zuvor beschriebenen Hochspannungs-Einrichtung, sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei sind Gegenstände der Hauptansprüche untereinander und mit Merkmalen von Unteransprüchen sowie Merkmale der Unteransprüche untereinander kombinierbar.
  • Eine erfindungsgemäße Hochspannungs-Einrichtung umfasst wenigstens eine Hochspannungs-Vorrichtung und wenigstens einen Träger, welcher ausgebildet ist, die wenigstens eine Hochspannungs-Vorrichtung zu tragen. Wenigstens ein Temperatursensor ist an dem wenigstens einen Träger befestigt.
  • Durch den wenigstens einen Temperatursensor an dem wenigstens einen Träger befestigt, ist einfach und kostengünstig die Umgebungstemperatur der Hochspannungs-Einrichtung zu messen. Es sind keine weiteren, gesondert aufzustellenden Messeinrichtungen, verbunden mit zusätzlichem Aufwand und Kosten, für die Temperaturmessung der Umgebungstemperatur notwendig.
  • Der wenigstens eine Träger kann wenigstens einen Tragrahmen, insbesondere einen Hohlträger umfassen. Der wenigstens eine Temperatursensor kann insbesondere an dem wenigstens einen Tragrahmen angeordnet sein. Der wenigstens eine Träger kann wenigstens ein Trägerbein umfassen. Der wenigstens eine Temperatursensor kann insbesondere an dem wenigstens einen Trägerbein angeordnet sein. Die Befestigung des wenigstens einen Temperatursensors an einem Tragrahmen und/oder einem Trägerbein ist einfach und kostengünstig möglich.
  • Der wenigstens eine Temperatursensor kann im wenigstens einen Träger angeordnet sein, insbesondere im wenigstens einen Tragrahmen und/oder im wenigstens einen Trägerbein. Die Anordnung im Träger ermöglicht eine Abschirmung des wenigstens einen Temperatursensors gegen Strahlung, insbesondere gegen Licht- und/oder Wärmestrahlung z. B. der Sonne und/oder gegen elektromagnetische Strahlung insbesondere der elektrischen Leitungen und/oder der Hochspannungs-Vorrichtungen. Dadurch wird eine Verfälschung der Temperarturmessungen durch z. B. Strahlung oder andere Umwelteinflüsse wie Regen verhindert oder zumindest vermindert.
  • Der wenigstens eine Temperatursensor kann auf einer unteren Seite des wenigstens einen Trägers angeordnet sein, insbesondere auf einer unteren Seite des wenigstens einen Tragrahmens. Dadurch ist der Temperatursensor besonders gut gegen Umwelteinflüsse und/oder Strahlung geschützt, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen.
  • Zwischen dem wenigstens einen Temperatursensor und dem wenigstens einen Träger kann wenigstens ein Entkopplungselement angeordnet sein zur thermischen Entkopplung, insbesondere in Form von thermisch isolierenden Distanzhülsen und/oder in Form von thermisch isolierenden Matten und/oder in Form von thermisch isolierenden Pasten. Die thermische Isolation bzw. Entkopplung zwischen dem wenigstens einen Temperatursensor und dem wenigstens einen Träger ermöglicht eine Messung der Temperatur der Umwelt, ohne Verfälschung bzw. einen Einfluss der Temperatur und thermischen Masse des wenigstens einen Trägers auf die Messergebnisse. Dadurch wird eine zuverlässige Temperaturmessung der Temperatur der Umwelt mit dem wenigstens einen Temperatursensor möglich, ohne bzw. mit minimierten bzw. geringen Messfehlern, einfach und kostengünstig an einer Hochspannungs-Einrichtung.
  • Das wenigstens eine Entkopplungselement kann aus thermisch isolierendem Kunststoff, Glasfaserverstärktem Kunststoff (GfK) und/oder Gummi sein oder thermisch isolierenden Kunststoff, Glasfaserverstärkten Kunststoff (GfK) und/oder Gummi umfassen. Mit einem Entkopplungselement aus den zuvor genannten Materialien sind die zuvor genannten Vorteile der Erfindung kostengünstig, einfach und zuverlässig zu erreichen.
