EP2430719A1 - Temperaturüberwachung für ein schienenverteilersystem - Google Patents

Temperaturüberwachung für ein schienenverteilersystem

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Publication number
EP2430719A1
EP2430719A1 EP10718543A EP10718543A EP2430719A1 EP 2430719 A1 EP2430719 A1 EP 2430719A1 EP 10718543 A EP10718543 A EP 10718543A EP 10718543 A EP10718543 A EP 10718543A EP 2430719 A1 EP2430719 A1 EP 2430719A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
busbar
trunking system
temperature sensor
busbar trunking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10718543A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Neumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2430719A1 publication Critical patent/EP2430719A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • H02H5/042—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature using temperature dependent resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices

Definitions

  • the invention relates to a busbar trunking system with a plurality of interconnected, single or multi-phase, modular busbar pieces for electrical power distribution. There are several outlet boxes and / or electrical equipment connected to the busbar trunking system.
  • the invention relates to a Temperüberwachungs- system, which has a control center and at least one such busbar trunking system.
  • the invention relates to an advantageous use of such a temperature monitoring system in a wind turbine.
  • the switchgear has one or more modules electrically connected to the conductor arrangement and / or one or more module interfaces electrically connected to the conductor arrangement for connecting modules. It also has at least one temperature sensor associated with each module and / or a temperature sensor assigned to each module interface and / or a temperature sensor connectable via each module interface for monitoring a temperature at the corresponding module. Furthermore, the switchgear comprises a temperature interface which is connected or connectable to the temperature sensors in order to detect a temperature detected by the temperature sensors at the modules or via the module interfaces. provide information.
  • the switchgear is in particular a control cabinet.
  • busbar trunking systems are provided for transporting and distributing flows in the range of several hundred to several thousand amperes in industrial or plant engineering environments.
  • the considered busbar trunking systems can be more than 100 meters, in particular hundreds of meters, within a plant, in an industrial area, in a ship, such as a ship. Container ship, or even in a large wind turbine extend. They are preferably designed for low voltages, that is for voltages up to about 1000 V. Alternatively, they can be designed for medium voltages, that is for voltages up to 10 kV and more. You can on the feed side, e.g. be connected to a 50Hz / 400V three-phase power supply network.
  • the busbar pieces connected in series are typically made of aluminum or copper.
  • busbars or the plurality of mutually parallel busbars are housed in a grounded housing or in a housing made of an electrical insulating material for personal protection or contact protection.
  • insulating materials for improving the fire protection may be present between the respective busbars and the housing.
  • connection region between in each case two busbar sections of a busbar of the busbar trunking system and in the connection area for the infeed and outflow of currents to the infeed point or to the loads.
  • the connection region is typically located at a longitudinal end of a busbar and / or in between at a tap-off box, which is provided for the distribution of power to a consumer.
  • the cause of the high contact resistance may be human failure during initial assembly, during revision or repair of a busbar trunking system.
  • Another reason for increasing the contact resistance are signs of aging in the form of oxidation at the contact or connection points, which over time may result in an increase in temperature above the limiting temperature. In the worst case, there may be a plant fire with substantial property damage, personal injury and lost production.
  • thermovision methods or targeted measurements with temperature measuring devices or temperature measuring strips are known from the prior art.
  • this measure does not ensure reliable and continuous monitoring of a busbar trunking system.
  • At least one temperature sensor is arranged in the connection area of the busbar pieces, in the connection area of the tap-off units and / or in the connection area of the connected electrical devices for detecting a temperature present in the respective area and for providing a corresponding temperature information for a possible temperature monitoring.
  • the respective temperature sensor is arranged on a connecting element in the connecting region of two conductor rail pieces. It can alternatively be arranged on a terminal or on a contact piece in the connection area of the outlet boxes or also in the connection area of the connected electrical appliances.
  • the respective temperature sensor with the respective region is well heat-conducting and preferably arranged electrically insulated from it.
  • the respective temperature sensor can, for example, be screwed, clamped or glued on there. As a result, a particularly fast and accurate detection of the present or prevailing temperature in the respective area is possible.
  • the respective temperature sensor is attached to a piece of sheet metal.
  • the piece of sheet metal is attached to the connecting element, on the terminal or on the contact piece.
  • the temperature sensor is connected with good thermal conductivity with the piece of sheet metal, which in turn is connected to good heat conducting with the connecting element, with the terminal or the contact piece.
  • a connection socket or a connection plug for external connection of the temperature sensor is attached to the piece of sheet metal. The temperature sensor itself is then connected via a cable connection to the connection socket or to the connection plug.
  • the temperature sensor itself may be a temperature-dependent resistor, such as a PT100 or the like.
  • a temperature-dependent resistor also known as a PTC thermistor or PTC (for Positive Temperature Coefficient)
  • PTC Positive Temperature Coefficient
  • NTC Negative Temperature Coefficient
  • Both aforementioned resistance types have a substantially constant temperature coefficient. In other words, the resistance value in such temperature sensors increases or decreases more or less linearly with increasing temperature.
  • the temperature sensor may have a non-linear resistance profile and, at a given limit or transition temperature, increase or decrease its resistance very rapidly. Such temperature sensors therefore have a rather digital resistance behavior.
  • the temperature sensor may be a pyroelectric sensor or a bit metal switch.
  • the temperature sensors are designed as resistance temperature sensors which have the same first transition temperature.
  • the resistance temperature sensors as described above are non-linear PTCs or NTCs.
  • these temperature sensors are connected via a connecting line in series or in parallel to form a temperature sensor chain. It is then the presence of at least one exceeded first transition temperature as a temperature information sense a summary message on the temperature sensor chain available.
  • two temperature sensors can each be arranged in an area to be monitored.
  • the temperature sensors are in turn designed as resistance temperature sensors and have the same first transition temperature.
  • the temperature sensors are connected in series to form two temperature sensor chains each via a connecting line. It is then the existence of at least one exceeded first transition temperature at both temperature sensor chains as temperature information in the sense of a summary message available. This advantageously makes redundant monitoring of the critical areas of the busbar trunking system possible.
  • two temperature sensors can be provided for a region to be monitored, wherein the two temperature sensors have two different transition temperatures instead of an identical transition temperature.
  • the presence of at least one exceeded first critical temperature such as, for example, of 70 ° C., can be provided at one temperature sensor chain in the sense of a warning.
  • at least one exceeded second critical temperature such as 90 0 C, at the other temperature sensor chain in the sense of an alarm message available.
  • the temperature sensors can also be designed as individually addressable bus modules.
  • the bus modules can be connected to one another via bus cables to form a bus-capable temperature sensor chain. It is then provided via this bus-capable temperature sensor chain associated with the respective bus modules temperature information.
  • the bus modules are connected in series with respect to the bus topology.
  • the bus modules preferably have a temperature sensor element, such as a PCT, and an electronic bus-capable temperature sensing unit.
  • the latter can, for example, a microcontroller with a temperature input or with an integrated temperature sensor unit.
  • the microcontroller may further comprise an already integrated bus interface.
  • the power supply can be provided for example via the bus system itself.
  • the underlying bus system may be, for example, an I 2 C-BuS, a CAN bus, a HART bus based on the widely used 4/20 mA standard current interface, or another serial or parallel bus system that extends over a distance of 100 m and more reliably operable.
  • the particular advantage is that in addition to the temperature detection, it is also possible to localize the respective critical connection or connection area within the busbar trunking system.
  • the temperature sensors may be designed as individually addressable radio modules.
  • the radio modules form a radio-controlled temperature sensor cable. It is about the radio-controlled temperature sensor chain a the respective wireless modules associated temperature information available.
