DE202019106325U1 - Reihenklemmenelement - Google Patents

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    • H01R13/6683Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in sensor

Abstract

Reihenklemmenelement (8) mit wenigstens einem Gehäuse (10), wenigstens einer in dem Gehäuse (10) angeordneten Stromschiene (11) und wenigstens einem ersten kontaktlosen Stromsensor (20), der in dem Gehäuse (10) im Bereich der Stromschiene (11) angeordnet ist, sodass über den ersten Stromsensor (20) ein durch die Stromschiene (11) fließender elektrischer Strom erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromsensor (20) als ein auf einem magnetoresistiven Effekt beruhender Stromsensor, insbesondere als AMR-, GMR-, TMR- oder CMR-Sensor, oder als Hall-Sensor ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Reihenklemmenelement mit wenigstens einem Gehäuse, wenigstens einer in dem Gehäuse angeordneten Stromschiene und wenigstens einem ersten kontaktlosen Stromsensor, der in dem Gehäuse im Bereich der Stromschiene angeordnet ist, sodass über den ersten Stromsensor ein durch die Stromschiene fließender elektrischer Strom erfassbar ist. Ein solches Reihenklemmenelement kann insbesondere ein Baustein einer Reihenklemmenanordnung sein, wie z.B. eine Reihenklemme an sich oder eine Abschlussplatte einer Reihenklemmenanordnung.
  • Reihenklemmen werden in der elektrischen Installationstechnik vielfältig eingesetzt. Reihenklemmen werden üblicherweise an einer Tragschiene befestigt und nebeneinander aufgereiht, um eine Vielzahl von elektrischen Anschlussmöglichkeiten für elektrische Leiter bereitzustellen. Ein häufiger Einsatzfall von Reihenklemmen besteht darin, dass diese in einem Schaltschrank montiert werden. Die Reihenklemmen bilden dann eine Reihenklemmenanordnung. Eine solche Reihenklemmenanordnung ist z.B. aus der DE 20 2016 104 456 U1 bekannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Reihenklemmenelement, das wenigstens einen ersten kontaktlosen Stromsensor zur Erfassung der durch die Stromschiene fließenden elektrischen Ströme aufweist, weiter zu optimieren.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Reihenklemmenelement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der erste Stromsensor als ein auf einem magnetoresistiven Effekt beruhender Stromsensor, insbesondere als AMR-, GMR-, TMR- oder CMR-Sensor, oder als Hall-Sensor ausgebildet ist. Auf diese Weise kann das Reihenklemmenelement besonders kompaktbauend ausgestaltet werden, da insbesondere nicht viel Bauraum für den wenigstens einen ersten Stromsensor erforderlich ist. Ein auf einem magnetoresistiven Effekt beruhender Stromsensor kann besonders kleinbauend bereitgestellt werden, sodass er sich gut in vorhandene elektrische Geräte integrieren lässt. Dementsprechend kann ein solcher Stromsensor einschließlich einer gegebenenfalls erforderlichen Auswerteschaltung sehr einfach auch nachträglich in ein bereits vorhandenes oder bereits konstruiertes Reihenklemmenelement integriert werden. Zudem können solche Stromsensoren kostengünstig bezogen werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Stromsensor kontaktlos arbeitet. Dementsprechend sind kein zusätzlicher Adapter oder weitere Elemente für die Strommessung erforderlich.
  • Solche Sensoren sind zudem mit einer hohen Sensitivität verfügbar, beispielsweise 8 mV pro Ampere gemessenem Strom. Zusätzlich zur Sensitivität zeichnet sich ein solcher Stromsensor durch eine sehr niedrige Nichtlinearität und eine sehr geringe Temperaturabhängigkeit aus.
  • Ein AMR-Sensor beruht auf dem AMR-Effekt, d.h. dem anisotropen magnetoresistiven Effekt. Ein GMR-Sensor beruht auf dem GMR-Effekt, d.h. dem gigantischen magnetoresistiven Effekt (Giant Magnetoresistive Effect). Ein TMR-Sensor beruht auf dem TMR-Effekt, d.h. dem tunnelmagnetoresistiven Effekt (Tunneling Magneto Resistance Effect). Ein CMR-Sensor beruht auf dem CMR-Effekt, d.h. dem kolossalen magnetoresistiven Effekt (Colossal Magnetoresistive Effect).
