JP6253656B2 - ケーブル束の複数の電気エネルギー線をモニタリングする方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の電線（elektrische Leitungen）、特に電気エネルギー線（elektrische Energieletiunen）を含むケーブル束（ないしケーブルストランド：Leitungsstrang）をモニタリングする方法に関する。更に、本発明は、複数の電線を含むケーブル束をモニタリングするモニタリング装置に関し、そして、本発明は風力発電装置に関する。

風力発電装置内の発電機からの電気エネルギーは、風力発電装置のタワー内の電線を介してタワーの基部へ下方に伝導され、この電気エネルギーはそこから更に伝導されるか及び／又は更に処理され得ることが知られている。１つの公知例において、発電機は、例えば、２つの３相交流の形状で交流電流を発電する。これらの交流電流は、発電機が位置するナセル（Gondel）において整流され、そしてこのプロセスで生じる直流はナセルから直流電線を介して、つまりタワーの頂上部からタワーの基部へ下方に伝導される。このことを達成するために、電線が太くなり過ぎ、そのため取り扱いが困難になることを回避するため、通常は複数の同一の電線が並列に配設され、そして複数の並列接続電線を使用して必要とされる合計電線断面積が達成される。例えば、これらの電線は、タワーの頂上部及びタワーの基部において、端末バスバー（母線）を介して電気的に接続され得る。例えば、このことは１６本の電線を並列に接続して、それらをこのバスバーにおいて互いに電気的に、つまりガルバニックに（galvanisch）接続することができる。発電された直流電流は、次に、このバスバー又は類似の構成要素に供給され、そして、理想的には個々の電線に均一に分配される。電線への電流の均一な分配は、基本的には物理的に制限される。特に、全ての電線が、同一の断面及び同一の長さ、すなわちおよそタワーの長さを有するものであれば、それらは同一のオーム抵抗を有する、すなわち、一般的に言えば、それらは同一のインピーダンスを有する。従って、各電線は同一の電流を伝導する。

実際には、欠陥又は少なくとも許容不可能な不正確さ（Ungenauigkeiten）が場合によっては存在し得る。このことは、時折、高い伝導抵抗、障害、短絡又は同様な事態を生じさせ、いずれにしても１本の電線に過大な高電流が生じ得ることを意味する。個々の電線が誤って又は不十分に接続されることは、該電線に電流が流れ難くなるか又は最悪の場合には全く電流が流れなくなり、そのため、他の電線がより多くの電流を引き受けて伝導しなければならないことに至り得る。

独国特許商標庁は、本出願の優先権出願において以下の先行技術文献をリサーチした：ＤＥ１０ ２００９ ０２１ ２１７Ａ１号及びＥＰ２ ２７０ ４５２Ａ２号。

独国特許公開１０ ２００９ ０２１ ２１７Ａ１号 欧州特許公開２ ２７０ ４５２Ａ２号

従って、本発明の目的は、上記の問題点の少なくとも１つに対処することに向けられる。

特に、複数の並列接続電線の、発電機からの電流をタワーを介して下方へ伝導する正しい機能をモニタする単純な解決策が、創出されるべきである。特に、設備コストは可能な限りに低く抑えられるべきであり、好ましくは故障し易さも可能な限りに低く抑えるべきである。少なくとも１つの代替的解決策が提案されるべきである。