  • the electrical energy required for the operation of the radio modules can be provided from a battery. It can alternatively be provided via a thermocouple, which provides a comparatively high electrical energy, especially at a high temperature to be monitored.
  • the radio module can be, for example, a WLAN, a Blutooth or any other known radio module.
  • the radio modules are preferably RFID radio modules.
  • the rail distributor system has at least one evaluation unit connected to the respective temperature sensor chain in terms of signal or data technology.
  • the evaluation unit has means for receiving or querying the respective temperature information, optionally means for comparing the respective temperature information with at least one predetermined limit temperature information and means for outputting the respective temperature information and / or means for outputting a warning message in case of exceeding at least one of the limit temperature information.
  • One or more wired or wireless temperature sensor chains can be connected to such an evaluation unit. As a result, a reliable central temperature detection is possible.
  • the evaluation unit may be an electronic module, a switching device with temperature input for mounting on a DIN rail or an electronic module.
  • this is arranged in a outlet box of the busbar trunking system.
  • the object of the invention is achieved by a temperature monitoring system which comprises a control station and one or more busbar trunking systems according to the invention.
  • a temperature monitoring system which comprises a control station and one or more busbar trunking systems according to the invention.
  • control center is connected via at least one line-connected signal, data or bus line to a respective evaluation unit of the at least one sliding gate. nenverteilersystems for receiving the respective temperature information and / or the respective warning messages.
  • the control center can be connected to the respective evaluation units via the Internet, for example.
  • control center can be connected via at least one wireless communication connection to a respective radio-based evaluation unit of the at least one rail distribution system for receiving the respective temperature information and / or the respective warning messages.
  • the temperature monitoring system according to the invention can be used particularly advantageously in a wind power plant.
  • the temperature monitoring system is provided for monitoring the temperatures at least on a busbar trunking system installed in a tower of the wind power plant. It may be the control center signal or data technology, wired or radio-based, connected to at least one evaluation of the busbar trunking system of the temperature monitoring system for receiving the respective temperature information and / or the respective warning messages.
  • the control center may, as in the previous cases, be far away from the wind turbine, e.g. in a control center of an energy supply company, which operates a large number of wind turbines.
  • FIG. 1 shows a section of a first embodiment of a busbar trunking system according to the invention
  • 2 shows a view of a connecting region between two busbar pieces according to the drawn in Figure 1 viewing direction II
  • FIG. 3 in each case a section of two further embodiments of the rail distributor system according to the invention, FIG.
  • FIG. 5 shows an oblique view of the exemplary outlet box shown in FIG. 4 for connecting the busbar trunking system according to the invention
  • FIG. 6 shows an exemplary temperature monitoring system according to the invention with a busbar trunking system in an overall view and with an associated control station and
  • FIG. 1 shows a section of a first embodiment of a busbar trunking system 1 according to the invention.
  • the system 1 shown has, by way of example, a plurality of multi-phase busbar pieces 2 which are arranged modularly one behind the other in a row.
  • the system 1 is designed for electrical power distribution in the low voltage range.
  • the busbar pieces 2 arranged parallel to one another and joined together to form busbars are surrounded by a common housing for protection against contact and contamination.
  • a outlet box 3 is also shown for Stromaworthe Trent.
  • electrical devices such as switching devices, control cabinets and the like, on the busbar trunking system 1, in particular on a connection area A at the longitudinal ends, be connected.
  • At least one temperature sensor 10 for detecting a temperature present in the respective region V, A is now arranged in the connection region V of the busbar pieces 2, in the connection region A of the outlet boxes 3 and / or in the connection region A of the connected electrical devices 4.
  • the respective temperature sensor 10 is also designed to provide a corresponding temperature information for a possible temperature monitoring.
  • the temperature sensors 10 shown are already designed as resistance temperature sensors. In particular they all have a same first transition temperature, e.g. 70 °, up. Furthermore, all temperature sensors 10 are connected via a connection line 5, e.g. a measuring cable connected in series to form a temperature sensor chain. In terms of circuitry, this is a series connection of resistors.
  • a maximum of 5 to a maximum of 10 such resistance temperature sensors 10 can be connected in series or else in parallel.
  • a particularly high resistance change such as e.g. In the case of bimetallic switches, in principle any number of temperature sensors can be connected in series or in parallel.
  • the temperature sensors 10 may also be designed as individually addressable bus modules.
  • the connecting lines 5 are formed as a bus cable.
  • a temperature information associated with the respective bus modules 10 or the bus-capable temperature sensors 10 can then be provided via the bus-capable temperature sensor chain formed in this way.
  • the respective location can also be assigned to a respective temperature information.
  • the busbar trunking system 1 shown in accordance with the invention has an evaluation unit 6 connected to the respective temperature sensor chain in terms of signal or data technology.
  • This device has means for receiving or querying the respective temperature information and optionally means for comparing the respective temperature information with at least one predetermined limit temperature information.
  • reception it is meant that the temperature sensor chain actively provides an electrical measurement value or a corresponding measured value datum for the detected temperature value for possible evaluation.
  • the temperature sensor chain actively requests an electrical measurement value or a corresponding measured value datum for the temperature value to be detected or sensed, for example, the measured value may be an analog or pulse width modulated electrical signal typically a digitally coded, electrical, optical or wireless transmitted signal.
  • the evaluation unit 6 has means for outputting the respective temperature information, such as a digitally coded temperature value in Celsius.
  • the evaluation unit 6 may have means for outputting a warning message M in the event of exceeding at least one of the limit temperature information.
  • the issuing of the warning message M can be done optically, for example by means of a light emitting diode, acoustically and / or by signal or data technology at an interface of the evaluation unit 6.
  • the interface may be a wired communication interface, such as a LAN interface, and / or a wireless communication interface, such as a WLAN interface.
  • the means of the evaluation unit 6 can be designed such that in the case of a connected temperature sensor chain with temperature sensors 10, each with two transition temperatures per measuring parts two messages are output.
  • the first message can then be a warning message M if at least one temperature sensor 10 exceeds the first transition temperature.
  • the second message may be an alarm message or shutdown message if in addition at least one temperature sensor 10 exceeds the second higher transition temperature.
  • the temperature sensor 10 shown is arranged on a connecting element 15, here in the form of a screw, in the connection region V of two conductor rail pieces 2.
  • the connecting screw 15 is provided to mechanically connect two busbar pieces 2 together.
  • the temperature sensor 10 is attached to a piece of sheet metal 11 by means of a fastening screw 16 in the connection region V.
  • the piece of sheet metal 11 is formed such that this after attaching under application a bias on the thermally monitored connecting element 15, that is, the connecting screw, is applied. As a result, a good heat-conducting contact between the likewise arranged there and executed in pill form temperature sensor 10 and the connecting screw 15 is ensured.
  • the temperature sensor 10 shown is further snapped into a resilient yielding bend 12 of the sheet metal piece 11. In the sheet metal piece 11, a further bend 13 is present, in which a connection socket 14 for external connection of the temperature sensor 10 is snapped.
  • Connecting lines for electrically connecting the temperature sensor 10 to the connection socket 14 are not shown for reasons of clarity itself.
  • the temperature sensors 10 are designed as individually addressable radio modules.
  • the latter form a radio-controlled temperature sensor chain, via which a temperature information associated with the respective radio modules 10 can be provided.
  • the evaluation unit 6 has an antenna and radio interface (not further described) at least for receiving the temperature information transmitted by radio from the radio-controlled temperature sensors 10.
  • the radio modules 10 may also be RFID radio modules.
  • RFID radio modules may be actively transmitting radio modules or so-called passive backscatter radio modules which can be interrogated via an evaluation unit 6 embodied as a reading device.
