EP4669969A1

EP4669969A1 - Gleichstrommessung direkt an einer stromleitung eines gleichstromversorgungsnetzes

Info

Publication number: EP4669969A1
Application number: EP24718042.5A
Authority: EP
Inventors: Silvio BIESOLD; Tomas Greif
Original assignee: Siemens Mobility GmbH
Current assignee: Siemens Mobility GmbH
Priority date: 2023-05-17
Filing date: 2024-03-26
Publication date: 2025-12-31
Also published as: WO2024235511A1; DE102023204637A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts (I) einer Stromleitung (1, 1a, 1b) eines Gleichstromversorgungsnetzes (60) angegeben. Bei dem Verfahren wird die Stromleitung (1, 1a, 1b) mit zwei Messkontakten (2a, 2b) einer Spannungsmesseinheit (21) in einem vorbestimmten Abstand (d) der Messkontakte (2a, 2b) zueinander direkt kontak- tiert. Weiterhin wird ein elektrischer Spannungsfall (U_s) zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) gemessen. Auf Basis des gemessenen elektrischen Spannungsfalls (U_s) und des ohmschen Widerstands (R, R₁, R₂) der Stromleitung (1) zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) wird eine Stromstärke (I) eines zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) in der Stromleitung (1, 1a, 1b) geflossenen elektrischen Stroms ermittelt. Es wird auch eine Strommesseinrichtung (20) beschrieben. Außerdem wird ein Gleichstromversorgungsnetz (60) zur Stromversorgung von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen beschrieben.

Description

Beschreibung

Gleichstrommessung direkt an einer Stromleitung eines Gleichstromversorgungsnetzes

Die Erfindung betri f ft ein Verfahren zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Stromleitung eines Gleichstromversorgungsnetzes . Weiterhin betri f ft die Erfindung eine Strommesseinrichtung . Außerdem betri f ft die Erfindung ein Gleichstromversorgungsnetz zur Stromversorgung von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen .

Die Messung von Stromstärkewerten in Gleichstromversorgungsnetzen mit freien Stromleitungen, meist ausgebildet als unisolierte Stromleitungen, insbesondere Gleichstromnetzen mit Fahrleitungen oder Freileitungen, wird für eine Überwachung des korrekten Betriebs sowie für Schutzmaßnahmen bei Überlasten, insbesondere im Kurzschluss- oder Erdschluss fall , benötigt . Heutzutage wird in einem Gleichstromversorgungsnetz für Fahrzeuge , im Folgenden auch als Fahrleitungsnetz bezeichnet , der Strom nur im Schutzgerät an der Einspeisung in eine Fahrleitung gemessen . Wenn sich der Typ der Fahrleitung entlang der Leitung ändert , kann es auch interessant sein, den Strom an verschiedenen Positionen entlang der Fahrleitung zu messen . Gleiches gilt , wenn es sich um ein „vermaschtes oder verzweigtes Netz" handelt , bei dem mehrere Einspeisungen einen Netzabschnitt versorgen .

Bei einer herkömmlichen Methode zur Messung von Gleichströmen wird ein Shunt-Widerstand, der in den Stromkreis der eigentlichen Stromversorgungsleitung eingefügt ist , genutzt . Dabei wird der Spannungs fall am Shunt-Widerstand gemessen . Der gemessene Spannungs fall über einen wohldefinierten Widerstand entspricht nach dem ohmschen Gesetz der Stromstärke des durch den wohldefinierten Widerstand geflossenen Stroms . Ein zusätzlicher Trennverstärker wird benötigt , um einen Signalpegel zu erhalten, der für eine weitere Auswertung verwendet werden kann und der eine I solierung zwischen einem Stromkreis und einer Schutz- und/oder Steuereinheit bietet , um am Ausgang angeschlossene Kleinspannungskreise von der Hochspannung der Fahrleitung bzw . der Hochspannung am Eingang abzuschirmen . Ein Shunt-Widerstand ist ein zusätzliches Bauteil , das in Gleichstromkontaktleitungen, insbesondere in Oberleitungen für Schienenfahrzeuge , schwer zu implementieren ist . Daher wird eine Strommesseinrichtung derzeit nur in Schaltschränken in Unterwerken an den Einspeisestellen eines solchen Gleichstromkontaktleitungsnet zes verwendet .

Wie bereits anfangs erwähnt , erfolgt bisher eine Messung einer Stromstärke in einem Gleichstromkontaktleitungsnetz , insbesondere einem Fahrleitungsnetz bzw . Oberleitungsnetz , am Einspeisepunkt , was j edoch wenig aussagekräftig für die Werte der Stromstärken der Ströme im Gleichstromkontaktleitungsnetz an den einspeisefernen Positionen der Gleichstromkontaktleitung ist .

Es gibt außerdem mehrere hochentwickelte Strommessmethoden, die unterschiedliche Wirkungen von Magnetfeldern nutzen . Die Implementierung dieser Methoden ist kompli ziert , denn es werden viele Spezialkomponenten, wie zum Beispiel Hall-Sensoren, benötigt . Insbesondere sind sogenannte Umbauwandler, welche für eine Messung mit Hall-Sensoren benötigt werden und welche um eine Stromleitung herumgebaut sind, für Fahrleitungen nicht geeignet . Da sich eine freie Gleichstromkontaktleitung, insbesondere eine freie Fahrleitung, beim Passieren eines Stromabnehmers bewegt , kann die Messung gestört werden, wenn ein Hallsensor nicht exakt ausgerichtet ist . Daher ist eine solche Methode zur Messung an sich bewegenden Fahrleitungen nicht besonders geeignet .

Eine weitere Möglichkeit basiert auf einer Temperaturmessung mit einem Infrarot-Thermometer . Bei einer solchen Messmethode wäre allerdings eine exakte und ausgerichtete Position des Temperatursensors erforderlich, was für Fahrleitungen, die durch das Passieren von Stromabnehmern in Bewegung geraten, nicht zuverlässig erreichbar ist . Außerdem ist es nicht ohne weiteres möglich, den Strom anhand der gemessenen Temperatur exakt zu ermitteln, da Umweltbedingungen wie Wind und Umgebungstemperatur einen Einfluss auf die Leitertemperatur eines leitenden Materials einer Fahrleitung haben . Allerdings ist eine möglichst gute Ermittlung einer Stromstärke einer Kontaktleitung bzw . eines Fahrdrahtes einer Fahrleitung für Schutzgeräte relevant . Tritt ein zu starker Strom aufgrund eines Kurzschlusses auf , so muss ein Schutzgerät zuverlässig eingrei fen . I st die Strommessung verfälscht , so können vorgeschriebene Grenzwerte nicht exakt eingehalten werden .