本発明によれば、請求項１に記載の方法が提供される。
すなわち、本発明の１視点において、複数の電線を含むケーブルストランドをモニタリングする方法が提供される。該方法において、ケーブルストランドは、風力発電装置内の発電機が発電した電気エネルギーを伝導するものである。また、該方法は、互いに並列に接続される少なくとも２本の電線の温度を測定するステップ；２本の電線の温度を互いに比較するステップ；及び２本の電線の温度が予め定義された閾値を超えて互いに偏差するか否かを決定するステップを含む。
さらに、本発明は以下に示す好適な形態としても記載される。
（形態１）
複数の電線（ないし導線（elektrische Leitungen））を含むケーブル束（ないしケーブルストランド（Leitungsstrang））をモニタリングする方法であって、
ケーブル束は、風力発電装置内の発電機が発電した電気エネルギーを伝導するものであり、以下のステップを含む方法：
少なくとも２本の電線の温度を測定するステップ；
２本の電線の温度を互いに比較するステップ；及び
２本の電線の温度が予め定義された閾値を超えて互いに偏差するか否かを決定するステップ。
（形態２）
２本の電線の温度が予め定義された閾値を超えて互いに偏差すると決定された場合に、故障メッセージが出力されることを特徴とする形態１に記載の方法。
（形態３）
ケーブル束がタワー内に敷設されること、及び、発電機によって発電されたエネルギーの全て（但し、損失分を除く）が、タワーから下方に伝導されることを特徴とする形態１又は２に記載の方法。
（形態４）
ケーブル束の複数の電線が互いに並列に接続されること、及び、各電線が同等の大きさの電流を伝導できるよう構成されることを特徴とする形態１〜３のいずれか１つに記載の方法。
（形態５）
モニタされている全ての電線の温度が、ケーブル束の縦方向において同一箇所で、特にタワーの頂上部又はタワーの基部における接続部又は測定箇所において測定されることを特徴とする形態１〜４のいずれか１つに記載の方法。
（形態６）
複数の電線のケーブル束をモニタリングするモニタリング装置であって、
ケーブル束は、風力発電装置内の発電機が発電した電気エネルギーを伝導するよう配設されるものであり、
少なくとも２本の電線のそれぞれの温度を測定する１つの温度センサ、
２本の電線の温度を互いに比較する比較デバイス、及び
２本の電線の温度が予め定義された閾値を超えて互いに偏差するか否かを決定する評価デバイスを有するモニタリング装置。
（形態７）
モニタリング装置が形態１〜５のいずれか１つに記載の方法を実行するよう構成されることを特徴とする形態６に記載のモニタリング装置。
（形態８）
測定された温度（複数）を処理するための処理コンピュータを備え、特に、処理コンピュータが比較デバイス及び／又は評価デバイスを構成することを特徴とする形態６又は７に記載のモニタリング装置。
（形態９）
各々の電線に１つの温度センサが配設されること、及び／又は、各温度センサが温度測定用抵抗（temperaturabhaengiger Messwiderstand）として設けられることを特徴とする形態６〜８のいずれか１つに記載のモニタリング装置。
（形態１０）
タワーの頂上部及びタワーの基部を含むタワーと、タワーの頂上部に備えられた風から電気エネルギーを発電する発電機と、複数の電線を含み、発電機が発電した電気エネルギー（特に直流電流として）をタワーの頂上部からタワーの基部へ伝導するケーブル束と、ケーブル束をモニタリングする形態６〜９のいずれか１つに記載のモニタリング装置とを有する風力発電装置。
（形態１１）
ケーブル束がタワーの内部に敷設されること、及び、発電機によって発電されたエネルギーの全て（但し、損失分を除く）が、タワーから下方に伝導されることを特徴とする形態１０に記載の風力発電装置。
（形態１２）
ケーブル束の複数の電線が互いに並列に接続されること、及び、複数の電線の各々が同等の大きさの電流を伝導できる、特に複数の電線が同一の断面を有することを特徴とする形態１０又は１１に記載の風力発電装置。

本発明の方法では、複数の電線を有するケーブル束がモニタされる。ここで、ケーブル束は、風力発電装置内の発電機が発電した電気エネルギーを伝導するように配設される。従って、ケーブル束は対応する（entsprechenden）電流、つまり発電機が発電した電気エネルギーを伝導する。従って、電流は、特に発電機によって発電された電流の１つを整流することによる、更なる処理のために生成され得る。

更に、少なくとも２本の電線でそれぞれ温度が測定される。このことは、取得可能な電線温度が少なくとも２つ存在し、これらの測定温度が互いに比較されること、すなわち各測定温度がそれぞれ他の測定温度と比較されることを意味する。それぞれの温度についてのこの互いの比較を評価することによって、２本の温度が予め定義された閾値を超えて互いに（対し）偏差するか否かを見出すことができる。従って、このことは、これらの温度の間の関係に依存する。もちろん、例えば、電線の絶対的な過負荷を検出するために、絶対的な温度も考慮され得る。しかしながら、本発明による提案は、２本の温度を互いに比較することに基づく。