  • the evaluation unit 6 is arranged in a outlet box 3 of the busbar trunking system 1. It can be designed, for example, as an electronic module or electronic module.
  • the reference numeral 34 designates an LED, which in the case of the presence of a detected excess temperature in at least one of the temperature sensors 10 for signaling can be permanently lit or blinking.
  • FIG. 5 shows an oblique view of the exemplary outlet box 3 shown in FIG. 4 for connecting the busbar trunking system 1 according to the invention.
  • a switching device 31 such as e.g. a circuit breaker housed. With 32 the outgoing side power lines are designated, which can be led to a consumer.
  • the electronic evaluation unit 6 accommodated in the outlet box 3 is connected on the input side via the connection cable 5 to the temperature sensor measuring chain. 33 also denotes an interface connected to the evaluation unit 6. At this, e.g. an interface cable for connection to a parent control center be plugged, to which then a respective temperature information, warning message M and / or alarm message can be output.
  • FIG. 6 shows an exemplary temperature monitoring system according to the invention with a busbar trunking system 1 in an overall view and with an associated control station 8.
  • the busbar trunking system 1 has a multiplicity of busbars arranged in parallel, each of which is arranged in series disposed
  • Busbar pieces 2 exist.
  • By reference numeral 4 are exemplified switch cabinets as electrical equipment. At these is a respective end of a parallel current rail of the busbar trunking system 1 connected.
  • a plurality of temperature sensors 10 for detecting a possible excess temperature in these areas V, A are arranged. The laid between the respective temperature sensors 10 connecting lines are not shown for reasons of clarity.
  • An evaluation unit 6 can be seen in the right-hand part of FIG. 6, which is connected by way of example via a line bus 7 connected to a control station 8 or a control center computer. If the evaluation unit 6 detects an impermissibly high temperature in a connection region V, such as e.g. due to a fire F, it can be issued automatically via this a corresponding warning message M or alarm message to the higher-level control center 8. About this can e.g. a service technician B is automatically informed, such as by texting.
  • the control station 8 may alternatively or additionally be designed such that at least selectively the power supply for the busbar trunking system 1 is switched off with the arrival of such a critical message.
  • FIG. 7 shows a suitable use for a temperature monitoring system according to the invention using the example of a wind power plant 100.
  • Reference numeral 101 designates a nacelle, 102 an impeller, 103 a tower and 104 an ascent ladder of wind turbine 100.
  • the reference numeral 105 denotes a network connection for connecting an external power supply line of a power supply company.
  • such a temperature monitoring system for monitoring the temperatures of the tower 103 laid busbar trunking system 1 used.
  • the respective temperature information originating from the temperature sensors 10 is detected centrally by the evaluation unit 6.
  • the latter has, by way of example, a cable modem, not further described, for a so-called "powerline" communication for forwarding the acquired temperature information and / or a warning message M derived therefrom to the control station 8, which is usually located far away be connected by data technology.
  • the invention relates to a busbar trunking system 1 with a plurality of interconnected, single- or multi-phase, modular busbar pieces 2 for electrical power distribution, in particular in Niederspan- and medium voltage range, with multiple outlet boxes 3 and / or electrical equipment 4 are connected to the busbar trunking system ,
  • a busbar trunking system 1 with a plurality of interconnected, single- or multi-phase, modular busbar pieces 2 for electrical power distribution, in particular in Niederspan- and medium voltage range, with multiple outlet boxes 3 and / or electrical equipment 4 are connected to the busbar trunking system
  • at least one temperature sensor 10 for detecting a temperature present in the respective region V, A and for providing a corresponding temperature information for a possible Temperature monitoring arranged.
  • a Connection area B User, service technician, operator

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schienenverteilersystem (1) mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen, ein- oder mehrphasigen modularen Stromschienenstücken (2) zur elektrischen Energieverteilung, insbesondere im Niederspannungs- und Mittelspannungsbereich, wobei mehrere Abgangskästen (3) und/oder elektrische Geräte (4) an dem Schienenverteilersystem angeschlossen sind. Erfindungsgemäß ist im Verbindungsbereich (V) der Stromschienenstücke (2), im Anschlussbereich (A) der Abgangskästen (3) und/oder im Anschlussbereich (A) der angeschlossenen elektrischen Geräte (4) zumindest ein Temperatursensor (10) zur Erfassung einer im jeweiligen Bereich (V, A) vorliegenden Temperatur und zur Bereitstellung einer entsprechenden Temperaturinformation für eine mögliche Temperaturüberwachung angeordnet.

Description

Beschreibung
Temperaturüberwachung für ein Schienenverteilersystem
Die Erfindung betrifft ein Schienenverteilersystem mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen, ein- oder mehrphasigen, modularen Stromschienenstücken zur elektrischen Energieverteilung. Es sind mehrere Abgangskästen und/oder elektrische Geräte an dem Schienenverteilersystem angeschlossen.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Temperüberwachungs- system, welches eine Leitstelle und zumindest ein derartiges Schienenverteilersystem aufweist .
Schließlich betrifft die Erfindung eine vorteilhafte Verwendung eines derartigen Temperaturüberwachungssystems bei einer Windkraftanlage .
Aus der Veröffentlichung der internationalen Patentanmeldung WO 2008/052813 Al ist eine Schaltanlage mit einer Leiteranordnung mit mehreren Leitern bekannt. Die Schaltanlage weist ein oder mehrere mit der Leiteranordnung elektrisch verbundene Module und/oder eine oder mehrere mit der Leiteranordnung elektrisch verbundene Modulschnittstellen zum Anschließen von Modulen auf. Sie weist ferner mindestens einen jedem Modul zugeordneten Temperatursensor und/oder einen jeder Modulschnittstelle zugeordneten Temperatursensor und/oder einen über jede Modulschnittstelle anschließbaren Temperatursensor zur Überwachung einer Temperatur an dem entsprechenden Modul auf. Weiterhin umfasst die Schaltanlage eine Temperaturschnittstelle, die mit den Temperatursensoren verbunden bzw. verbindbar ist, um eine von den Temperatursensoren an den Modulen bzw. über die Modulschnittstellen detektierte Tempera- turinformation bereitzustellen. Die Schaltanlage ist insbesondere ein Schaltschrank.
Allgemein sind Schienenverteilersysteme zum Transport und zur Verteilung von Strömen in einem Bereich von mehreren Hundert bis mehreren Tausend Ampere im industriellen oder anlagentechnischen Umfeld vorgesehen. Die betrachteten Schienenverteilersysteme können sich dabei über 100 Meter, insbesondere über Hunderte von Metern, innerhalb einer Anlage, in einem Industriegelände, in einem Schiff, wie z.B. Containerschiff, oder auch in einer großen Windkraftanlage erstrecken. Sie sind vorzugsweise für Niederspannungen, das heißt für Spannungen bis ca. 1000 V ausgelegt. Alternativ können sie für Mittelspannungen, das heißt für Spannungen bis 10 kV und mehr ausgelegt sein. Sie können auf der Einspeiseseite z.B. an ein dreiphasiges 50Hz/400V-Stromversorgungsnetz angeschlossen sein. Die hintereinander geschalteten Stromschienenstücke sind typischerweise aus Aluminium oder Kupfer hergestellt.
Weiterhin sind die Stromschienen bzw. die mehreren, parallel zueinander angeordneten Stromschienen in einem geerdeten Gehäuse oder in einem Gehäuse aus einem elektrischen Isolierstoff zum Personen- bzw. Berührungsschutz untergebracht. Zwischen den jeweiligen Stromschienen und dem Gehäuse können zu- dem Isolierstoffe zur Verbesserung des Brandschutzes vorhanden sein.