  • Zur Erhöhung der Rückstrahlung von Wärme durch Lichtabsorption kann der wenigstens eine Temperatursensor dunkel, insbesondere Schwarz ausgebildet sein. Dadurch kann der störende Effekt von z. B. Lichtstrahlung auf die Temperaturmessung mit dem wenigstens einen Temperatursensor verringert bzw. minimiert werden, insbesondere bei Anordnung des wenigstens einen Temperatursensors auf einer Lichtabgewandten Seite des wenigstens einen Trägers. Wärme, welche vom wenigstens einen Träger auf den wenigstens einen Temperatursensor übertragen wird, kann schnell vom wenigstens einen Temperatursensor wieder abgegeben werden und verfälscht weniger das Messergebnis. Die Latenzzeit des wenigstens einen Temperatursensors wird reduziert und die Temperaturmessung der Temperatur der Umgebung bzw. der Umwelt wird genauer.
  • Zur Verringerung der Absorption von Licht mit verbundener Wärmeentwicklung, kann der wenigstens eine Temperatursensor hell, insbesondere Weiß ausgebildet sein. Insbesondere bei Anordnung des wenigstens einen Temperatursensors am wenigstens einen Träger in Bereichen mit direktem Lichtstrahlungseinfall wird bei einem hellen, insbesondere weißen Temperatursensor die Erwärmung durch die direkte Einstrahlung reduziert, der wenigstens eine Temperatursensor heizt sich durch die Einstrahlung nicht so stark auf, und die Temperaturmessung der Temperatur der Umwelt wird nicht so stark verfälscht bzw. ist genauer, mit geringerem Fehler möglich.
  • Der wenigstens eine Temperatursensor kann in einem Feldschatten des elektromagnetischen Feldes der wenigstens einen Hochspannungs-Vorrichtung angeordnet sein. Dadurch sind Fehler in der Messung der Temperatur mit dem wenigstens einen Temperatursensor durch elektromagnetische Felder insbesondere der wenigstens einen Hochspannungs-Vorrichtung zu vermeiden bzw. zu reduzieren. Z. B. können elektromagnetische Felder durch Induktion zu einer Erwärmung und/oder zu Störsignalen im wenigstens einen Temperatursensor führen, und damit die Temperaturmessung stören und/oder das Messergebnis verfälschen. Eine Anordnung des wenigstens einen Temperatursensors in einem Feldschatten, z. B. innerhalb des Trägers, welcher insbesondere aus Metall ist, z. B. aus Stahl, verringert negative Einflüsse bzw. Störungen der Temperaturmessung des wenigstens einen Temperatursensors.
  • Der wenigstens eine Temperatursensor kann elektrisch über wenigstens ein geschirmtes, insbesondere verdrilltes Verbindungskabel verbunden sein, insbesondere mit einer Datenverarbeitungs- und/oder Speicher- und/oder Datenübermittlungseinrichtung. Dadurch ist ebenfalls der Einfluss von elektromagnetischen Feldern, insbesondere der wenigstens einen Hochspannungs-Vorrichtung, auf die Datenübertragung bzw. Weiterleitung des Messergebnisses z. B. analog und/oder digital vermeidbar bzw. verringerbar, und das Messergebnis wird nicht oder nur wenig verfälscht.
  • Das Verbindungskabel kann zur elektrischen Schirmung im Inneren des wenigstens einen Trägers angeordnet sein, insbesondere bei einem Träger aus Metall, z. B. aus Stahl. Damit sind die zuvor beschriebenen Vorteile verbunden.