このことは、電線（複数）は通常は均一に負荷されること、特に、同一の電線が同一量の電流を伝導するというアイデアに基づく。例えば、電線（複数）の内の１本がコンタクト不良になることや、又は、例えば、電線（複数）の内の１本が損傷を受けることによって故障が生じた場合には、この電線はより高い全抵抗を有するようになり、そのためより少ない電流しか伝導できなくなる。その結果、残りの電線（複数）、特にモニタされている少なくとも１本の他の電線は、対応してより多くの電流を伝導するようになる。結果的に、これらの異なる電流は、２本の電線における異なるレベルの加熱を導き、従って２本の電線が異なる温度を有するようになる。そして、最終的には、温度の比較において、互いに対して予め定義された閾値を上回る偏差を導く。

電線における温度は、総電流量などの、他の影響を受ける。風力発電装置では、総電流量は、（その時点での）支配的な（vorherrschenden）風の状態によっても風の影響をかなり受ける。さらに、タワー内の対応する環境温度も、すなわちタワーが設置された場所も、電線の温度に影響を及ぼし得る。これらのより高い又はより低い外部的な温度の影響はケーブル束内の電線に影響を及ぼすが、その影響は一様であるか又は少なくとも実質的に一様である。かくて、温度差を検出することによって、他の周辺状況を評価から排除することができる。

更に、一例として示す１つの電線に電線電流の減損が生じると、これは、他の電線における電流の増加と組み合わさって、比較的に大きい互いの温度差を導くので、温度差はこのケーブル束における問題点の適切な指標になる。

限界温度差（Grenzdifferenztemperatur）とも称され得る予め定義された閾値は、経験に基づく値（Erfahrungswerten）又は稼働（Inbetriebnahme）前の予備測定値から予め定義され得る。同様に、少なくとも１つの最初のテストシステムにおいてそれぞれの電線の温度を測定すること及び記録することが考慮され、それによって通常状態における互いの温度差（Abweichungen）を検出することができる。従って、好ましくは、この閾値又は限界温度差として、検出した通常状態におけるバリエーション（Abweichungen）を超える値が設定される。３本以上の電線の温度を測定する場合には、特に、どの電線とどのその他の電線とを比較しているかに基づいて、異なる閾値（すなわち限界温度差）を設定することも有利であり得る。そのような異なる閾値は、上記のように通常状態における差の予備的測定および予備的記録を介して、特に上記の通常状態におけるバリエーションを介しても、規定され得る。

予め定義された閾値を前もって設定することもでき、そして次いで（予備的な）測定に依存してシステムの稼働中に適合することができる。

２本の温度が予め規定（予設定）された閾値を超えて互いに偏差すると検出された場合には、好ましくは、故障メッセージとしてもみなされ得る警告シグナルが発せられる。そのような警告シグナルは、更なる措置を実行することができる処理コンピュータ又は同様のものへ内部シグナルとして送信され得る。更なる措置としては、特に、風力発電装置の回転の低下（Drosselung）、緊急時には風力発電装置の停止、又は代替的にあるいは追加的に警告シグナルの、例えばＳＣＡＤＡを介してのコントロールセンタへ送信する。

好ましくは、モニタされるべきケーブル束は風力発電装置のタワー内に配置され、発電機によって発電されたエネルギーの全て（但し、損失分を除く）が、タワーから下方に伝導される。従って、このモニタリングプロセスは、すなわち、特に、主に電気エネルギーを伝導するエネルギー線のモニタリングに関連する。つまり、そのようなエネルギー線は、情報のみを伝達するのではなく、大電流を伝導するように敷設される。また、そのような複数のエネルギー線は全ての電流を伝導するようにケーブル束内に集められ、この全ての電流は、ケーブル束を形成する電線（複数）に可能な限り均一に分配される。従って、電線の接続不良のような接触上の不備は、複数の電線の間の電流分配における対応するシフトを導く。予測される相対的に高い電流に起因して、これは、熱的に検出可能になり、提案される対応する電線の温度比較によって把握される。

好ましくは、モニタされるケーブル束内の電線（複数）は、互いに並列に接続される。従って、各電線は同等の大きさの電流を伝導するよう構成される。このため、電線（複数）は、本質的に同一、すなわち同一タイプ、同一態様であり、及び／又は同一の長さ及び／又は同一の断面を有する。それらは、ケーブル束全体、従って個々の電線が、好ましくはタワーの頂上部からタワーの基部へ延在するので、電線は一般的に同一の長さであるだろう。ここでは、実際に、タワーをマストで置き換えることができる。電線の断面が同一であり、同一の材料（特に銅又はアルミニウムなど）が使用される場合には、電線は、導電率もおよそ同じであるだろう。更に、同一のカバー（Ummantelungen）が使用される場合には、断熱性（ないし保温性）も同一である。可能である限り、好ましくはどのケースにおいても、各所に同一の電線が使用され、取り扱いを困難にする大きい断面を有する電線の使用が阻止されるだろう。