Es besteht also die Aufgabe , ein Verfahren zum exakten Ermitteln von ortsabhängigen Stromstärkewerten in Stromleitungen eines Gleichstromleitungsnetzes anzugeben .

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Stromleitung eines Gleichstromversorgungsnetzes gemäß Patentanspruch 1 , durch eine Strommessvorrichtung gemäß Patentanspruch 10 und durch ein Gleichstromversorgungsnetz zur Stromversorgung von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen gemäß Patentanspruch 13 gelöst .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Stromleitung eines Gleichstromversorgungsnetzes , vorzugsweise eines Gleichstromleitungsnetzes , wird die Stromleitung mit zwei Messkontakten einer Spannungsmesseinheit , vorzugsweise ein Trennverstärker, an einer vorbestimmten Position des Gleichstromversorgungsnetzes in einem vorbestimmten Abstand der Messkontakte zueinander direkt kontaktiert . Hierzu ist die Stromleitung an den Positionen, an denen die Messkontakte die Stromleitung elektrisch kontaktieren, elektrisch unisoliert , um einen elektrischen Kontakt zwischen der Stromleitung und den beiden Messkontakten herzustellen .

Eine zumindest teilweise elektrisch unisolierte Stromleitung weist Abschnitte auf , deren Oberfläche frei von I solationsmaterialien ist und daher durch die erwähnten Messkontakte j ederzeit und ohne weitere Maßnahmen kontaktiert werden kann . Damit die unisolierten Abschnitte trotzdem gegen Kurzschlüsse geschützt sind, wird die Stromleitung zumindest mit den Abschnitten, in denen ihre Oberfläche nicht durch ein I solationsmaterial gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert ist , mit einem ausreichenden Abstand zur Umgebung angeordnet , vorzugsweise mit einem ausreichenden Abstand zum Boden oder zu Obj ekten der Umgebung angeordnet , vorzugsweise frei auf gehängt . Mithin liegt zwar eine I solation gegenüber der Umgebung vor, trotzdem kann die Stromleitung aufgrund der fehlenden I solierungsmaterialien an den nicht isolierten Stellen durch die beiden Messkontakte leicht ohne Modi fikationen der Stromleitung, insbesondere einer möglicherweise teilweise vorhandenen I solationsschicht der Stromleitung, kontaktiert werden .

Weiterhin wird durch die Spannungsmesseinheit ein elektrischer Spannungsabfall zwischen den beiden Messkontakten gemessen . Auf Basis des gemessenen elektrischen Spannungsabfalls und des ohmschen Widerstands der Stromleitung zwischen den beiden Messkontakten wird eine Stromstärke eines zwischen den beiden Messkontakten in der Stromleitung geflossenen Stroms ermittelt . Anders als bei herkömmlichen Strommesseinrichtungen wird also der stromdurchflossene Leiter, dessen Strom gemessen werden soll , direkt als „Shunt-Wider- stand" genutzt .

Vorteilhaft lassen sich Stromstärkewerte ortsaufgelöst in unterschiedlichen Teilabschnitten eines Speisebereichs eines Gleichstromleitungsnetzes ermitteln . Ebenfalls vorteilhaft kann die Einhaltung von Grenzwerten von Strömen in Gleichstromleitungen zuverlässig überwacht werden und es können Kurzschlüsse erkannt und lokalisiert und deren unerwünschte Auswirkungen durch Gegenmaßnahmen, wie zum Beispiel das Auslösen eines Schutzgeräts bzw . das Unterbrechen eines Stromkreises durch ein solches Schutzgerät , verhindert werden . Insbesondere können auch Stromrichtungen einzelner Ströme ermittelt werden . Stromrichtungen können sich insbesondere in einem Gleichstromversorgungsnetz für Fahrzeuge , insbesondere Schienenfahrzeuge , ändern, wenn Fahrzeuge Strom in das Gleichstromversorgungsnetz einspeisen oder aus dem Gleichstromversorgungsnetz entnehmen . Weiterhin ist eine Strommessung, welche auf einer Messung eines Spannungsabfalls an einem Widerstand basiert , besonders einfach zu realisieren und daher im Vergleich zu herkömmlichen Messmethoden, die zum Beispiel auf der Strommessung mit Hallsonden beruhen und auch für eine ortsabhängige Strommessung eingesetzt werden können, mit wenig Ressourcenaufwand und kostengünstig zu realisieren .