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine erste Stromsensor in einem durch das Material des Gehäuses des Reihenklemmenelementes gebildeten Hohlraum angeordnet und gegenüber anderen Bauteilen des Reihenklemmenelementes abgekapselt ist. Vorteilhaft kann hierzu insbesondere ein an einem Gehäuse einer Reihenklemme ohnehin vorhandener Hohlraum genutzt werden, was eine einfache Unterbringung des ersten Stromsensors ermöglicht. Zudem ist der Stromsensor dadurch gegenüber den anderen Bauteilen des Reihenklemmenelementes abgekapselt, sodass beispielsweise keine zusätzliche Isolation erforderlich ist. Das Gehäuse kann z.B. ein Isolierstoffgehäuse sein.
  • Dies erlaubt zudem eine besonders günstige Unterbringung der zusätzlichen Elemente wie Auswerteschaltung und erstem Stromsensor in dem Reihenklemmenelement. Es müssen nicht beide Elemente Auswerteschaltung/erster Stromsensor an derselben Stelle untergebracht werden. Stattdessen können auch voneinander beabstandete, vorhandene Hohlräume für die separate Unterbringung der Auswerteschaltung und des ersten Stromsensors genutzt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reihenklemmenelement eine Auswerteschaltung aufweist, die zur Aufbereitung und/oder Auswertung der von dem wenigstens einen ersten Stromsensor abgegebenen Signale eingerichtet ist, wobei die Auswerteschaltung beabstandet von dem ersten Stromsensor angeordnet ist und über elektrische Leitungen mit dem ersten Stromsensor verbunden ist. Die Auswerteschaltung kann sowohl in Analogtechnik als auch in Digitaltechnik ausgebildet sein, oder als Kombination daraus. Die Auswerteschaltung kann beispielsweise einen Signalverstärker und/oder einen Rechner aufweisen, mit dem ein Auswerteprogramm (Computerprogramm) ausgeführt wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrischen Leitungen innerhalb des Gehäuses oder an dem Gehäuse des Reihenklemmenelementes entlang verlegt sind. Dies erlaubt auch eine günstige Unterbringung der elektrischen Leitungen. So kann beispielsweise an der Außenseite oder der Innenseite des Gehäuses ein entsprechender Kabelkanal gleich bei der Herstellung des Gehäuses integriert werden, in dem die elektrischen Leitungen verlegt werden können. Das Gehäuse kann z.B. ein Isolierstoffgehäuse sein. Ein solches Isolierstoffgehäuse kann beispielsweise aus Kunststoff mittels eines Spritzgießprozesses hergestellt werden. Der Kabelkanal kann dabei direkt während des Spritzgießprozesses mithergestellt werden. Dementsprechend sind keine gesonderten Fertigungsschritte für die Bereitstellung des Kabelkanals erforderlich.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reihenklemmenelement wenigstens eine Störkompensationsanordnung aufweist, die zur Kompensation von von außen auf das Reihenklemmenelement und dementsprechend auf den ersten Stromsensor einwirkenden magnetischen Störfeldern eingerichtet ist, die nicht von durch die Stromschiene fließenden Strömen verursacht sind. Dies hat den Vorteil, dass unerwünschte gegenseitige Beeinflussungen zwischen benachbarten Reihenklemmenelementen, die Teil einer Reihenklemmenanordnung sind, unterbunden oder zumindest auf ein akzeptables Maß verringert werden können. Reihenklemmen werden, wie erwähnt, üblicherweise an einer Tragschiene befestigt und unmittelbar nebeneinander aufgereiht, sodass bei entsprechenden Stromstärken in der Stromschiene die Gefahr einer gegenseitigen Störung ansonsten vorhanden wäre.