Ein großes Problem bei modernen Schienenverteilersystemen mit hoher Packungsdichte besteht darin, dass bei hoher Stromaus- lastung die zulässigen Grenztemperaturen erreicht werden können. Zugleich erschwert die kompakte Bauweise eine gute Wärmeabfuhr der Eigenwärme, die in ohmschen Leitungsverlusten sowie in Wirbelstrom-, Stromverdrängungs- und Kontaktverlusten in den Stromschienen ihre Ursache hat.
Eine mögliche Ausfallursache von Schienenverteilersystemen sind insbesondere erhöhte Kontakt- bzw. Übergangswiderstände im Verbindungsbereich zwischen jeweils zwei Stromschienenstücken einer Stromschiene des Schienenverteilersystems sowie im Anschlussbereich zur Ein- und Ausleitung von Strömen zur Einspeisestelle bzw. zu den Verbrauchern. Der Anschlussbereich liegt typischerweise an einem Längsende einer Stromschiene und/oder dazwischenliegend an einem Abgangskasten, welcher zur Stromverteilung zu einem Verbraucher vorgesehen ist.
Ursache für die hohen Kontaktwiderstände können menschliches Versagen bei der Erstmontage, bei Revisions- oder Instandsetzungsmaßnahmen bei eine Schienenverteilersystem sein. Ein weiterer Grund für die Erhöhung des Kontaktwiderstandes sind Alterserscheinungen in Form von Oxidationsbildungen an den Kontakt- oder Verbindungsstellen, die im Laufe der Zeit zu einer Temperaturerhöhung über die Grenztemperatur hinaus zur Folge haben können. Im ungünstigsten Fall kann es zu einem Anlagenbrand mit erheblichen Sachschäden, Personenschäden und Produktionsausfällen kommen.
Zur Verminderung dieses Problems sind aus dem Stand der Technik Thermovisionsverfahren oder gezielte Messungen mit Temperaturmessgeräten oder Temperaturmessstreifen bekannt. Allerdings gewährleisten diese Maßnahme keine zuverlässige und kontinuierliche Überwachung eines Schienenverteilersystems.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schienenverteilersystem anzugeben, welches eine verbesserte Temperaturüberwachung ermöglicht . Eine weitere Aufgabe ist es, ein geeignetes Temperaturüberwachungssystem für ein derartiges Schienenverteilersystem anzugeben .
Schließlich ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine vorteilhafte Verwendung für ein derartiges Temperaturüberwachungssystem anzugeben.
Die Aufgabe der Erfindung wird für das Schienenverteilersys- tem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 11 angegeben. Im Anspruch 12 ist ein geeignetes Temperaturüberwachungssystem genannt. In den abhängigen Ansprüchen 13 und 14 sind vorteilhafte Ausführungsformen des Temperatur- Überwachungssystems angegeben. Im Anspruch 15 ist eine vorteilhafte Verwendung eines derartigen Temperaturüberwachungssystems genannt.
Erfindungsgemäß ist im Verbindungsbereich der Stromschienen- stücke, im Anschlussbereich der Abgangskästen und/oder im Anschlussbereich der angeschlossenen elektrischen Geräte zumindest ein Temperatursensor zur Erfassung einer im jeweiligen Bereich vorliegenden Temperatur und zur Bereitstellung einer entsprechenden Temperaturinformation für eine mögliche Tempe- raturüberwachung angeordnet.
Durch die fortlaufende Auswertung der erfassten Temperaturinformationen ist vorteilhaft eine lückenlose Überwachung der hinsichtlich des Kontaktwiderstandes kritischen Verbindungs- und Kontaktstellen möglich. Weiterhin ist vorteilhaft eine Brandüberwachung möglich. Nach einer Ausführungsform ist der jeweilige Temperatursensor an einem Verbindungselement im Verbindungsbereich zweier Stromschienenstücke angeordnet. Er kann alternativ an einer Klemme oder an einem Kontaktstück im Anschlussbereich der Ab- gangskästen oder auch im Anschlussbereich der angeschlossenen elektrischen Geräte angeordnet sein. Insbesondere ist der jeweilige Temperatursensor mit dem jeweiligen Bereich gut wärmeleitend und vorzugsweise elektrisch davon isoliert angeordnet. Der jeweilige Temperatursensor kann z.B. dort ange- schraubt, angeklemmt oder angeklebt sein. Dadurch ist eine besonders schnelle und genaue Erfassung der im jeweiligen Bereich vorliegenden bzw. vorherrschenden Temperatur möglich.
Einer weiteren Ausführungsform zufolge ist der jeweilige Tem- peratursensor an einem Blechstück angebracht. Zusätzlich ist das Blechstück am Verbindungselement, an der Klemme oder am Kontaktstück angebracht. Der Temperatursensor ist gut wärmeleitend mit dem Blechstück verbunden, welches seinerseits gut wärmeleitend mit dem Verbindungselement, mit der Klemme oder dem Kontaktstück verbunden ist. Durch eine dadurch mögliche Vormontage des Temperatursensors ist eine besonders schnelle und zuverlässige Anbringung des Temperatursensors an den kritischen Bereichen des Schienenverteilersystems möglich. Vorzugsweise ist am Blechstück eine Anschlussbuchse oder ein An- schlussstecker zum externen Anschließen des Temperatursensors angebracht. Der Temperatursensor selbst ist dann über eine Kabelverbindung mit der Anschlussbuchse bzw. mit dem Anschlussstecker verbunden.
Der Temperatursensor selbst kann ein temperaturabhängiger Widerstand sein, wie z.B. ein PT100 oder dergleichen. Ein solcher temperaturabhängiger Widerstand, auch Kaltleiter oder PTC (für Positive Temperature Coefficient) genannt, weist ei- nen positiven Temperaturkoeffizienten auf. Alternativ kann der Temperatursensor ein Heißleiter oder ein sogenannter NTC (für Negative Temperature Coefficient) sein. Beide zuvorgenannten Widerstandstypen weisen einen im Wesentlichen kon- stanten Temperaturkoeffizienten auf. Mit anderen Worten nimmt der Widerstandswert bei derartigen Temperatursensoren mit steigender Temperatur mehr oder weniger linear zu bzw. ab.
Alternativ kann der Temperatursensor einen nichtlinearen Wi- derstandsverlauf aufweisen und bei einer vorgegebenen Grenzoder Sprungtemperatur sehr schnell seinen Widerstandswert erhöhen bzw. erniedrigen. Derartige Temperatursensoren weisen daher ein eher digitales Widerstandsverhalten auf.
Alternativ kann der Temperatursensor ein pyroelektrischer Sensor oder ein Bitmetallschalter sein.
Nach einer besonderen Ausführungsform des Schienenverteiler- systems sind die Temperatursensoren als Widerstandstempera- tursensoren ausgebildet, die eine gleiche erste Sprungtemperatur aufweisen. Vorzugsweise sind die Widerstandstemperatursensoren, wie zuvor beschrieben, nichtlineare PTCs oder NTCs. Zudem sind diese Temperatursensoren zur Bildung einer Temperatursensorkette über eine Verbindungsleitung in Reihe oder parallel geschaltet. Es ist dann das Vorliegen zumindest einer überschrittenen ersten Sprungstemperatur als Temperaturinformation Sinne einer Summenmeldung an der Temperatursensorkette bereitstellbar.