Die erfindungsgemäße Strommesseinrichtung weist zwei Messkontakte zum direkten Kontaktieren einer Stromleitung eines Stromversorgungsnetzes bzw . Stromleitungsnetzes mit den beiden Messkontakten in einem vorbestimmten Abstand der Messkontakte zueinander auf . Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Strommesseinrichtung eine Spannungsmesseinheit zum Messen eines elektrischen Spannungsabfalls zwischen den beiden Messkontakten . Zudem weist die erfindungsgemäße Strommesseinrichtung auch eine Stromstärkemesseinheit zum Ermitteln einer Stromstärke eines zwischen den beiden Messkontakten in der Stromleitung geflossenen Stroms auf Basis des gemessenen elektrischen Spannungsabfalls und des ohmschen Widerstands der Stromleitung zwischen den beiden Messkontakten auf . Die Stromstärkemesseinheit umfasst bevorzugt ein Schutzgerät oder ein Schutzrelais , welches in Abhängigkeit von einer gemessenen Stromstärke eine Schutzreaktion automatisiert durchführt . Die erfindungsgemäße Strommesseinrichtung teilt die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Stromleitung eines Gleichstromversorgungsnetzes . Insbesondere ist der Ressourcenaufwand für eine Herstellung, eine Installation und das Betreiben der erfindungsgemäßen Strommesseinrichtung im Vergleich zu dem Aufwand für die Herstellung, die Installation und den Betrieb von herkömmlichen Anordnungen für denselben Zweck vorteilhaft reduziert . Das erfindungsgemäße Gleichstromversorgungsnetz , bevorzugt ein Gleichstromleitungsnetz , zur Stromversorgung von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, vorzugsweise ein Fahrleitungsnetz , besonders bevorzugt ein Oberleitungsnetz , weist eine Mehrzahl von Unterwerken, eine Mehrzahl von Speiseschaltern j e Unterwerk und eine Mehrzahl von Speisebereichen auf . Jedem Speiseschalter ist ein Speisebereich zugeordnet und ein j eweiliger Speisebereich ist mit einem oder mehreren zugeordneten Unterwerken (mehrere Unterwerke bei zwei- bzw . mehrseitiger Speisung) über den zugeordneten Speiseschalter elektrisch verbunden . Jeder Speisebereich weist eine Mehrzahl von Teilabschnitten auf , die unterschiedlichen Fahrspurabschnitten, insbesondere Gleisabschnitten, zugeordnet sind . Das erfindungsgemäße Gleichstromversorgungsnetz zur Stromversorgung von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen weist die erfindungsgemäße Strommesseinrichtung auf . Das erfindungsgemäße Gleichstromversorgungsnetz teilt die Vorteile der erfindungsgemäßen Strommesseinrichtung .

Ein Teil der zuvor genannten Komponenten der erfindungsgemäßen Strommesseinrichtung kann ganz oder teilweise in Form von Softwaremodulen in einem Prozessor eines entsprechenden Rechensystems einer Strommesseinrichtung, insbesondere der Stromstärkemesseinheit , realisiert werden . Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil , dass auch schon bisher verwendete Rechensysteme einer herkömmlichen Strommesseinrichtung auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten . Dabei muss die Strommesseinrichtung zusätzlich, wie oben beschrieben, dahingehend modi fi ziert werden, dass sie zwei Messkontakte erhält , welche in einem vorbestimmten Abstand an eine Stromleitung angelegt werden können .

Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst , welches direkt in ein Rechensystem einer Strommesseinrichtung ladbar ist , mit Programmabschnitten, um den Schritt zum Ermitteln einer Stromstärke eines zwischen den beiden Messkontakten in der Stromleitung geflossenen elektrischen Stroms aus zuführen, wenn das Programm in dem Rechensystem ausgeführt wird . Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile , wie z . B . eine Dokumentation, und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware-Komponenten, wie z . B . Hardware-Schlüssel ( Dongles etc . ) zur Nutzung der Software , umfassen .

Zum Transport zum Rechensystem und/oder zur Speicherung an oder in dem Rechensystem kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einem Rechensystem einlesbaren und aus führbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind . Das Rechensystem kann z . B . hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen .

Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten j eweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung . Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie und deren Beschreibungsteilen weitergebildet sein . Zudem können im Rahmen der Erfindung die verschiedenen Merkmale unterschiedlicher Aus führungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Aus führungsbeispielen kombiniert werden .

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Stromleitung eines Gleichstromversorgungsnetzes ist die Stromleitung als im Wesentlichen vollständig unisolierte Stromleitung ausgebildet . Vorteilhaft lässt sich bei dieser Ausgestaltung die Stromleitung durch die beiden Messkontakte der Strommesseinrichtung an beliebigen Positionen elektrisch kontaktieren . Besonders bevorzugt weist die Stromleitung dabei einen der folgenden Stromleitungstypen auf :

- eine Fahrleitung,

- eine Freileitung eines Stromnetzes für stationäre Verbraucher .

Die vorgenannten Stromleitungstypen weisen den Vorteil auf , dass sie durch eine freie Aufhängung vollständig durch die Luft gegenüber der Umgebung isoliert sind, aber ihre Oberfläche vollständig frei von I solationsmaterialien ist , so dass sie an beliebigen Positionen kontaktiert werden können .

Eine Fahrleitung wird zur Stromversorgung eines elektri fizierten Fahrzeugs , welches einen Stromabnehmer aufweist , verwendet . Die Fahrleitung weist als Kontaktelement zu einem Stromabnehmer einen Fahrdraht auf , der vorzugsweise über sogenannte Hänger an Halteseilen auf gehängt ist . Die Messkontakte stellen den elektrischen Kontakt zwischen der Spannungsmesseinheit und dem Fahrdraht her . Übliche Abstände zwischen den beiden Messkontakten liegen bei einigen zehn Zentimetern bis wenigen Metern . Ein Fahrdraht weist in der Regel einen sogenannten Rillenfahrdraht auf , welcher einen grundsätzlich kreis förmigen Querschnitt aufweist , bei dem in der oberen Häl fte zwei V- förmige Rillen so ausgespart sind, dass dort Halteklemmen eingrei fen können . Vorteilhaft können die beiden Messkontakte der erfindungsgemäßen Strommesseinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie ebenfalls in die V- förmigen Rillen eingrei fen, so dass die Messkontakte einen Fährbetrieb und ein Kontaktieren des Fahrdrahts durch einen Stromabnehmer eines Fahrzeugs nicht beeinträchtigen .

Eine Freileitung eines Stromnetzes zur Energieverteilung für stationäre Verbraucher umfasst eine elektrische Leitung, deren spannungs führende Leiter im Freien durch die Luft geführt werden und meist nur durch die umgebende Luft voneinander und vom Erdboden isoliert sind . In der Regel werden die Leiter bzw . Leiterseile von Freileitungsmasten getragen, an denen sie mit I solatoren befestigt sind . Vorteilhaft kann die freie Zugänglichkeit einer Freileitung an beliebigen Stellen dazu genutzt werden, eine Stromstärke eines durch die Freileitung bzw . einen Leiter der Freileitung fließenden elektrischen Stroms mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu messen .