好ましくは、モニタされている全ての電線の温度が、ケーブル束の縦方向において同一箇所、特に、タワーの頂上部における１つの連結箇所又は測定箇所、又はタワーの基部における１つの連結箇所又は測定箇所において測定される。このことは、測定箇所が異なることを防止するだろう。特に測定箇所の高さが異なると、温度の差異を導き、それによって提案された比較の確実性が弱くなる。更に、タワーの頂上部、特に風力発電装置のナセル、又はタワーの基部における評価デバイスへの測定センサの有利な接続及び更なるデータの評価は、比較的に単純に実現可能である。全ての測定値は、基本的には１箇所で収集され、そこで評価されるだろう。あるいは少なくともデジタル化などによって評価用に調製されるだろう。

２つの温度を互いに比較する際、及び、これらの温度が予め規定された閾値を超えて互いに偏差するか否かを判定する際に、２つの温度の一方はいくつかの温度検出値の平均値（Mittelwert）でもあり得る。この仕方では、検出された全ての温度（すなわち各電線の温度）の平均値が算出され、次に、各電線の個々の温度の各々とこの平均とが比較されることができる。しかしながらこのケースでは、正確さについての要求は、２つの実測定温度を互いに比較する場合よりも幾分大きいが、各電線の温度の比較、すなわちこの温度と平均温度との比較には十分である。従って、各電線からの各温度を平均温度のみと比較する場合には、例えば、１０本の電線について、１０回の比較のみが実行される。各電線の温度を全ての他の電線の温度と比較する場合には、上記の例では、例えば、４５回の比較が必要となるだろう。

好ましくは、温度として、パワーレバータイプ（Leistungshebel）のものを使用することができ、伝導されているパワーについての何らかの指標がもたらされる。例えば、個々の温度差が生じた場合には、故障メッセージを送出することができる。例えば、この温度差は、５℃であり得る。例えば電線の温度が７５℃を超えた場合など、最大の絶対的温度を超過した時の故障メッセージの送出も提案される。

上記の両シチュエーションにおける故障メッセージは、警報スイッチが切り替えられる警報接点、特に短絡するもの、すなわち次に評価目的に使用され得るものを含み得る。それは、例えば、警告ランプなどの他のアラームシグナル、及び聴覚的警告シグナル及び／又はシステムシャットダウンのトリガーになり得る。更に又はその代わりに、故障メッセージは、データセットを送信するように配設され得る。これは、位置及び時間、そして、実際の測定温度などのいずれかの他の必要な詳細事項であり、従ってコントロールセンタへ転送され得る。

請求項６のモニタリング装置も提案される。このモニタリング装置は、複数の電線から成るケーブル束をモニタするように設計され、ケーブル束は、風力発電装置内の発電機が発電した電気エネルギーを伝導することができる。モニタリング装置は、少なくとも２本の電線上の温度センサを含み、これらの電線のそれぞれの温度を測定する。更に、２本の温度を互いに比較する比較デバイス、２つの間の温度差、すなわち２本の電線の温度が予め規定された閾値を超えて互いに偏差するか否かを決定するための評価デバイスが提案される。特に、そのようなモニタリング装置は、上記の実施形態の少なくとも１つに記載のプロセスを実行することができるように設計される。

モニタリング装置は、好ましくは測定された温度を処理する処理コンピュータも備えるだろう。特に処理コンピュータは比較デバイス及び／又は評価デバイスを構成し得る。従って、モニタリングプロセスは、部分的に又は全体的に処理コンピュータ上で実行される。

好ましくは、各電線は、これらの電線の各々の温度を測定し、かつ、上記の比較を実行する１つの温度センサを備えるだろう。温度センサとして温度依存性抵抗を使用することは有益である。このことは、温度を容易に測定できること、及び温度が更に電気的に処理され得ることを意味する。同様に、電線毎にこのタイプの１つのセンサを取り付けることは簡単に可能なことである。このことは、１つのケーブル束内に多本数の電線が一緒にグループ化される場合であっても、提案された個々の電線の各々のモニタリングを実行することができることを意味する。最もシンプルなケースでは、このことは、モニタされる電線の各々に１個の温度センサと、全ての温度測定値を収集してそれらを評価する評価ユニットをのみ必要とする。好ましくは、評価ユニット又は前評価ユニットが、センサと処理コンピュータとの間に備えられ、アナログの測定シグナルをデジタルシグナルに変換する及び／又は測定シグナルを増幅する。