Alterativ können jeweils zwei Temperatursensoren in einem zu überwachenden Bereich angeordnet sein. Die Temperatursensoren sind wiederum als Widerstandstemperatursensoren ausgebildet und weisen eine gleiche erste Sprungtemperatur auf. Weiterhin sind die Temperatursensoren zur Bildung zweier Temperatursensorketten jeweils über eine Verbindungsleitung in Reihe geschaltet. Es ist dann das Vorliegen zumindest einer überschrittenen ersten Sprungstemperatur an beiden Temperatursen- sorketten als Temperaturinformation im Sinne einer Summenmeldung bereitstellbar. Dadurch ist vorteilhaft eine redundante Überwachung der kritischen Bereiche des Schienenverteilersys- tems möglich.
Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform können jeweils zwei Temperatursensoren für einen zu überwachenden Bereich vorgesehen sein, wobei die beiden Temperatursensoren anstelle einer gleichen Sprungstemperatur zwei unterschiedliche Sprungtemperaturen aufweisen. In diesem Fall ist zeitlich vorlaufend das Vorliegen zumindest einer überschrittenen ersten Sprungstemperatur, wie z.B. von 700C, an der einen Temperatursensorkette im Sinne einer Warnmeldung bereitstellbar. Bei einer weiteren Temperaturerhöhung ist dann nachlaufend auch das Vorliegen zumindest einer überschrittenen zweiten Sprungstemperatur, wie z.B. von 900C, an der anderen Temperatursensorkette im Sinne einer Alarmmeldung bereitstellbar.
Es können die Temperatursensoren nach einer weiteren alternativen Ausführungsform auch als individuell adressierbare Bus- module ausgebildet sein. Die Busmodule sind über Buskabel zu einer busfähigen Temperatursensorkette miteinander verbindbar. Es ist dann über diese busfähige Temperatursensorkette eine den jeweiligen Busmodulen zugeordnete Temperaturinformation bereitstellbar. Vorzugsweise sind die Busmodule hin- sichtlich der Bustopologie in Reihe geschaltet. Die Busmodule weisen vorzugsweise ein Temperatursensorelement, wie z.B. einen PCT, und eine elektronische, busfähige Temperaturerfassungseinheit auf. Letztere kann z.B. ein MikroController mit einem Temperatureingang bzw. mit einer integrierten Temperatursensoreinheit sein. Der MikroController kann ferner eine bereits integrierte Busschnittstelle aufweisen. Die Energieversorgung kann z.B. über das Bussystem selbst bereitgestellt werden. Das zugrundeliegende Bussystem kann z.B. ein I2C-BuS, ein CAN-Bus, ein auf die weit verbreitete 4/20 mA-Standard- Stromschnittstelle basierender HART-Bus oder ein anderes serielles oder paralleles Bussystem sein, welches über ein Distanz von 100 m und mehr zuverlässig betreibbar ist.
Der besondere Vorteil ist, dass neben der Temperaturerfassung auch eine Lokalisierung des jeweiligen kritischen Verbin- dungs- oder Anschlussbereichs innerhalb des Schienenvertei- lersystems möglich ist.
Nach einer zur vorherigen Ausführungsform alternativen Ausführungsform können die Temperatursensoren als individuell adressierbare Funkmodule ausgebildet sein. Die Funkmodule bilden in diesem Fall eine funkgestützte Temperatursensorket- te . Es ist über die funkgestützte Temperatursensorkette eine den jeweiligen Funkmodulen zugeordnete Temperaturinformation bereitstellbar. Durch den Wegfall der Verbindungs- oder Buskabel reduziert sich der Montageaufwand für eine Temperaturüberwachung des Schienenverteilersystems erheblich. Die für den Betrieb der Funkmodule benötigte elektrische Energie kann aus einer Batterie bereitgestellt werden. Sie kann alternativ über ein Thermoelement bereitsgestellt werden, welches gerade bei einer zu überwachenden hohen Temperatur eine vergleichsweise hohe elektrische Energie liefert.
Das Funkmodul kann z.B. ein WLAN-, ein Blutooth- oder ein sonstiges bekanntes Funkmodul sein. Vorzugsweise sind die Funkmodule RFID-Funkmodule . Einer weiteren Ausführungsform zufolge weist das Schienenver- teilersystem zumindest eine mit der jeweiligen Temperatursensorkette signal- oder datentechnisch verbundene Auswerteeinheit auf. Die Auswerteeinheit weist Mittel zum Empfang oder zur Abfrage der jeweiligen Temperaturinformation, gegebenenfalls Mittel zum Vergleich der jeweiligen Temperaturinformationen mit zumindest einer vorgegebenen Grenztemperaturinformation sowie Mittel zur Ausgabe der jeweiligen Temperaturinformation und/oder Mittel zur Ausgabe einer Warnmeldung im Falle des Überschreitens zumindest einer der Grenztemperaturinformationen auf. An eine solche Auswerteeinheit können eine oder mehrere, kabelgebundene oder funkgestützte Temperatursensorketten angeschlossen werden. Dadurch ist eine zuverlässige zentrale Temperaturerfassung möglich.
Die Auswerteeinheit kann ein elektronisches Modul, ein Schaltgerät mit Temperatureingang zur Montage an einer Hutschiene oder auch eine elektronische Baugruppe sein.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Auswerteeinheit ist diese in einem Abgangskasten des Schienenverteilersystems angeordnet .
Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Tempera- turüberwachungssystem gelöst, welches eine Leitstelle und ein oder mehrere erfindungsgemäße Schienenverteilersysteme um- fasst. Dadurch ist eine zentrale Überwachung eines oder mehrerer Schienenverteilersysteme durch geeignetes Personal möglich.
Nach einer Ausführungsform ist die Leitstelle über zumindest eine leitungsgebundene Signal-, Daten- oder Busleitung mit einer jeweiligen Auswerteeinheit des zumindest einen Schie- nenverteilersystems zum Empfang der jeweiligen Temperaturinformationen und/oder der jeweiligen Warnmeldungen verbunden. Die Leitstelle kann dabei z.B. über das Internet mit den jeweiligen Auswerteeinheiten verbunden sein.
Darüberhinaus kann die Leitstelle über zumindest eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit einer jeweiligen funkgestützten Auswerteeinheit des zumindest einen Schienenvertei- lersystems zum Empfang der jeweiligen Temperaturinformationen und/oder der jeweiligen Warnmeldungen verbunden sein.
Das erfindungsgemäße Temperaturüberwachungssystem ist besonders vorteilhaft bei einer Windkraftanlage verwendbar. Das Temperaturüberwachungssystem ist hierzu zur Überwachung der Temperaturen zumindest an einem in einem Turm der Windkraftanlage verlegten Schienenverteilersystem vorgesehen. Es kann die Leitstelle signal- oder datentechnisch, kabelgebunden oder funkgestützt, mit zumindest einer Auswerteeinheit des Schienenverteilersystems des Temperaturüberwachungssystems zum Empfang der jeweiligen Temperaturinformationen und/oder der jeweiligen Warnmeldungen verbunden sein. Die Leitstelle kann, wie in den vorherigen Fällen auch, räumlich von der Windkraftanlage weit entfernt sein, wie z.B. in einer Leitstelle eines Energieversorgungsunternehmens, welches eine Vielzahl von Windkraftanlagen betreibt.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen
FIG 1 einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schienenverteilersystems, FIG 2 eine Ansicht auf einen Verbindungsbereich zwischen zwei Stromschienenstücken gemäß der in FIG 1 eingezeichneten Blickrichtung II,
FIG 3, jeweils einen Ausschnitt zweier weiterer Ausfüh- FIG 4 rungsformen des erfindungsgemäßen Schienenvertei- lersystems,
FIG 5 eine Schrägansicht des in FIG 4 dargestellten beispielhaften Abgangskastens zum Anschließen des erfindungsgemäßen SchienenverteilerSystems, FIG 6 ein beispielhaftes Temperaturüberwachungssystem gemäß der Erfindung mit einem Schienenverteilersystem in einer Gesamtansicht und mit einer zugehörigen Leitstelle und
FIG 7 eine geeignete Verwendung für ein erfindungsgemäßes Temperaturüberwachungssystem am Beispiel einer
Windkraftanlage .