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Stromleitung eines Gleichstromversorgungsnetzes wird der ohmsche Widerstand der Stromleitung zwischen den beiden Messkontakten auf Basis des vorbestimmten Abstands und der Kenntnis des spezi fischen Widerstands eines Materials der Stromleitung ermittelt . Bei einem spezi fischen Widerstand von Kupfer von 17 , 1 mQ mm²/m ergibt sich beispielsweise für einen typischen Querschnitt eines Fahrdrahts von 100 mm² ein Widerstand von 0 , 17 mQ/m . Typische Spannungsabfälle von 60 mV/m ergeben eine Stromstärke von etwa 350 Ampere für einen Abstand zwischen den beiden Messkontakten von einem Meter .

Eine Stromleitung, insbesondere ein Fahrdraht , unterliegt einem Verschleiß , welcher dazu führt , dass die Querschnittsfläche des Fahrdrahts abnimmt und der ohmsche Widerstand eines Leiterabschnitts mit fester Länge über die Zeit entsprechend zunimmt . Eine solche Änderung sollte bei einer Strommessung mitberücksichtigt werden .

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Stromleitung eines Gleichstromleitungsnetzes wird das elektrische Potenzial der Messsignale an den beiden Messkontakten durch einen Trennverstärker in ein niedrigeres elektrisches Potenzial gewandelt , welches mit einem Messbereich der Messelektronik der Spannungsmesseinheit der Strommesseinrichtung verträglich ist . Während die an der Stromleitung anliegende elektrische Spannung für Fahrleitungen in Gleichstromnetzen für Schienenfahrzeuge , wie zum Beispiel Straßenbahnen, typischerweise bei 1500 V oder 750 V liegt , befindet sich der Messbereich der Strommesseinrichtung bzw . der Spannungsmesseinheit der Strommesseinrichtung bei Spannungswerten im Kleinspannungsbereich . Derartige Werte können auch von entsprechenden Auswerteeinheiten einer Steuerung eines Schutzgeräts oder eines SCADA-Systems ( SCADA = Supervisory Control and Data Acquisition, zu Deutsch : System zur überwachten Steuerung und Datenakquisition) gelesen werden .

Umfasst die Stromleitung, wie es zum Beispiel bei Freileitungen meist der Fall ist , nur einen Leiter, so ergibt sich die Stromstärke I einfach durch das ohmsche Gesetz zu

Dabei ist U_s die zwischen den beiden Messkontakten gemessene elektrische Spannung und R der Widerstand des Leiterabschnitts zwischen den beiden Messkontakten .

Weist die Stromleitung, an der die Messkontakte angeordnet werden, einen Leitungstyp mit mehreren voneinander räumlich separierten Komponenten auf , die möglicherweise auch beide parallel von einem elektrischen Strom durchflossen sind, so genügt es , wenn die Messkontakte nur eine der Komponenten kontaktieren .

Vorzugsweise umfasst eine solche Stromleitung eine Fahrleitung, welche als kontaktierbare Komponente einen Fahrdraht und zusätzlich noch ein ebenfalls stromdurchflossenes Tragseil aufweist . Bei einem solchen Stromleitungstyp werden die Messkontakte bevorzugt in einem vorbestimmten Abstand an einem der beiden Leiter, besonders bevorzugt an dem Fahrdraht , angeordnet . Das Ermitteln der Stromstärke I umfasst in letzterem Fall das Ermitteln der Stromstärke I i des zwischen den beiden Messkontakten in dem Fahrdraht geflossenen elektrischen Stroms auf Basis des gemessenen elektrischen Spannungsabfalls U_s zwischen den beiden Messkontakten und auf Basis des ohmschen Widerstands Ri eines Abschnitts des Fahrdrahts zwischen den beiden Messkontakten .

Da die Fahrleitung meist nicht nur einen Fahrdraht , sondern auch ein parallel geführtes Tragseil umfasst , an dem der Fahrdraht über sogenannte Hänger, d . h . vertikal orientierte Seile , aufgehängt ist , wird bei dieser Variante eine Stromstärke I eines durch den Fahrdraht und das Tragseil der Fahrleitung zwischen den beiden Messkontakten fließenden elektrischen Stroms auf Basis des ohmschen Widerstands R2 eines Abschnitts des Tragseils zwischen den beiden Messkontakten und der ermittelten Stromstärke I i des zwischen den beiden Messkontakten in dem Fahrdraht geflossenen elektrischen Stroms ermittelt .

Mithin ergibt sich die Gesamtstromstärke I durch die Summe aus der Stromstärke I i eines ersten Stroms , welcher durch den Abschnitt zwischen den beiden Messkontakten durch den Fahrdraht fließt , und einer Stromstärke I2 eines zweiten Stroms , welcher parallel zu dem ersten Strom durch einen Abschnitt des Tragseils zwischen den beiden Messkontakten fließt . Hierbei ergibt sich die Stromstärke I2 des durch das Tragseil fließenden elektrischen Stroms zu :

Der Gesamtstrom bzw . die Stromstärke des Gesamtstroms I = I i

+ I2 ergibt sich schließlich zu :

Vorteilhaft kann der gesamte , durch die einzelnen Komponenten einer Stromleitung, insbesondere einer Fahrleitung, mit mehreren separat angeordneten Komponenten fließende elektrische Strom bei einer Überwachung eines Stromleitungsnetzes berücksichtigt werden .

In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Stromleitung eines Gleichstromversorgungsnetzes ist der Trennverstärker bevorzugt an einem Mast der Fahrleitung angeordnet . Der Trennverstärker kann ähnlich wie ein Masttrennschalter ( im Englischen „disconnector panel" ) an einem Mast angeordnet sein, an dem auch die Fahrleitung auf gehängt ist . Vorteilhaft müssen keine zusätzlichen Vorrichtungen zur Positionierung des Trennverstärkers am Gleiskörper installiert werden .

In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Stromleitung eines Gleichstromversorgungsnetzes erfolgt die Ermittlung der Stromstärke adj ustiert auf Basis von ermittelten lokalen Wetterbedingungen . Lokale Wetterbedingungen, insbesondere die Umgebungstemperatur der Stromleitung, die Sonnenstrahlung auf die Stromleitung, die Feuchtigkeit und die Windgeschwindigkeit , können einen Widerstandswert einer Stromleitung beeinflussen und müssen, weil die Ermittlung des ortsabhängigen Stromstärkewerts auf Basis der Kenntnis eines ohmschen Widerstands eines Stromleitungsabschnitts zwischen den beiden Messkontakten erfolgt , bei der Ermittlung einer Stromstärke eines durch einen Stromleitungsabschnitt fließenden elektrischen Stroms mitberücksichtigt werden . Vorteilhaft wird durch die Berücksichtigung der Wetterbedingungen die Strommessung weiter präzisiert .