  • Die wenigsten eine Hochspannungs-Vorrichtung kann einen Hochspannungs-Leistungsschalter umfassen. Insbesondere bei einem dreipoligen Aufbau können zum Schalten drei Hochspannungs-Leistungsschalter umfasst sein, jeweils ein Hochspannungs-Leistungsschalter pro Pol. Hochspannungs-Vorrichtungen mit Hochspannungs-Leistungsschaltern können Träger aufweisen, welche den erfindungsgemäßen Aufbau der Hochspannungs-Vorrichtung ermöglichen. Der Träger ermöglicht die Befestigung des wenigstens einen Temperatursensors wie zuvor beschrieben, kostengünstig und einfach, und ermöglicht ohne zusätzliche Aufbauten eine genaue, fehlerfreie Messung der Temperatur der Umwelt.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Temperaturmessung an einer Hochspannungs-Einrichtung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Hochspannungs-Einrichtung, umfasst, dass wenigstens ein Temperatursensor, befestigt an dem wenigstens einen Träger, thermisch isoliert vom wenigstens einen Träger, die Temperatur misst, insbesondere thermisch isoliert über Distanzhülsen und/oder thermisch isolierenden Matten und/oder thermisch isolierenden Pasten.
  • Der wenigstens eine Temperatursensor kann durch den Träger vor Regen, Sonne, IR- und/oder elektromagnetischer Strahlung geschützt werden, insbesondere durch Anordnung im Träger oder unterhalb des Trägers. Störgrößen können bei der Temperaturmessung der Umgebungstemperatur minimiert werden, z. B. durch die Farbe des wenigstens einen Temperatursensors, insbesondere Weiß oder Schwarz. Eine geschirmte und/oder verdrillte elektrische Verbindung insbesondere zu einer Datenverarbeitungs- und/oder Speicher- und/oder Datenübermittlungseinrichtung kann Störgrößen minimieren.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Temperaturmessung an einer Hochspannungs-Einrichtung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Hochspannungs-Einrichtung, gemäß Anspruch 13 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Hochspannungs-Einrichtung gemäß Anspruch 1 und umgekehrt.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in der einzigen Figur dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.
  • Dabei zeigt die
    • Figur schematisch in Frontansicht eine erfindungsgemäße Hochspannungs-Einrichtung 1 mit Hochspannungs-Vorrichtungen 2, und mit einem Träger 3, an welchem ein Temperatursensor 7 befestigt ist.
  • In der einzigen Figur ist schematisch in Frontansicht eine erfindungsgemäße Hochspannungs-Einrichtung 1 dargestellt. Die Hochspannungs-Einrichtung 1 umfasst beispielhaft drei Leistungsschalter als Hochspannungs-Vorrichtungen 2, wobei insbesondere jeweils ein Leistungsschalter pro Pol vorgesehen ist. Die drei Leistungsschalter sind auf einem Träger 3 angeordnet, an welchem ein Temperatursensor 7 befestigt ist. Der Träger 3 umfasst einen Basisträger 4 und zwei Trägerbeine 5, welche auf dem Untergrund befestigt sind. Am Basisträger 4 ist ein Gehäuse 6 angebracht, welches als Schalt- und/oder Antriebsschrank ausgebildet ist. In dem Gehäuse 6 ist z. B. ein Federspeicherantrieb mit einer mechanischen Speicherfeder angeordnet, ein Auslöser, ein Getriebe, ein Manometer, eine Steuer- und/oder Regelung sowie Datenverarbeitungs- und/oder Speicher- und/oder Datenübermittlungseinrichtungen.
  • Die Hochspannungs-Einrichtung 1 im Ausführungsbeispiel der Figur ist ausgebildet zum Schalten von Hochspannungen im Bereich von bis zu 1200 kV und/oder von Strömen im Bereich von einigen hundert Ampere. Die drei Leistungsschalter als Hochspannungs-Vorrichtungen 2 sind z. B. zum Schalten von drei Polen ausgebildet, unabhängig voneinander oder abhängig, insbesondere gleichzeitig. Ein Antrieb im Gehäuse 6, insbesondere ein Federspeicherantrieb, treibt bewegliche Kontaktstücke der Leistungsschalter über Elemente einer kinematischen Kette an. Die Elemente der kinematischen Kette umfassen z. B. Auslöser und Getriebeteile im Gehäuse 6 sowie Antriebsstangen und Umlenkeinrichtungen, welche im Basisträger 4 zu den Polen verlaufen. Die Leistungsschalter in den Polen umfassen elektrische Kontakte, insbesondere Nennstrom- und/oder Lichtbogenkontakte und/oder Vakuumröhren, deren bewegliche Kontaktstücke über die Antriebsstangen beim Schalten bewegt werden.