FIG 1 zeigt einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schienenverteilersystems 1. Das gezeig- te System 1 weist beispielhaft mehrere, modular hintereinander in einer Reihe angeordnete, mehrphasige Stromschienenstücke 2 auf. Im vorliegenden Beispiel ist das System 1 zur elektrischen Energieverteilung im Niederspannungsbereich ausgelegt. Zudem sind die parallel nebeneinander angeordneten, zu Stromschienen zugesammmengesetzten Stromschienenstücke 2 von einem gemeinsamen Gehäuse zum Schutz gegen Berührung und Verschmutzung umgeben. Im rechten Teil der FIG 1 ist weiterhin ein Abgangskasten 3 zur Stromabzweigung dargestellt. Alternativ oder zusätzlich können auch elektrische Geräte, wie Schaltgeräte, Schaltschränke und dergleichen, an dem Schienenverteilersystem 1, insbesondere an einem Anschlussbereich A an dessen Längsenden, angeschlossen sein. Erfindungsgemäß ist nun im Verbindungsbereich V der Stromschienenstücke 2, im Anschlussbereich A der Abgangskästen 3 und/oder im Anschlussbereich A der angeschlossenen elektrischen Geräte 4 zumindest ein Temperatursensor 10 zur Erfas- sung einer im jeweiligen Bereich V, A vorliegenden Temperatur angeordnet. Der jeweilige Temperatursensor 10 ist zudem zur Bereitstellung einer entsprechenden Temperaturinformation für eine mögliche Temperaturüberwachung ausgebildet.
Im vorliegenden Beispiel sind die gezeigten Temperatursensoren 10 bereits als Widerstandstemperatursensoren ausgebildet. Sie weisen insbesondere alle eine gleiche erste Sprungtemperatur, wie z.B. 70°, auf. Ferner sind alle Temperatursensoren 10 über eine Verbindungsleitung 5, wie z.B. einem Messkabel, in Reihe geschaltet, um so eine Temperatursensorkette zu bilden. In schaltungstechnischer Hinsicht handelt es sich hier um eine Reihenschaltung aus Widerständen. Um das Vorliegen zumindest einer überschrittenen ersten Sprungstemperatur an der Temperatursensorkette bereitzustellen, ist es ausrei- chend, wenn sich der Widerstandswert eines der Widerstandstemperatursensoren 10 bei Erreichen der Sprungtemperatur derart deutlich erhöht bzw. erniedrigt, dass eine signifikante Änderung des Gesamtwiderstandes der Temperatursensorkette messtechnisch erfasst werden kann. Erfahrungsgemäß können ma- ximal 5 bis maximal 10 derartiger Widerstandstemperatursensoren 10, das heißt PTC oder NTC, in Reihe oder auch parallel geschaltet werden. Bei Temperatursensoren 10 mit besonders hoher Widerstandsänderung, wie z.B. bei Bimetallschaltern, kann prinzipiell eine beliebige Anzahl von Temperatursensoren in Reihe oder parallel geschaltet werden.
Alternativ können die Temperatursensoren 10 auch als individuell adressierbare Busmodule ausgebildet sein. In diesem Fall sind die Verbindungsleitungen 5 als Buskabel ausgebildet. Über die so gebildete busfähige Temperatursensorkette ist dann eine den jeweiligen Busmodulen 10 bzw. den busfähigen Temperatursensoren 10 zugeordnete Temperaturinformation bereitstellbar. Es kann mit anderen Worten einer jeweiligen Temperaturinformation auch der jeweilige Ort zugeordnet werden .
Weiterhin weist das gezeigte Schienenverteilersystem 1 gemäß der Erfindung eine mit der jeweiligen Temperatursensorkette signal- oder datentechnisch verbundene Auswerteeinheit 6 auf. Diese weist Mittel zum Empfang oder zur Abfrage der jeweiligen Temperaturinformation sowie gegebenenfalls Mittel zum Vergleich der jeweiligen Temperaturinformationen mit zumin- dest einer vorgegebenen Grenztemperaturinformation auf.
Mit „Empfang" ist gemeint, dass die Temperatursensorkette aktiv einen elektrischen Messwert oder ein dazu korrespondierendes Messwertdatum für den erfassten Temperaturwert zur möglichen Auswertung bereitstellt.
Mit „Abfrage" ist gemeint, dass die Temperatursensorkette aktiv einen elektrischen Messwert oder ein dazu korrespondierendes Messwertdatum für den zu erfassenden bzw. erfassten Temperaturwert anfordert. Bei dem Messwert kann es sich z.B. um ein analoges oder pulweitenmoduliertes elektrisches Signal handeln. Bei dem Messwertdatum handelt es sich typischerweise um ein digital kodiertes, elektrisches, optisches oder drahtlos übertragenes Signal.
Ferner weist die Auswerteinheit 6 Mittel zur Ausgabe der jeweiligen Temperaturinformation, wie z.B. eines digital kodierten Temperaturwertes in Celsius, auf. Alternativ oder zu- sätzlich kann die Auswerteeinheit 6 Mittel zur Ausgabe einer Warnmeldung M im Falle des Überschreitens zumindest einer der Grenztemperaturinformationen aufweisen. Die Ausgabe der Warnmeldung M kann z.B. optisch, wie z.B. mittels einer Leuchtdi- ode, akustisch und/oder signal- oder datentechnisch an einer Schnittstelle der Auswerteeinheit 6 erfolgen. Bei der Schnittstelle kann es sich um eine kabelgebundene Kommunikationsschnittstelle, wie z.B. um eine LAN-Schnittstelle, und/oder um eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle han- dein, wie z.B. um eine WLAN-Schnittstelle .
Weiterhin können die Mittel der Auswerteeinheit 6 derart ausgebildet sein, dass im Falle einer angeschlossenen Temperatursensorkette mit Temperatursensoren 10 mit jeweils zwei Sprungtemperaturen je Messteile zwei Meldungen ausgegeben werden. Die erste Meldung kann dann eine Warnmeldung M sein, wenn zumindest ein Temperatursensor 10 die erste Sprungtemperatur überschreitet. Die zweite Meldung kann eine Alarmmeldung oder Abschaltmeldung sein, wenn zusätzlich zumindest ein Temperatursensor 10 die zweite höhere Sprungtemperatur überschreitet .
FIG 2 zeigt eine Ansicht auf einen Verbindungsbereich V zwischen zwei Stromschienenstücken 2 gemäß der in FIG 1 einge- zeichneten Blickrichtung II. Es ist der gezeigte Temperatursensor 10 an einem Verbindungselement 15, hier in Form einer Schraube, im Verbindungsbereich V zweier Stromschienenstücke 2 angeordnet. Die Verbindungsschraube 15 ist dazu vorgesehen, zwei Stromschienenstücke 2 mechanisch fest miteinander zu verbinden. Ferner ist der Temperatursensor 10 an einem Blechstück 11 mittels einer Befestigungsschraube 16 im Verbindungsbereich V angebracht. Das Blechstück 11 ist dabei derart ausgeformt, dass dieses nach dem Befestigen unter Aufbringung einer Vorspannung an dem thermisch zu überwachenden Verbindungselement 15, das heißt der Verbindungsschraube, anliegt. Dadurch ist ein gut wärmeleitender Kontakt zwischen dem gleichfalls dort angeordneten und in Pillenform ausgeführten Temperatursensor 10 und der Verbindungschraube 15 gewährleistet. Der gezeigte Temperatursensor 10 ist ferner in einer federnd nachgebenden Umbiegung 12 des Blechstücks 11 eingeschnappt. Im Blechstück 11 ist eine weitere Umbiegung 13 vorhanden, in welcher eine Anschlussbuchse 14 zum externen An- schließen des Temperatursensors 10 eingeschnappt ist. Die
Verbindungleitungen zum elektrischen Verbinden des Temperatursensors 10 mit der Anschlussbuchse 14 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit selbst nicht dargestellt.