Neben der gemessenen Lufttemperatur kann auch die Windgeschwindigkeit die Temperatur des Materials der Fahrleitung beeinflussen . Insbesondere kann durch eine erhöhte Windgeschwindigkeit ein Abkühlungsef fekt auftreten .

Auch die Sonneneinstrahlung beeinflusst die Temperatur einer freien Stromleitung . Neben der umgebenden Luft wird auch die Leitung selbst erwärmt . Bei einer gewissen Temperatur bildet sich ein Gleichgewicht zwischen eingestrahlter Wärme und abgestrahlter und durch Konduktion oder Konvektion abgegebener Wärme .

Die bereits erwähnten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Stromleitung eines Gleichstromleitungsnetzes lassen sich auch analog auf die erfindungsgemäße Strommesseinrichtung übertragen .

Insbesondere ist in einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Strommesseinrichtung die Stromstärkemesseinheit dazu eingerichtet , den ohmschen Widerstand der Stromleitung zwischen den beiden Messkontakten auf Basis des vorbestimmten Abstands und der Kenntnis des spezi fischen Widerstands eines Materials der Stromleitung zu ermitteln . Wie bereits erwähnt , lässt sich auf die mit den Formeln ( 1 ) bis ( 4 ) veranschaulichte Art und Weise ein Gesamtstrom, welcher durch die einzelnen Komponenten einer Stromleitung fließt , berechnen .

Ebenfalls analog zu der entsprechenden Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Spannungsmesseinheit der erfindungsgemäßen Strommesseinrichtung einen Trennverstärker auf , welcher dazu eingerichtet ist , das elektrische Potenzial der Messsignale an den beiden Messkontakten in ein niedrigeres elektrisches Potenzial zu wandeln, welches mit der Messelektronik der Spannungsmesseinheit der Strommesseinrichtung verträglich ist . Der Trennverstärker ist vorzugsweise an dem Mast für die Stromleitung, im Fall einer Strommessung an einer Fahrleitung ein Fahrleitungsmast , angeordnet .

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Strommesseinrichtung sind die beiden Messkontakte derart ausgebildet , dass der vorbestimmte Abstand zwischen den Messkontakten in einem vorbestimmten Abstandsintervall beliebig wählbar ist . Vorteilhaft kann der Abstand so gewählt werden, dass ein zwischen den beiden Messkontakten gemessener Spannungsabfall in einem für eine Weiterverarbeitung bzw . Auswertung der Messsignale geeigneten Wertebereich liegt . Weiterhin kann der Abstand zwischen den Messkontakten auch in Abhängigkeit von ortsabhängigen Gegebenheiten gewählt werden, die nur bestimmte Abstände zwischen den Messkontakten zulassen . Für eine flexible Anpassung des Abstands zwischen den beiden Messkontakten sind die Messkontakte vorzugsweise über flexible elektrische Leitungen mit der Spannungsmesseinheit , insbesondere dem Trennverstärker der erfindungsgemäßen Strommesseinrichtung elektrisch verbunden, wobei die Summe der Länge der beiden flexiblen elektrischen Leitungen den maximalen Abstand zwischen den beiden Messkontakten festlegt .

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Strommesseinrichtung ist die Stromstärkemesseinheit dazu eingerichtet , die Stromstärke adj ustiert auf Basis von ermittelten lokalen Wetterbedingungen zu ermitteln . Wie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Stromleitung eines Gleichstromleitungsnetzes erläutert , lässt sich durch die Kenntnis der Wetterbedingungen ein elektrischer Widerstand eines Stromleitungsabschnitts , dessen Wert von einer Wetterbedingung abhängig ist , exakter ermitteln und damit auch die Genauigkeit der Strommessung und deren Zuverlässigkeit verbessern .

Hierzu umfasst die erfindungsgemäße Strommesseinrichtung bevorzugt eine Wetterbeobachtungseinheit , welche dazu eingerichtet ist , lokale Wetterbedingungen zu ermitteln . Die Wetterbeobachtungseinheit der erfindungsgemäßen Stromesseinrichtung ist dazu ähnlich wie der bereits mehrfach erwähnte Trennverstärker bevorzugt an einem Stromleitungsmast , im Fall einer Strommessung an einer Fahrleitung, an einem Fahrleitungsmast bzw . Oberleitungsmast , angeordnet . Vorteilhaft müssen keine zusätzlichen Masten zur Positionierung von Komponenten der Strommesseinrichtung in der Nähe der zu überwachenden Stromleitung angeordnet werden . Die von der Wetterbeobachtungseinheit der erfindungsgemäßen Strommesseinrichtung ermittelten lokalen Wetterbedingungen umfassen vorzugsweise eine Temperatur und/oder eine Windgeschwindigkeit .

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Aus führungsbeispielen noch einmal näher erläutert . Es zeigen :

FIG 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Gleichstromnetzes zur Stromversorgung von Schienenfahrzeugen,

FIG 2 eine schematische Darstellung einer Strommesseinrichtung gemäß einem ersten Aus führungsbeispiel der Erfindung,

FIG 3 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Stromleitung eines Gleichstromleitungsnetzes gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ,

FIG 4 eine schematische Darstellung einer Strommesseinrichtung gemäß einem zweiten Aus führungsbeispiel der Erfindung,

FIG 5 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts einer Fahrleitung eines Gleichstromfahrleitungsnetzes gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ,