  • Die elektrischen Kontakte der Leistungsschalter sind jeweils pro Pol in wenigstens einem Isolator angeordnet. Die Isolatoren sind säulenförmig ausgebildet, insbesondere mit äußeren Rippen zur Erhöhung der Kriechstromlänge. Elektrische Kontakte sind jeweils im Isolator entlang der Längsachse angeordnet. Die Isolatoren sind z. B. aus Keramik, Silikon und/oder Verbundwerkstoffen und sind im Inneren z. B. mit einem Isoliergas befüllt, insbesondere SF6 und/oder Clean Air. Die säulenförmigen Isolatoren mit elektrischen Kontakten der Leistungsschalter sind mit der Längsachse senkrecht zur Längsachse des Basisträgers 4 angeordnet, aufrechtstehend auf dem Basisträger 4.
  • Der Basisträger 4 ist z. B. aus Stahl in Profilform, insbesondere einer U-Profilform, nach Art eines Querbalkens ausgebildet, wobei die Öffnung der U-Profilform nach unten weist, in die entgegengesetzte Richtung von den Isolatoren aus gesehen. Mittig am Basisträger 4 ist das Gehäuse 6 fest angebracht, z. B. durch Schweißen, Schrauben und/oder Steckverbindungen. Der Basisträger 4 wird von zwei Trägerbeinen 5 getragen, welche senkrecht zum Untergrund und zum Basisträger 4 angeordnet sind. Die Trägerbeine 5 sind ebenfalls z. B. aus Stahl in Profilform, insbesondere einer Rund- oder quadratischen Profilform. Die Trägerbeine 5 sind fest, insbesondere steif mit dem Basisträger 4 verbunden, z. B. durch Schweißen oder Schrauben.
  • Am Basisträger 4 ist der Temperatursensor 7 angeordnet, z. B. auf einer unteren Seite des Basisträgers 4, wie in der einzigen Figur dargestellt ist oder im Inneren der U-Profilform. Zwischen dem Temperatursensor 7 und dem Basisträger 4 sind Entkopplungselemente, insbesondere in Form von Distanzhülsen angeordnet, zur thermischen Entkopplung des Temperatursensors 7 vom Basisträger 4. Alternativ zu Distanzhülsen können z. B. thermisch isolierende Matten und/oder thermisch isolierenden Pasten verwendet werden. Distanzhülsen und/oder Matten sind z. B. aus thermisch isolierendem Kunststoff und/oder Glasfaserverstärktem Kunststoff (GfK). Die Materialien weisen eine geringe thermische Leitfähigkeit auf bei hoher mechanischer Stabilität für eine stabile mechanische Verbindung zwischen dem Temperatursensor 7 und dem Basisträger 4. Die Distanzhülsen und/oder Matten könne mit dem Basisträger 4 und/oder dem Temperatursensor 7 über Schraubverbindungen, Kleben, Schwei-ßen, und/oder Klemmen verbunden sein, und sind zwischen dem Temperatursensor 7 und dem Basisträger 4 als Abstands- bzw. Entkopplungselemente zur thermischen Isolierung angeordnet.
  • Der Temperatursensor 7 ist ausgebildet die Temperatur der Umgebung zu messen, insbesondere kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen, z. B. periodisch. Über ein Verbindungskabel 8, welches z. B. im Basisträger 4 oder am unteren Ende des Basisträgers 4 zur Abschirmung von elektromagnetischen Strahlen angeordnet ist, ist der Temperatursensor mit einer Datenerfassungs-, Datenverarbeitungs-, Datenspeicher- und/oder Datenübermittlungseinheit insbesondere im Gehäuse 6 verbunden. Damit können lokal im Gehäuse 6 oder global z. B. von einer Zentrale aus oder aus dem Internet, insbesondere auf Handheldgeräten wie Smartphones und/oder Tablets, die Temperaturdaten erfasst, gespeichert, verarbeitet und/oder ausgewertet werden. Durch die Anordnung des Temperatursensors 7 am Träger 3, insbesondere am Basisträger 4, ist eine einfache und kostengünstige Anbringung möglich, und über thermisch isolierende Entkopplungselemente ist eine Temperaturmessung der Umgebungstemperatur möglich, ohne störende Effekte bzw. mit minimierten/geringen Störungen durch den Träger 3.