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Störkompensationsanordnung wenigstens eine magnetfeldschirmende Schicht aufweist, die an oder in dem Gehäuse des Reihenklemmenelementes angeordnet ist. Die magnetfeldschirmende Schicht kann z.B. aus µ-Metall, magnetisierbarem Weicheisen oder Stahl ausgebildet sein, oder aus einer Kombination aus solchen Materialien. Durch die magnetfeldschirmende Schicht kann auf einfache Weise die gewünschte Störkompensation realisiert werden. Die magnetfeldschirmende Schicht kann beispielsweise an einer Gehäuseseite des Gehäuses des Reihenklemmenelementes angebracht sein, die dazu eingerichtet ist, benachbart zu einem anderen Reihenklemmenelement einer Reihenklemmenanordnung angebracht zu werden, beispielsweise an einer Seitenwand des Gehäuses. Alternativ kann auch nur der Aufnahmebereich, in dem der erste Stromsensor angeordnet ist, mit der magnetfeldschirmenden Schicht versehen sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Störkompensationsanordnung wenigstens einen zweiten kontaktlosen Stromsensor aufweist, der beabstandet von dem ersten Stromsensor an oder in dem Reihenklemmenelement angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass durch die Durchführung einer Korrelation der Signale des ersten Stromsensors und des zweiten Stromsensors Störeffekte eliminiert werden können, z.B. rechnerisch bei Auswertung in einer rechnergesteuerten Auswerteschaltung. Es ist hierbei vorteilhaft, wenn der zweite Stromsensor derart an oder in dem Reihenklemmenelement angeordnet ist, das dieser im Wesentlichen nur von den einwirkenden magnetischen Störfeldern beaufschlagt ist und nicht von dem Magnetfeld beaufschlagt ist, das durch den durch die Stromschiene fließenden elektrischen Strom erzeugt wird, der eigentlich gemessen werden soll. Bei einem Reihenklemmenelement kann dies beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der zweite Stromsensor in einem Prüfschacht des Reihenklemmenelementes angeordnet wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Störkompensationsanordnung wenigstens eine rechnergesteuerte Kompensationsschaltung aufweist. Dies erlaubt eine besonders flexible und an den jeweiligen Einsatzfall angepasste Störkompensation durch geeignete Computerprogrammschritte. Die rechnergesteuerte Kompensationsschaltung weist einen Rechner auf, durch den beispielsweise das typische Verhalten der von dem ersten Stromsensor anhand des erfassten elektrischen Stroms abgegebenen Daten über einen gewissen Zeitraum analysiert werden und hieraus Rückschlüsse auf Störeffekte gezogen werden, die dann rechnergesteuert kompensiert werden können.
  • Als Beispiel sei ein Reihenklemmenelement mit einem ersten Stromsensor in Form eines Hall-Sensors genannt. Um den ersten Stromsensor vor magnetischen Hintergrundfeldern, z.B. einem Magnetfeld einer benachbarten Reihenklemme, durch die ein Strom fließt, abzuschirmen, ist eine Magnetfeldabschirmung in das Reihenklemmenelement integriert, die den ersten Sensor zumindest teilweise umgibt. Bei dem Material der Magnetfeldabschirmung kann mit der Zeit eine Sättigung auftreten. Hierdurch kann ein störendes Offset-Magnetfeld anwachsen, das vom ersten Sensor detektiert wird und das die Auflösung des ersten Sensors verringert.