FIG 3 zeigt einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schienenverteilersystems 1. In diesem Fall sind die Temperatursensoren 10 als individuell adressierbare Funkmodule ausgebildet. Letztere bilden eine funkgestützte Temperatursensorkette, über die eine den jeweiligen Funkmodulen 10 zugeordnete Temperaturinformation bereitstellbar ist. In entsprechender Weise weist die Auswerteeinheit 6 eine nicht weiter bezeichnete Antenne und Funkschnittstelle zumindest zum Empfang der über Funk von den funkgestützten Temperatursensoren 10 übertragenen Temperaturinformationen auf. Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform können die Funkmodule 10 auch RFID-Funkmodule sein. Bei derartigen RFID-Funkmodulen kann es sich um aktiv sendende Funkmodule oder um sogenannte passive Backscatter-Funkmodule handeln, die über eine als Lesegerät ausgebildete Auswerteeinheit 6 abgefragt werden können.
FIG 4 zeigt einen Ausschnitt einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schienenverteilersystems 1. In diesem Fall ist die Auswerteeinheit 6 in einem Abgangskasten 3 des Schienenverteilersystems 1 angeordnet. Sie kann z.B. als elektronisches Modul oder elektronische Baugruppe ausgeführt sein. Mit dem Bezugszeichen 34 ist eine LED bezeichnet, wel- che im Falle des Vorliegens einer detektierten Übertemperatur bei zumindest einem der Temperatursensoren 10 zur Signalisierung dauerleuchtend oder blinkend angesteuert werden kann.
FIG 5 zeigt eine Schrägansicht des in FIG 4 dargestellten beispielhaften Abgangskastens 3 zum Anschließen des erfindungsgemäßen Schienenverteilersystems 1. Zur schaltungstechnischen Absicherung ist im Abgangskasten 3 ein Schaltgerät 31, wie z.B. ein Schutzschalter, untergebracht. Mit 32 sind die abgangsseitigen Stromleitungen bezeichnet, die zu einem Verbraucher geführt werden können. Die im Abgangskasten 3 untergebrachte elektronische Auswerteeinheit 6 ist eingangssei- tig über das Verbindungskabel 5 mit der Temperatursensormess- kette verbunden. Mit 33 ist ferner eine mit der Auswerteeinheit 6 verbundene Schnittstelle bezeichnet. An dieser kann z.B. ein Schnittstellenkabel zur Verbindung mit einer übergeordneten Leitstelle eingesteckt sein, an welche dann eine jeweilige Temperaturinformation, Warnmeldung M und/oder Alarmmeldung ausgegeben werden kann.
FIG 6 zeigt ein beispielhaftes Temperaturüberwachungssystem gemäß der Erfindung mit einem Schienenverteilersystem 1 in einer Gesamtansicht und mit einer zugehörigen Leitstelle 8. Wie die FIG 6 zeigt, weist das Schienenverteilersystem 1 eine Vielzahl von parallel angeordneten Stromschienen auf, die je- weils aus einer Vielzahl von hintereinander angeordneten
Stromschienenstücken 2 bestehen. Mit dem Bezugszeichen 4 sind beispielhaft Schaltschränke als elektrische Geräte zu sehen. An diesen ist ein jeweiliges Ende einer parallelen Strom- schiene des Schienenverteilersystems 1 angeschlossen. In den Verbindungsbereichen V sowie im Anschlussbereich A des Schienenverteilersystems 1 ist eine Vielzahl von Temperatursensoren 10 zur Erfassung einer möglichen Übertemperatur in diesen Bereichen V, A angeordnet. Die zwischen den jeweiligen Temperatursensoren 10 verlegten Verbindungsleitungen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Im rechten Teil der FIG 6 ist eine Auswerteeinheit 6 zu se- hen, welche beispielhaft über eine leitungsgebundene Busleitung 7 mit einer Leitstelle 8 bzw. einem Leitstellenrechner verbunden ist. Detektiert die Auswerteinheit 6 eine unzulässig hohe Temperatur in einem Verbindungsbereich V, wie z.B. aufgrund eines Brandes F, so kann über diese automatisiert eine entsprechende Warnmeldung M oder Alarmmeldung an die übergeordnete Leitstelle 8 ausgegeben werden. Über diese kann z.B. automatisiert ein Servicetechniker B informiert werden, wie z.B. per SMS. Die Leitstelle 8 kann alternativ oder zusätzlich derart ausgeführt sein, dass mit Eintreffen einer solchen kritischen Meldung zumindest selektiv die Stromeinspeisung für das Schienenverteilersystem 1 abschaltet wird.
FIG 7 zeigt schließlich eine geeignete Verwendung für ein erfindungsgemäßes Temperaturüberwachungssystem am Beispiel ei- ner Windkraftanlage 100. Mit dem Bezugszeichen 101 ist eine Gondel, mit 102 ein Flügelrad, mit 103 ein Turm und mit 104 eine Aufstiegsleiter der Windkraftanlage 100 bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 105 ist ein Netzanschluss zum Anschließen einer externen Energieversorgungsleitung eines Energieversor- gungsunternehmens bezeichnet.
Erfindungsgemäß wird nun ein derartiges Temperaturüberwachungssystem zur Überwachung der Temperaturen an dem im Turm 103 verlegten Schienenverteilersystem 1 verwendet. Die jewe- ligen von den Temperatursensoren 10 stammenden Temperaturinformationen werden zentral durch die Auswerteeinheit 6 er- fasst. Letztere weist beispielhaft ein nicht weiter bezeich- netes Kabelmodem für eine sognannte „Powerline"-Kommunikation zur Weiterleitung der erfassten Temperaturinformationen und/oder einer daraus abgeleiteten Warnmeldung M an die zumeist weit entfernt angeordnete Leitstelle 8 auf. Letztere kann typischerweise mit einer Vielzahl von Auswerteeinheiten 6 datentechnisch verbunden sein.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Schienenverteilersystem 1 mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen, ein- oder mehrphasigen, modularen Stromschienenstücken 2 zur elektrischen Energieverteilung, insbesondere im Niederspan- nungs- und Mittelspannungsbereich, wobei mehrere Abgangskästen 3 und/oder elektrische Geräte 4 an dem Schienenverteilersystem angeschlossen sind. Erfindungsgemäß ist im Verbindungsbereich V der Stromschienenstücke 2, im Anschlussbereich A der Abgangskästen 3 und/oder im Anschlussbereich A der angeschlossenen elektrischen Geräte 4 zumindest ein Temperatursensor 10 zur Erfassung einer im jeweiligen Bereich V, A vorliegenden Temperatur und zur Bereitstellung einer entsprechenden Temperaturinformation für eine mögliche Temperatur- Überwachung angeordnet.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und ande- re Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste
1 Schienenverteilersystem
2 Stromschienenstücke 3 Abgangskasten
4 elektrischen Geräte, Schaltschrank
5, 7 Verbindungsleitung, Verbindungskabel
6 Auswerteeinheit
8 Leitstelle, Meldeeinrichtung 9 Gebäudewand
10 Temperatursensor, Sensorpille
11 Klemmblech
12, 13 Umbiegungen
14 Kabelanschluss, Buchse, Busanschluss 15 Verbindungsbolzen, Verbindungsschraube
16 Befestigungsschraube
31 Schaltgerät
32 Anschlussleitungen
33 Kommunikationsschnittstelle 34 Leuchtmittel, LED
100 Windkraftanlage
101 Gondel
102 Flügelrad 103 Turm
104 Leiter
105 Netzanschluss, Schaltschrank
A Anschlussbereich B Benutzer, Servicetechniker, Operator
V Verbindungsbereich
F Feuer, Brandherd

Claims

Patentansprüche
1. Schienenverteilersystem mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen, ein- oder mehrphasigen, modularen Stromschienen- stücken (2) zur elektrischen Energieverteilung, insbesondere im Niederspannungs- und Mittelspannungsbereich, wobei mehrere Abgangskästen (3) und/oder elektrische Geräte (4) an dem Schienenverteilersystem angeschlossen sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Verbindungsbereich (V) der Stromschienenstücke (2), im Anschlussbereich (A) der Abgangskästen (3) und/oder im Anschlussbereich (A) der angeschlossenen elektrischen Geräte (4) zumindest ein Temperatursensor (10) zur Erfassung einer im jeweiligen Bereich (V, A) vorliegenden Temperatur und zur Bereitstellung einer entsprechenden Temperaturinformation für eine mögliche Temperaturüberwachung angeordnet ist.
2. Schienenverteilersystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der jeweilige Temperatursensor (10) an einem Verbindungselement (15) im Verbindungsbereich (V) zweier Stromschienenstücke (2) angeordnet ist oder dass der jeweilige Temperatursensor (10) an einer Klemme oder an einem Kontaktstück im Anschlussbereich (A) der Abgangskästen (3) und/oder im Anschlussbereich (A) der angeschlossenen elektrischen Geräte angeordnet ist.
3. Schienenverteilersystem nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der jeweilige Temperatursensor (10) an einem Blechstück (11) angebracht ist und dass das Blechstück (11) am Verbindungselement (15), an der Klemme oder am Kontaktstück angebracht ist.
4. Schienenverteilersystem nach einem Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Temperatursensoren (10) als Widerstandstemperatursensoren ausgebildet sind und eine gleiche erste Sprungtempe- ratur aufweisen, dass die Temperatursensoren (10) zur Bildung einer Temperatursensorkette über eine Verbindungsleitung (5) in Reihe oder parallel geschaltet sind und dass das Vorliegen zumindest einer überschrittenen ersten Sprungstemperatur als Temperaturinformation an der Temperatursensorkette bereit- stellbar ist.
5. Schienenverteilersystem nach einem Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeweils zwei Temperatursensoren (10) in einem zu überwa- chenden Bereich (V, A) angeordnet sind, dass die Temperatursensoren (10) als Widerstandstemperatursensoren ausgebildet sind und eine gleiche erste Sprungtemperatur aufweisen, dass die Temperatursensoren (10) zur Bildung zweier Temperatursensorketten jeweils über eine Verbindungsleitung (5) in Reihe oder parallel geschaltet sind und dass das Vorliegen zumindest einer überschrittenen ersten Sprungstemperatur an beiden Temperatursensorketten als Temperaturinformation bereitstellbar ist.
6. Schienenverteilersystem nach einem Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeweils zwei Temperatursensoren (10) in einem zu überwachenden Bereich (V, A) angeordnet sind, dass die jeweiligen zwei Temperatursensoren (10) als Widerstandstemperatursenso- ren ausgebildet sind, dass jeweils einer der zwei Temperatursensoren (10) eine gleiche erste und der jeweils andere eine gleiche zweite Sprungtemperatur aufweist, welche im Vergleich zur ersten Sprungtemperatur höher ist, dass die Temperatur- Sensoren (10) mit jeweils gleicher Sprungtemperatur zur Bildung einer Temperatursensorkette über eine Verbindungsleitung (5) in Reihe oder parallel geschaltet sind und dass das Vorliegen zumindest einer überschrittenen jeweiligen ersten und gegebenenfalls zumindest einer jeweiligen zweiten Sprungstemperatur als Temperaturinformation an der entsprechenden Temperatursensorkette bereitstellbar ist.
7. Schienenverteilersystem nach einem Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Temperatursensoren (10) als individuell adressierbare Busmodule ausgebildet sind, dass die Busmodule (10) über Buskabel zu einer busfähigen Temperatursensorkette miteinander verbindbar sind und dass über die busfähige Temperatur- sensorkette eine den jeweiligen Busmodulen (10) zugeordnete Temperaturinformation bereitstellbar ist.
8. Schienenverteilersystem nach einem Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Temperatursensoren (10) als individuell adressierbare Funkmodule ausgebildet sind, dass die Funkmodule (10) eine funkgestützte Temperatursensorkette bilden und dass über die funkgestützte Temperatursensorkette eine den jeweiligen Funkmodulen (10) zugeordnete Temperaturinformation bereitstellbar ist.
9. Schienenverteilersystem nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Funkmodule (10) RFID-Funkmodule sind.
10. Schienenverteilersystem nach einem der Ansprüche 4 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Schienenverteilersystem zumindest eine mit der jeweiligen Temperatursensorkette signal- oder datentechnisch verbundene Auswerteeinheit (6) aufweist und dass die Auswerteeinheit (6) Mittel zum Empfang oder zur Abfrage der jewei- ligen Temperaturinformation, gegebenenfalls Mittel zum Vergleich der jeweiligen Temperaturinformationen mit zumindest einer vorgegebenen Grenztemperaturinformation sowie Mittel zur Ausgabe der jeweiligen Temperaturinformation und/oder Mittel zur Ausgabe einer Warnmeldung (M) im Falle des Über- schreitens zumindest einer der Grenztemperaturinformationen aufweist .
11. Schienenverteilersystem nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auswerteeinheit (6) in einem Abgangskasten (3) des Schienenverteilersystems angeordnet ist.
12. Temperaturüberwachungssystem mit einer Leitstelle (8) und mit einer oder mehreren Schienenverteilersystemen (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
13. Temperaturüberwachungssystem nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Leitstelle (8) über zumindest eine leitungsgebundene Signal-, Daten- oder Busleitung (7) mit einer jeweiligen Auswerteeinheit (6) des zumindest einen Schienenverteilersystems (1) zum Empfang der jeweiligen Temperaturinformationen und/oder der jeweiligen Warnmeldungen (M) verbunden ist.
14. Temperaturüberwachungssystem nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Leitstelle (8) über zumindest eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit einer jeweiligen funkgestützten Aus- werteeinheit (6) des zumindest einen Schienenverteilersystems (1) zum Empfang der jeweiligen Temperaturinformationen und/oder der jeweiligen Warnmeldungen (M) verbunden ist.
15. Verwendung eines Temperaturüberwachungssystems nach einem der Ansprüche 12 bis 14 in einer Windkraftanlage (100), wobei das Temperaturüberwachungssystem zur Überwachung der Temperaturen zumindest an einem in einem Turm (103) der Windkraftanlage (100) verlegten Schienenverteilersystem (1) vorgesehen ist und wobei die Leitstelle (8) signal- oder datentechnisch, kabelgebunden oder funkgestützt, mit zumindest einer Auswerteeinheit (6) des Schienenverteilersystems (1) des Temperaturüberwachungssystems zum Empfang der jeweiligen Temperaturinformationen und/oder der jeweiligen Warnmeldungen (F) ver- bunden ist.
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