  • Das Verbindungskabel 8 ist z. B. geschirmt und/oder verdrillt, um Störungen durch elektromagnetische Felder zu minimieren. Das Verbindungskabel 8 ist z. B. ein Kupfer und/oder Aluminiumkabel. Alternativ kann das Verbindungskabel 8 ein optisches Kabel sein. Eine Strom-/Spannungsversorgung des Temperatursensors 7 kann über das Verbindungskabel 8 oder ein zusätzliches Kabel erfolgen oder z. B. über Energieharvesting-Vorrichtungen. Eine weitere Übertragungsvariante stellt die Funk- und/oder Wireless-Übertragung der Messdaten dar. Hierbei werden die Daten vom Sensor zum Empfangsmodul kabellos gesendet.
  • Der Temperatursensor 7, welcher im oder unter dem Basisträger 4 angeordnet ist, im Schutz vor direkter Sonneneinstrahlung, ist z. B. mit einem schwarzen Gehäuse ausgebildet, um eine hohe Wärmeabstrahlung aufzuweisen und geringe Latenz des Temperatursensors 7 zu gewährleisten. Durch thermische Isolation vom Träger 3 und Schutz vor direkter Sonneneinstrahlung sowie der Farbe, ist der Temperatursensor 7 ausgebildet die Umgebungstemperatur ohne bzw. mit geringem Fehler zu Messen.
  • Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können untereinander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So können z. B. Hochspannungs-Einrichtungen als Hochspannungs-Vorrichtungen neben Leistungsschaltern oder alternativ zu Leistungsschaltern z. B. Trennschalter, Erder, Ableiter, Messwandler und/oder Transformatoren umfassen. Der Träger 3 kann unterschiedliche Tragelemente aufweisen, z. B. weniger oder mehr als zwei Trägerbeine 5 und/oder mehr als einen, insbesondere balkenförmigen Basisträger 4. Es können ein oder mehr Temperatursensoren 7 verwendet werden, insbesondere ein Temperatursensor 7 im Schatten und ein Temperatursensor 7 im Bereich von Sonneneinstrahlung. Es können redundante Temperatursensoren 7 verwendet werden, um beim Ausfall eines Temperatursensors 7 weiterhin zuverlässig Temperaturdaten der Umgebungstemperatur zu erfassen, oder an unterschiedlichen Orten des Trägers 3 angeordnete Temperatursensors 7, um Störeinflüsse des Trägers 3 insbesondere rechnerisch zu eliminieren.
  • Die Temperaturdaten können von einer oder vielen Hochspannungs-Einrichtungen lokal oder global ausgewertet werden, und zur Steuerung- oder Regelung der Hochspannungs-Einrichtung und/oder Hochspannungs-Einrichtungen verwendet werden, und/oder an andere Nutzer, wie z. B. den Wetterdienst weitergegeben werden, insbesondere gegen finanziellen Ausgleich.
  • 1
    Hochspannungs-Einrichtung, insbesondere Hochspannungs-Leistungsschalter
    2
    Hochspannungs-Vorrichtung, insbesondere Leistungsschalterpol
    3
    Träger
    4
    Basisträger
    5
    Trägerbein
    6
    Gehäuse, insbesondere Schalt- und/oder Antriebsschrank
    7
    Temperatursensor
    8
    Verbindungskabel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010011198 A1 [0002]

Claims (14)

  1. Hochspannungs-Einrichtung (1), mit wenigstens einer Hochspannungs-Vorrichtung (2) und mit wenigstens einem Träger (3), welcher ausgebildet ist die wenigstens eine Hochspannungs-Vorrichtung (2) zu tragen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Temperatursensor (7) an dem wenigstens einen Träger (3) befestigt ist.