  • Durch die rechnergesteuerte Kompensationsschaltung, die die von dem ersten Stromsensor anhand des erfassten elektrischen Stroms abgegebenen Daten einliest und analysiert, können die Rohdaten derart umgewandelt werden, dass das Offset-Magnetfeld keinen oder allenfalls einen unwesentlichen Einfluss auf die Messgenauigkeit hat.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die rechnergesteuerte Kompensationsschaltung ein mittels eines Rechners ausgeführtes neuronales Netz aufweist. Dies erlaubt die Erkennung und Kompensation auch komplexer Störeffekte und Störmuster durch die rechnergesteuerte Kompensationsschaltung. Das neuronale Netz hat den Vorteil, dass es auf einfache Weise trainiert werden kann und auf diese Weise an die jeweilige gewünschte Kompensationsfunktion angepasst werden kann. Bei dem zuvor erläuterten Beispiel kann ein antrainiertes neuronales Netz auf dem Rechner der rechnergesteuerten Kompensationsanordnung gespeichert sein, das die Sättigung der Magnetfeldabschirmung erkennt und kompensiert.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reihenklemmenelement eine Reihenklemme oder eine Abschlussplatte einer Reihenklemmenanordnung ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reihenklemmenelement eine Datenanalyseeinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, die von dem ersten Stromsensor anhand des erfassten elektrischen Stroms abgegebenen Daten zu analysieren und die auf diese Weise analysierten Daten über eine Schnittstelle anderen Einrichtungen bereitzustellen und/oder wenigstens eine Funktion des Reihenklemmenelementes anhand der analysierten Daten automatisch zu verändern. Durch eine solche Datenanalyseeinrichtung kann bereits eine Vorverarbeitung und Analyse der Daten des ersten Sensors in dem Reihenklemmenelement selbst erfolgen. Auf diese Weise kann die Hardware für eine komplexe Datenanalyse platzsparend untergebracht werden, insbesondere direkt im Reihenklemmenelement. Mit anderen Worten, es ist nicht zwingend eine Weitergabe der Daten an eine externe Auswerteeinrichtung erforderlich, die Auswertung und Analyse der Daten kann zumindest teilweise oder auch vollständig in dem Reihenklemmenelement erfolgen. Hierzu kann die Datenanalyseeinrichtung ebenfalls einen Rechner aufweisen. Es kann auch ein gemeinsamer Rechner zur Bildung der Datenanalyseeinrichtung und der rechnergesteuerten Kompensationsschaltung eingesetzt werden. Auch die Datenanalyseeinrichtung kann ein mittels eines Rechners ausgeführtes neuronales Netz aufweisen.
  • Wie erwähnt, können die analysierten Daten über eine Schnittstelle anderen Einrichtungen bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich können diese analysierten Daten auch innerhalb des Reihenklemmenelementes genutzt werden, um wenigstens eine Funktion des Reihenklemmenelementes automatisch zu verändern. So kann bspw. anhand der analysierten Daten eine automatische Veränderung der Sensitivität des ersten Sensors durchgeführt werden. Ist der erste Sensor ein programmierbarer Sensor, bei dem verschiedene Sensitivitätsstufen programmiert werden können, kann bspw. anhand der analysierten Daten automatisch eine veränderte Sensitivitätsstufe ausgewählt und in dem Sensor programmiert werden.
  • Beispielhaft sei erläutert, dass anhand der Datenanalyseeinrichtung, bspw. anhand des Rechners und/oder dessen neuronalen Netzes, die von dem ersten Stromsensor anhand des erfassten elektrischen Stroms abgegebenen Daten über eine gewisse Zeit analysiert werden und dabei ein typischer Strombereich, in dem sich die Strom-Werte in der Regel befinden, ermittelt wird. Es kann dann automatisch die Sensitivität des ersten Stromsensors auf diesen Bereich eingestellt werden. Fließt bspw. nach Einsatz des Reihenklemmenelementes in einem Schaltschrank mehrere Tage lang ein Strom von etwa 20 A über das Reihenklemmenelement, obwohl der erste Stromsensor für einen Sensitivitätsbereich von 0-150 A eingestellt ist, so wird nach Erkennung des tatsächlich vorliegenden Strombereiches die Sensitivität des Sensors auf einen anderen Bereich, z.B. 0-30 A, umgestellt. Der erste Stromsensor kann mit der geänderten Sensitivität mit höherer Genauigkeit messen. Verändert sich der im zeitlichen Mittel auftretende gemessene Strom wiederum, kann erneut eine Anpassung der Sensitivität des ersten Stromsensors durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich, insbesondere wenn ein erster Stromsensor ohne einstellbare Sensitivität eingesetzt wird, kann die Variation des Messbereiches durch automatisches Zuschalten und/oder Wegschalten verschiedener Widerstände mittels MEMS-Technologie erfolgen.
  • Bei der direkten Datenanalyse in dem Reihenklemmenelement kann durch die Datenanalyseeinrichtung, z.B. durch den Rechner und/oder dessen neuronales Netz, anhand eines Trainings anhand der Höhe des durch den ersten Stromsensor erfassten Stroms erkannt werden, in welchem von einer bestimmten Anzahl von Betriebsmodi sich ein an dem Reihenklemmenelement angeschlossener Verbraucher befindet. Je nach erkanntem Betriebsmodus kann das Reihenklemmenelement dann bestimmte Daten ausgeben oder anzeigen, oder den angeschlossenen Verbraucher in einer bestimmten Weise mit elektrischer Energie versorgen.