FIG 6 eine schematische Darstellung eines Gleichstromversorgungsnetzes zur Stromversorgung von Schienenfahrzeugen gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung . In FIG 1 wird eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Gleichstromversorgungsnetzes 10 für Schienenfahrzeuge veranschaulicht . Das Gleichstromversorgungsnetz 10 umfasst eine Mehrzahl von Unterwerken 6 ( in FIG 1 sind der Übersichtlichkeit nur zwei Unterwerke gezeigt ) , welche mit einem Trans formator 7 eine Hochspannung eines Hochspannungsnetzes in eine niedrigere elektrische Spannung, beispielsweise eine Niederspannung, trans formieren . Weiterhin umfasst das in FIG 1 gezeigte herkömmliche Gleichstromversorgungsnetz 10 den Unterwerken 6 j eweils zugeordnete Gleichrichter 8 , mit denen die als Wechselspannung vorliegende Niederspannung in eine Gleichspannung gewandelt wird . Teil des herkömmlichen Gleichstromversorgungsnetzes 10 sind auch den einzelnen Unterwerken 6 zugeordnete Speiseschalter 5 , mit denen eine Gleichspannung an einen Einspeisebereich 11a, 11b mit mehreren Stromleitungen 1 , insbesondere Fahrleitungen, welche über unterschiedlichen Gleisabschnitten 9 angeordnet sind, angelegt wird . Einem Unterwerk 6 können mehrere Speiseschalter 5 zugeordnet sein . In FIG 1 sind einmal drei Speiseschalter 5 pro Unterwerk 6 ( links im Bild) und einmal vier Speiseschalter 5 pro Unterwerk 6 ( rechts im Bild) abgebildet .

In FIG 1 ist zudem eine herkömmliche Strommesseinrichtung 3 an einem Speiseschalter 5 des links im Bild dargestellten Einspeisebereichs 11a gezeigt ( ein weiterer Einspeisebereich 11b ist rechts im Bild gezeigt , die beiden Einspeisebereiche 11a, 11b sind durch eine gestrichelte Linie in der Mitte des Bildes voneinander getrennt ) , wobei die herkömmliche Strommesseinrichtung 3 einen Shunt-Widerstand 4 aufweist , der zu der Stromversorgungsleitung, in welcher der Speiseschalter 5 angeordnet ist , in Reihe geschaltet ist . Da sich die herkömmliche Strommesseinrichtung 3 an dem Speiseschalter 5 befindet , kann von der herkömmlichen Strommesseinrichtung 3 nur das Saldo der Ströme der einzelnen Teilabschnitte des dem betref fenden Speiseschalter 5 zugeordneten Einspeisebereichs 11a gemessen werden . Es ist also mit der Strommessung an dem Speiseschalter 5 nicht möglich zu beurteilen, welcher Teilabschnitt des zugeordneten Einspeisebereichs 11a welchen Strom überträgt . Die in den Teilabschnitten fließenden Ströme werden zusätzlich noch von Schienenfahrzeugen beeinflusst , die sich in unterschiedlichen Teilabschnitten des j eweiligen Einspeisebereichs 11a, 11b befinden können . Die Stromstärke in den Fahrleitungen wird von den Schienenfahrzeugen in Abhängigkeit davon beeinflusst , ob sie Strom, beispielsweise bei einer beschleunigten oder gleichförmigen Bewegung, aus dem Gleichstromversorgungsnetz 10 aufnehmen oder ober sie Strom, beispielsweise bei einem Bremsmanöver, in das Gleichstromversorgungsnetz 10 einspeisen .

In FIG 2 ist eine Strommesseinrichtung 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch gezeigt .

Die in FIG 2 veranschaulichte Strommesseinrichtung 20 umfasst zwei Messkontakte 2a, 2b zum direkten Kontaktieren einer Stromleitung 1b ( links im Bild) eines Gleichstromleitungsnetzes für stationäre Verbraucher mit den beiden Messkontakten 2a, 2b in einem vorbestimmten Abstand d der Messkontakte 2a, 2b zueinander .

Die Strommesseinrichtung 20 weist als Spannungsmesseinheit einen Trennverstärker 21 zum Messen eines elektrischen Spannungsabfalls U_s zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b, welche die Stromleitung 1b kontaktieren, und zum Umwandeln der mit einem hohen Potenzial an den beiden Messkontakten 2a, 2b erfassten Messsignale in Messsignale mit einem niedrigen Potenzial auf .

Teil der erfindungsgemäßen Strommesseinrichtung 20 ist auch eine Stromstärkemesseinheit 22 , insbesondere ein Schutzgerät oder Schutzrelais . Die Stromstärkemesseinheit 22 ist dazu eingerichtet , eine Stromstärke I eines zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b in der Stromleitung 1b geflossenen Stroms auf Basis des gemessenen elektrischen Spannungsabfalls U_s und des ohmschen Widerstands R der Stromleitung 1b zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b gemäß der Formel ( 1 ) zu ermitteln . In FIG 3 ist ein Flussdiagramm 300 , welches ein Verfahren zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts I einer Stromleitung 1b eines Gleichstromleitungsnetzes für stationäre Verbraucher gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht , gezeigt .

Bei dem Schritt 3 . 1 wird die Stromleitung 1b mit zwei Messkontakten 2a, 2b, welche mit einem Trennverstärker 21 einer Strommesseinrichtung 20 elektrisch verbunden sind, in einem vorbestimmten Abstand d der Messkontakte 2a, 2b zueinander direkt kontaktiert .

Anschließend wird bei dem Schritt 3 . I I ein elektrischer Spannungsabfall U_s zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b gemessen .

Schließlich wird bei dem Schritt 3 . I I I auf Basis des gemessenen elektrischen Spannungsabfalls U_s und des bekannten ohmschen Widerstands R der Stromleitung 1b zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b gemäß der Formel ( 1 ) ein Stromstärkewert I für einen zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b geflossenen elektrischen Strom ermittelt .

In FIG 4 ist eine Strommesseinrichtung 20 gemäß einem alternativen Aus führungsbeispiel der Erfindung schematisch gezeigt .

Das in FIG 4 gezeigte S zenario unterscheidet sich von dem in FIG 2 gezeigten S zenario dadurch, dass in FIG 4 eine Stromstärke I eines elektrischen Stroms gemessen wird, welcher durch eine Fahrleitung la fließt , die einen Fahrdraht laa und ein zu dem Fahrdraht laa parallel geschaltetes Tragseil lab aufweist .

Die in FIG 4 gezeigte Strommesseinrichtung 20 umfasst zwei Messkontakte 2a, 2b zum direkten Kontaktieren des Fahrdrahts laa der Fahrleitung la in einem vorbestimmten Abstand der Messkontakte 2a, 2b zueinander .