  2. Hochspannungs-Einrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Träger (3) wenigstens einen Tragrahmen (4), insbesondere einen Hohlträger umfasst, und dass der wenigstens eine Temperatursensor (7) insbesondere an dem wenigstens einen Tragrahmen (4) angeordnet ist, und/oder dass der wenigstens eine Träger (3) wenigstens ein Trägerbein (5) umfasst, und dass der wenigstens eine Temperatursensor (7) insbesondere an dem wenigstens einen Trägerbein (5) angeordnet ist.
  3. Hochspannungs-Einrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperatursensor (7) im wenigstens einen Träger (3) angeordnet ist, insbesondere im wenigstens einen Tragrahmen (4) und/oder im wenigstens einen Trägerbein (5).
  4. Hochspannungs-Einrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperatursensor (7) auf einer unteren Seite des wenigstens einen Trägers (3) angeordnet ist, insbesondere auf einer unteren Seite des wenigstens einen Tragrahmens (4).
  5. Hochspannungs-Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem wenigstens einen Temperatursensor (7) und dem wenigstens einen Träger (3) wenigstens ein Entkopplungselement angeordnet ist zur thermischen Entkopplung, insbesondere in Form von thermisch isolierenden Distanzhülsen und/oder in Form von thermisch isolierenden Matten und/oder in Form von thermisch isolierenden Pasten.
  6. Hochspannungs-Einrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Entkopplungselement aus thermisch isolierendem Kunststoff, Glasfaserverstärktem Kunststoff (GfK) und/oder Gummi ist oder thermisch isolierenden Kunststoff, Glasfaserverstärkten Kunststoff (GfK) und/oder Gummi umfasst.
  7. Hochspannungs-Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Rückstrahlung von Wärme der wenigstens ein Temperatursensor (7) dunkel, insbesondere Schwarz ausgebildet ist.
  8. Hochspannungs-Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verringerung der Absorption von Licht mit verbundener Wärmeentwicklung der wenigstens ein Temperatursensor (7) hell, insbesondere Weiß ausgebildet ist.
  9. Hochspannungs-Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperatursensor (7) in einem Feldschatten des elektromagnetischen Feldes der wenigstens einen Hochspannungs-Vorrichtung (2) angeordnet ist.
  10. Hochspannungs-Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperatursensor (7) elektrisch über wenigstens ein geschirmtes, insbesondere verdrilltes Verbindungskabel (8) verbunden ist, insbesondere mit einer Datenverarbeitungs- und/oder Speicher- und/oder Datenübermittlungseinrichtung.
  11. Hochspannungs-Einrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungskabel (8) zur elektrischen Schirmung im Inneren des wenigstens einen Trägers (3) angeordnet ist.
  12. Hochspannungs-Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigsten eine Hochspannungs-Vorrichtung (2) einen Hochspannungs-Leistungsschalter umfasst.
  13. Verfahren zur Temperaturmessung an einer Hochspannungs-Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Temperatursensor (7), befestigt an dem wenigstens einen Träger (3), thermisch isoliert vom wenigstens einen Träger (3) die Temperatur misst, insbesondere thermisch isoliert über Distanzhülsen und/oder thermisch isolierenden Matten und/oder thermisch isolierenden Pasten.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperatursensor (7) durch den Träger (3) vor Regen, Sonne, IR- und/oder elektromagnetischer Strahlung geschützt wird, insbesondere durch Anordnung im Träger (3) oder unterhalb des Trägers (3), und/oder Störgrößen bei der Temperaturmessung der Umgebungstemperatur minimiert werden, insbesondere durch die Farbe, insbesondere Weiß oder Schwarz, des wenigstens einen Temperatursensors (7) und/oder eine geschirmte und/oder verdrillte elektrische Verbindung insbesondere zu einer Datenverarbeitungs- und/oder Speicher- und/oder Datenübermittlungseinrichtung.
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