  • Der Rechner kann mit einem Wireless-Modul, z.B. BLE, kombiniert werden, sodass die in dem Reihenklemmenelement analysierten Daten direkt vor Ort, z.B. mittels Tablett oder Smartphone, einer weiteren Auswertung zugeführt werden können. Die zuvor erwähnte Schnittstelle kann in diesem Fall als Wireless-Modul ausgebildet sein. Ist das Reihenklemmenelement in einem Schaltschrank eingebaut, kann ein Benutzer diesen öffnen, mittels seiner Auswerteeinrichtung ein Reihenklemmenelement auswählen und auf der Auswerteeinrichtung die analysierten Daten dieses Reihenklemmenelementes aufnehmen und z.B. visuell darstellen, bspw. Minimalwert, Maximalwert, Stromspitzen, Betriebszustand des angeschlossenen Verbrauchers.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reihenklemmenelement eine Selbstjustierungseinrichtung aufweist, durch die im laufenden Betrieb des ersten Stromsensors in Abhängigkeit von auftretenden Betriebsbedingungen, insbesondere über eine gewisse Zeitdauer gemittelten, durch den ersten Stromsensor erfassten Stromwerten, eine Selbstjustierung des ersten Stromsensors erfolgt. Die Selbstjustierungseinrichtung kann bspw. einen Rechner aufweisen, wobei auch ein gemeinsamer Rechner von der Selbstjustierungseinrichtung und anderen Einrichtungen wie die Datenanalyseeinrichtung und der rechnergesteuerten Kompensationsschaltung genutzt werden können. Die Selbstjustierung hat den Vorteil, dass weniger manuelle Eingriffe durch den Benutzer erforderlich sind und insbesondere bei einer großen Anlage mit vielen Reihenklemmenelementen der Wartungs- und Einstellungsaufwand deutlich reduziert werden kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Selbstjustierung eine Veränderung der Sensitivität und/oder eine Veränderung des Messoffsets des ersten Stromsensors umfasst. Beispielsweise kann durch die Veränderung des Messoffsets das zuvor beispielhaft erwähnte Offset-Magnetfeld kompensiert werden. Durch die Veränderung der Sensitivität kann der erste Stromsensor auf die tatsächlichen Einsatzbedingungen, d.h. die tatsächlich auftretenden Ströme des Reihenklemmenelementes, automatisch adaptiert werden.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter dem unbestimmten Begriff „ein“ kein Zahlwort zu verstehen. Wenn also z.B. von einem Bauteil die Rede ist, so ist dies im Sinne von „mindestens einem Bauteil“ zu interpretieren. Soweit Winkelangaben in Grad gemacht werden, beziehen sich diese auf ein Kreismaß von 360 Grad (360°). Soweit ein Rechner erwähnt ist, kann dieser dazu eingerichtet sein, ein Computerprogramm, z.B. im Sinne von Software, auszuführen. Der Rechner kann als handelsüblicher Computer ausgebildet sein, z.B. als PC, Laptop, Notebook, Tablet oder Smartphone, oder als Mikroprozessor, Mikrocontroller oder FPGA, oder als Kombination aus solchen Elementen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen
    • 1 eine Reihenklemmenanordnung mit zwei nebeneinander angeordneten Reihenklemmen in perspektivischer Darstellung und
    • 2 eine Reihenklemme, in der die Reihenklemme in einer Ansicht schräg auf die Gehäuseoberseite und eine Seitenfläche erkennbar ist.
  • Die 1 zeigt eine Reihenklemmenanordnung 7 mit zwei nebeneinander angeordneten Reihenklemmen 8. Diese Reihenklemmen 8 sind so aneinander angepasst, dass als Brückerschächte 9 ausgebildete Stecköffnungen an der Oberseite des Gehäuses 10 der Reihenklemmen 8 in einer Flucht zueinander ausgerichtet sind.