Die Strommesseinrichtung 20 weist eine Spannungsmesseinheit 21 zum Messen eines elektrischen Spannungsabfalls U_s zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b, welche den Fahrdraht laa kontaktieren, auf .

Die Strommesseinrichtung 20 weist als Spannungsmesseinheit einen Trennverstärker 21 auf . Der Trennverstärker 21a wandelt die mit einem hohen Potenzial an den beiden Messkontakten 2a, 2b erfassten Messsignale in Messsignale mit einem niedrigen Potenzial um .

Teil der erfindungsgemäßen Strommesseinrichtung 20 ist auch eine Stromstärkemesseinheit 22 . Die Stromstärkemesseinheit 22 ist dazu eingerichtet , eine Stromstärke I eines Stroms , welcher sich aus der Summe der beiden Ströme I i, I2 ergibt , die durch den Fahrdraht laa und das Tragseil lab fließen, zu ermitteln . Die Ermittlung der Stromstärke I erfolgt auf Basis des gemessenen elektrischen Spannungs falls U_s und auf Basis eines ohmschen Widerstands Ri eines Abschnitts des Fahrdrahts laa zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b und eines ohmschen Widerstands R2 eines Abschnitts des Tragseils lab, der parallel zu dem Abschnitt des Fahrdrahts laa zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b verläuft . Die ohmschen Widerstände Ri, R2 der Abschnitte des Fahrdrahts laa und des Tragseils lab lassen sich auf Basis der Kenntnis des spezi fischen Widerstands der Materialien des Fahrdrahts laa und des Tragseils lab sowie auf Basis der bekannten Querschnitte und auf Basis des bekannten Abstands d zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b berechnen . Die Werte der elektrischen Stromstärken der Ströme durch den Fahrdraht laa bzw . durch das Tragseil ergeben sich durch die Formeln ( 2 ) und ( 3 ) . Die Summe I der beiden Stromstärken I i, I2 ergibt sich auch aus der Formel ( 4 ) . In FIG 5 ist ein Flussdiagramm 500 , welches ein Verfahren zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts I einer Fahrleitung la eines Gleichstromfahrleitungsnetzes gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht , gezeigt .

Bei dem Schritt 5 . 1 wird ein Fahrdraht laa einer Fahrleitung la mit zwei Messkontakten 2a, 2b einer Spannungsmesseinheit 21 in einem vorbestimmten Abstand d der Messkontakte 2a, 2b zueinander direkt kontaktiert .

Anschließend wird bei dem Schritt 5 . I I ein elektrischer Spannungsabfall U_s zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b gemessen .

Nachfolgend wird bei dem Schritt 5 . I I I auf Basis des gemessenen elektrischen Spannungsabfalls U_s und des bekannten ohmschen Widerstands Ri des Fahrdrahts laa der Fahrleitung la zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b ein Wert einer Stromstärke I i eines zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b in dem Fahrdraht laa der Fahrleitung la geflossenen Stroms gemäß Formel ( 2 ) ermittelt .

Weiterhin wird bei dem Schritt 5 . IV auf Basis des ermittelten Stromstärkewerts I i eines zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b in dem Fahrdraht laa der Fahrleitung 1 geflossenen Stroms , der Kenntnis des ohmschen Widerstands Ri des Fahrdrahts laa der Fahrleitung la zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b und auf Basis der Kenntnis eines entsprechenden Widerstandswerts R2 des parallel zu dem Fahrdraht laa geführten Abschnitts eines Tragseils lab der Fahrleitung 1 ein Wert einer Stromstärke I2 gemäß Formel ( 3 ) ermittelt .

Schließlich wird bei dem Schritt 5 . V ein Wert einer Stromstärke I eines durch den Fahrdraht laa und das Tragseil lab zwischen den beiden Messkontakten 2a, 2b geflossenen Gesamtstroms gemäß Formel ( 4 ) ermittelt . In FIG 6 ist eine schematische Darstellung eines Gleichstromversorgungsnetzes 60 zur Stromversorgung von Schienenfahrzeugen auf einem Schienennetz gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht . Das in FIG 6 gezeigte Gleichstromversorgungsnetz 60 ist in ähnlicher Weise wie das in FIG 1 eingangs gezeigte Gleichstromversorgungsnetz 10 aufgebaut .

Das in FIG 6 gezeigte Gleichstromversorgungsnetz 60 unterscheidet sich von dem in FIG 1 gezeigten herkömmlichen Gleichstromversorgungsnetz 10 dadurch, dass Strommesseinrichtungen 20 gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung in den einzelnen Teilabschnitten der Einspeisebereiche 11a, 11b des Gleichstromversorgungsnetzes 60 angeordnet sind . Die Strommesseinrichtungen 20 weisen den in FIG 4 veranschaulichten Aufbau auf . Insbesondere sind die Strommesseinrichtungen 20 über das gesamte Gleichstromversorgungsnetz 60 verteilt angeordnet , so dass lokale Stromstärkewerte in einzelnen Teilabschnitten gemessen werden können .

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich um bevorzugte Aus führungsbeispiele der Erfindung handelt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist . Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw . „eine" nicht ausschließt , dass die betref fenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können . Ebenso schließt der Begri f f „Einheit" nicht aus , dass diese aus mehreren Komponenten besteht , die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können .

Unabhängig vom grammatikalischen Geschlecht eines bestimmten Begri f fes sind Personen mit männlicher, weiblicher oder anderer Geschlechteridentität mit umfasst .

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Messen eines ortsabhängigen Stromstärkewerts (I) einer Stromleitung (1, la, 1b) eines Gleichstromversorgungsnetzes (60) , aufweisend die Schritte:

- direktes elektrisches Kontaktieren der Stromleitung (1, la, 1b) mit zwei Messkontakten (2a, 2b) einer Spannungsmesseinheit (21) in einem vorbestimmten Abstand (d) der Messkontakte (2a, 2b) zueinander,

- Messen eines elektrischen Spannungsfalls (U_s) zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) durch die Spannungsmesseinheit (21) ,

- Ermitteln einer Stromstärke (I) eines zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) in der Stromleitung (1, la, 1b) geflossenen elektrischen Stroms auf Basis

- des gemessenen elektrischen Spannungsfalls (U_s) und

- eines ohmschen Widerstands (R, Ri, R2) der Stromleitung (1, la, 1b) zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) .