  • Erkennbar ist, dass die Reihenklemmen 8 jeweils mindestens eine Stromschiene 11 mit Federklemmanschlüssen 12 zum Anklemmen elektrischer Leiter (nicht dargestellt) an die Stromschiene 11 haben, welche in eine Leitereinführungsöffnung 13 im Gehäuse 10 eingeführt werden. In der Stromschiene 11 ist weiterhin eine Stecköffnung 14 vorhanden, wobei der im Gehäuse 10 in der Reihenklemme 8 eingebrachte Brückerschacht 9 zur Stecköffnung 14 führt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zudem noch eine Klemmfeder 15 in die Stecköffnung 14 einer Reihenklemme 8 eingebaut, um eine in die Stecköffnung 14 eingesteckte Steckzunge 2 eines Querbrückers 1 durch Federkraft an die Steckzunge 11 zu drücken und damit den Stromübergang zu verbessern.
  • Die Reihenklemmen 8 haben an Ihrer dem Brückerschacht 9 gegenüberliegenden Seite einen Rastfuß 16, der in an sich bekannter Weise zum Aufrasten der Reihenklemmen 8 auf eine Tragschiene (nicht dargestellt) vorgesehen ist.
  • Erkennbar ist, dass der dargestellte Querbrücker 1 einen seitlich über diese beiden gezeigten Reihenklemmen 8 hinausragenden Steg 4 mit weiteren davon abragenden Steckzungen hat. Die Anzahl der Steckzungen eines Querbrückers 1 und damit die Länge des Steges 4 ist nahezu beliebig und hängt von dem jeweiligen Bedarf ab.
  • Zudem sind in die Reihenklemme 8, die links erkennbar ist, ein erster kontaktloser Stromsensor 20 und ein zweiter kontaktloser Stromsensor 21 integriert. Der erste Stromsensor 20 dient zur kontaktlosen Erfassung des durch die Stromschiene 11 fließenden Stroms. Der zweite Stromsensor 21 ist Teil einer Störkompensationsanordnung, mit der eine Kompensation von von außen auf die Reihenklemme 8 einwirkende magnetische Störfelder kompensiert werden können. Der erste und oder der zweite Stromsensor 20, 21 kann als ein auf einem magnetoresistiven Effekt beruhender Stromsensor ausgebildet sein.
  • Die in 2 dargestellte Reihenklemme 8 weist ein Gehäuse 10 auf, das einen Hohlraum 22 aufweist, in dem der erste Stromsensor 20 angeordnet ist. Die innerhalb des Gehäuses 10 angeordnete Stromschiene 11 ist, weil sie in Wirklichkeit nicht von außen sichtbar ist, hier nur gestrichelt dargestellt. An einer von dem ersten Stromsensor 20 entfernten Stelle weist die Reihenklemme 8 eine Auswerteschaltung 24 auf, z.B. an der Oberseite des Gehäuses 10. Der erste Stromsensor 20 ist über elektrische Leitungen mit der Auswerteschaltung 24 verbunden. Die elektrischen Leitungen sind in einem Kabelkanal 23 geführt, der durch das Gehäusematerial des Gehäuses 10 gebildet ist. Der Kabelkanal 23 kann beispielsweise von der Außenseite des Gehäuses 10 her zugänglich sein, was eine einfache Verlegung der elektrischen Leitungen ermöglicht.
  • Beispielhaft ist ferner dargestellt, dass das Gehäuse 10 an einer zur Anreihung an eine weitere Reihenklemme ausgebildeten Gehäuseseite eine magnetfeldschirmende Schicht 5 aufweist. Durch die magnetfeldschirmende Schicht 5 werden unerwünschte, für die Messung mittels des ersten Stromsensors 20 störende magnetische Felder von diesem ersten Stromsensor 20 abgeschirmt und damit zumindest soweit gedämpft, dass eventuell verbleibende Störeinflüsse vernachlässigbar sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Querbrücker
    2
    Steckzunge
    4
    Steg
    5
    magnetfeldschirmende Schicht
    7
    Reihenklemmenanordnung
    8
    Reihenklemmen
    9
    Brückerschacht
    10
    Gehäuse
    11
    Stromschiene
    12
    Federklemmanschluss
    13
    Leitereinführungsöffnung
    14
    Stecköffnung
    15
    Klemmfeder
    16
    Rastfuß
    20
    erster Stromsensor
    21
    zweiter Stromsensor
    22
    Hohlraum
    23
    Kabelkanal
    24
    Auswerteschaltung
  • 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 202016104456 U1 [0002]

Claims (14)

  1. Reihenklemmenelement (8) mit wenigstens einem Gehäuse (10), wenigstens einer in dem Gehäuse (10) angeordneten Stromschiene (11) und wenigstens einem ersten kontaktlosen Stromsensor (20), der in dem Gehäuse (10) im Bereich der Stromschiene (11) angeordnet ist, sodass über den ersten Stromsensor (20) ein durch die Stromschiene (11) fließender elektrischer Strom erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromsensor (20) als ein auf einem magnetoresistiven Effekt beruhender Stromsensor, insbesondere als AMR-, GMR-, TMR- oder CMR-Sensor, oder als Hall-Sensor ausgebildet ist.