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stromleitung (1, la, 1b) als zumindest teilweise unisolierte Stromleitung ausgebildet ist und die Stromleitung (1, la, 1b) an unisolierten Kontaktstellen der Stromleitung (1, la, 1b) die beiden Messkontakte (2a, 2b) kontaktiert.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Stromleitung (1, la, 1b) als unisolierte Stromleitung ausgebildet ist und einen der folgenden Stromleitungstypen umfasst :

- eine Fahrleitung (la) ,

- eine Freileitung (1b) eines Stromnetzes für stationäre Verbraucher .

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der ohmsche Widerstand (R, Ri, R2) des Abschnitts der Stromleitung (1, la, 1b) zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) auf Basis des vorbestimmten Abstands (d) und der Kenntnis des spezifischen Widerstands eines Materials der Stromleitung (1, la, 1b) ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Spannungsmesseinheit (21) einen Trennverstärker aufweist, welcher ein elektrisches Potenzial von Messsignalen an den beiden Messkontakten (2a, 2b) in ein niedrigeres elektrisches Potenzial wandelt, welches mit einem Messbereich einer Messelektronik zur Messung des Spannungsfalls (U_s) verträglich ist .

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei

- die Stromleitung (1, la, 1b) eine Fahrleitung (la) aufweist und die Fahrleitung (la) einen Fahrdraht (laa) und ein Tragseil (lab) aufweist,

- die Messkontakte (2a, 2b) an dem Fahrdraht (laa) in einem vorbestimmten Abstand (d) angeordnet sind, und

- das Ermitteln der Stromstärke (I) das Ermitteln der Stromstärke (Ii) des zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) in dem Fahrdraht (laa) geflossenen elektrischen Stroms auf Basis des gemessenen elektrischen Spannungsfalls (U_s) zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) und auf Basis des ohmschen Widerstands (Ri) des Fahrdrahts (laa) zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Ermitteln der Stromstärke (I) das Ermitteln einer Stromstärke (I) eines durch den Fahrdraht (laa) und das Tragseil (lab) der Fahrleitung (la) zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) fließenden elektrischen Stroms auf Basis

- des ohmschen Widerstands (Ri) des Fahrdrahts (laa) zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) ,

- des ohmschen Widerstands (R2) des Tragseils (lab) zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) und

- der ermittelten Stromstärke (Ii) des zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) in dem Fahrdraht (laa) geflossenen elektrischen Stroms umfasst . 8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ermittlung der Stromstärke (I, Ii) adjustiert auf Basis von ermittelten lokalen Wetterbedingungen erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die lokalen Wetterbedingungen eine Umgebungstemperatur der Stromleitung (1, la, 1b) und/oder eine Windgeschwindigkeit und/oder eine Intensität der Sonneneinstrahlung auf die Stromleitung (1, la, 1b) umfassen.

10. Strommesseinrichtung (20) , aufweisend:

- zwei Messkontakte (2a, 2b) zum direkten Kontaktieren einer Stromleitung (1, la, 1b) eines Gleichstromversorgungsnetzes mit den beiden Messkontakten (2a, 2b) in einem vorbestimmten Abstand der Messkontakte (2a, 2b) zueinander,

- eine Spannungsmesseinheit (21) zum Messen eines elektrischen Spannungsfalls (U_s) zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) ,

- eine Stromstärkemesseinheit (22) zum Ermitteln einer Stromstärke (I, Ii) eines zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) in der Stromleitung (1, la, 1b) geflossenen Stroms auf Basis

- des gemessenen elektrischen Spannungsfalls (U_s) und

11. Strommesseinrichtung nach Anspruch 10 wobei die Spannungsmesseinheit (21) einen Trennverstärker aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, ein elektrisches Potenzial von Messsignalen an den beiden Messkontakten (2a, 2b) in ein niedrigeres elektrisches Potenzial zu wandeln, welches mit einem Messbereich einer Messelektronik der Spannungsmesseinheit

(21) zur Messung des elektrischen Spannungsfalls (U_s) verträglich ist. 12. Strommesseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die Stromstärkemesseinheit (22) dazu eingerichtet ist, die Stromstärke (Ii, I) adjustiert auf Basis von ermittelten lokalen Wetterbedingungen zu ermitteln.

13. Gleichstromversorgungsnetz (60) zur Stromversorgung von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, aufweisend:

- eine Mehrzahl von Unterwerken (6) ,

- eine Mehrzahl von Speiseschaltern (5) je Unterwerk (6) ,

- eine Mehrzahl von Einspeisebereichen (11a, 11b) , wobei jedem Unterwerk (6) ein Einspeisebereich (11a, 11b) zugeordnet ist und jeder Einspeisebereich (11a, 11b) eine Mehrzahl von Teilabschnitten aufweist, die unterschiedlichen Fahrspurabschnitten zugeordnet sind, wobei jedem Speiseschalter (5) ein Teilabschnitt eines Einspeisebereichs (11a, 11b) zugeordnet ist und ein jeweiliger Teilabschnitt mit einem zugeordneten Unterwerk (6) über den zugeordneten Speiseschalter (5) elektrisch verbunden ist,

- eine Strommesseinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 10 bis 12.

14. Computerprogrammprodukt, mit einem Computerprogramm, welches direkt in eine Speichereinheit einer Strommesseinrichtung (20) , vorzugsweise nach einem der Ansprüche 10 bis 12, ladbar ist, mit Programmabschnitten, um den Schritt zum Ermitteln einer Stromstärke (I) eines zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) in der Stromleitung (1, la, 1b) geflossenen elektrischen Stroms des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Strommesseinrichtung (20) ausgeführt wird.

15. Computerlesbares Medium, umfassend Befehle, auf welchem von einer Rechnereinheit ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um den Schritt zum Ermitteln einer Stromstärke (I) eines zwischen den beiden Messkontakten (2a, 2b) in der Stromleitung (1, la, 1b) geflossenen elektrischen Stroms des Verfahrens , nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Rechnereinheit ausgeführt werden .