  2. Reihenklemmenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine erste Stromsensor (20) in einem durch das Material des Gehäuses (10) des Reihenklemmenelementes (8) gebildeten Hohlraum (22) angeordnet und gegenüber anderen Bauteilen des Reihenklemmenelementes (8) abgekapselt ist.
  3. Reihenklemmenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reihenklemmenelement (8) eine Auswerteschaltung (24) aufweist, die zur Aufbereitung und/oder Auswertung der von dem wenigstens einen ersten Stromsensor (20) abgegebenen Signale eingerichtet ist, wobei die Auswerteschaltung (24) beabstandet von dem ersten Stromsensor (20) angeordnet ist und über elektrische Leitungen mit dem ersten Stromsensor (20) verbunden ist.
  4. Reihenklemmenelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leitungen innerhalb des Gehäuses (10) oder an dem Gehäuse (10) des Reihenklemmenelementes (8) entlang verlegt sind.
  5. Reihenklemmenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reihenklemmenelement (8) wenigstens eine Störkompensationsanordnung aufweist, die zur Kompensation von von außen auf das Reihenklemmenelement (8) und dementsprechend auf den ersten Stromsensor (20) einwirkenden magnetischen Störfeldern eingerichtet ist, die nicht von durch die Stromschiene (11) fließenden Strömen verursacht sind.
  6. Reihenklemmenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Störkompensationsanordnung wenigstens eine magnetfeldschirmende Schicht aufweist, die an oder in dem Gehäuse (10) des Reihenklemmenelementes (8) angeordnet ist.
  7. Reihenklemmenelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Störkompensationsanordnung wenigstens einen zweiten kontaktlosen Stromsensor (21) aufweist, der beabstandet von dem ersten Stromsensor (20) an oder in dem Reihenklemmenelement (8) angeordnet ist.
  8. Reihenklemmenelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stromsensor (21) in einem Prüfschacht (9) des Reihenklemmenelementes (8) angeordnet ist.
  9. Reihenklemmenelement nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Störkompensationsanordnung wenigstens eine rechnergesteuerte Kompensationsschaltung aufweist.
  10. Reihenklemmenelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die rechnergesteuerte Kompensationsschaltung ein mittels eines Rechners ausgeführtes neuronales Netz aufweist.
  11. Reihenklemmenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reihenklemmenelement (8) eine Reihenklemme oder eine Abschlussplatte einer Reihenklemmenanordnung (7) ist.
  12. Reihenklemmenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reihenklemmenelement (8) eine Datenanalyseeinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, die von dem ersten Stromsensor (20) anhand des erfassten elektrischen Stroms abgegebenen Daten zu analysieren und die auf diese Weise analysierten Daten über eine Schnittstelle anderen Einrichtungen bereitzustellen und/oder wenigstens eine Funktion des Reihenklemmenelementes (8) anhand der analysierten Daten automatisch zu verändern.
  13. Reihenklemmenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reihenklemmenelement (8) eine Selbstjustierungseinrichtung aufweist, durch die im laufenden Betrieb des ersten Stromsensors (20) in Abhängigkeit von auftretenden Betriebsbedingungen, insbesondere über eine gewisse Zeitdauer gemittelten, durch den ersten Stromsensor (20) erfassten Stromwerten, eine Selbstjustierung des ersten Stromsensors (20) erfolgt.
  14. Reihenklemmenelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstjustierung eine Veränderung der Sensitivität und/oder eine Veränderung des Messoffsets des ersten Stromsensors (20) umfasst.
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