ケーブル内の各電線がモニタされる限り、このことは、風力発電装置内の発電機からのエネルギーを伝導する、従ってそれら自身の間の対応する電流を分配する並列に接続された電線に妥当する。ケーブル束とは、かくてモニタリングからは除外される、データ導線、保護線ないし接地線などの追加の電線が他の目的に使用されるか否かとは無関係に、発電されたこの電気エネルギーを伝導する１つに集められた複数のエネルギー線がこのケーブル束にメカニカルに接続されるものを意味する。

このケーブル束内の電線、及びつまりケーブル束全体は、好ましくは直流電流を伝導することが意図される。

ケーブル束内における電線の並列な接続は、これらの電線が少なくとも１箇所の接続ポイントにおいて導電性であること、すなわちそれらがガルバニックに接続されることを意味する。これは、特に集約的末端（Klemme）又は集約的バスバー（母線）におけるものであり得る。これらの個々の電線の間に分配されて伝導される電流は、例えば、このバスバー又は末端へ全体的に伝導され、そしてそこから個々の電線の間に均一に分配されることができる。しかしながら、これらの電線の各々及びバスバーの間の良好で均一な電気的接続は、電流のバランスを取った分配に特に重要である。

更に、タワー、タワーの頂上部、タワーの基部、及びタワーの頂上部に備えられ風から電気エネルギーを生じる発電機を有する風力発電装置が提案される。発電機は、好ましくはタワーの頂上部に備えられたナセル（Gondel）の１つに位置する。更に、風力発電装置は、複数の電線から成る１つのケーブル束を含み、発電機によって発電された電気エネルギーをタワーの頂上部からタワーの基部へ、特に直流電流として伝導する。更に、モニタリング装置は、上述のように、モニタリング装置の少なくとも１つの実施形態と関連して提案されるだろう。好ましくは、風力発電装置は、モニタリング方法についての実施形態に関連する上記記載のように、ケーブル束内の複数の電線をモニタするだろう。

好ましくは、ケーブル束は、タワー内に備えられ、発電機によって発電された全てのエネルギー、すなわち発電された全体出力（アウトプット）を、ケーブル束を介してタワーの下方へ伝導するだろう。この間に生じ得る損失は無視される。好ましくは、発電機によって発電された出力は、まず直流に変換され、この直流電流がケーブル束によって伝導される。

好ましくは、ケーブル束内の電線は、互いに並列に接続され、各々は、同等の大きさの電流を伝導するように構成される。電線は、このため、特に、同一の断面を有する。

図１は、ウインドファームにおいて使用される風力発電装置の眺望図を示す。 図２は、ケーブル束からの複数の電線を有する末端のバスを示す。

本発明は、実施例として、添付図面を参照しつつ例示的な実施形態によって以下により詳細に記載される。

図１は、タワー１０２及びナセル１０４を有する風力発電装置１００を示す。３枚のロータブレード１０８及びスピナ１１０を有するローター１０６は、ナセル１０４上に位置する。ローター１０６は稼働中に風によって回転運動し、そしてそれによってナセル１０４内の発電機を駆動する。

図２は、ケーブル束２としても記載され得るケーブルストランド（Kabelstrang）２をモニタリングするモニタリング装置１を示す。ケーブル束２は１６本の電線４（ここでは断面が示される）を有する。全ての電線４は同一の断面を有し、そして特に同一のタイプ及び同一のデザインである。図示のタイプは、特にＮＹＹ１ｘ４００ｍｍ^２として知られている。ケーブル束２内のこれらの１６本の電線４は、直流電流を伝導することが意図され、風力発電装置内の発電機の全ての電気的出力を伝導する。

ケーブル束２内の電線４は、図２に末端デバイス６と一緒に示される。電線４の各々には、温度センサ８が割当てられ、それらは図２において温度可変抵抗（temperaturveranderlicher Widerstand）として示される。温度センサ８によって測定された温度は、モニタリング装置１において評価される。従って、モニタリング装置１は、末端デバイス６のすぐ横側に備えられ、そのことは実施の際に立体構造的に有利であり得る。しかしながら、モニタリング装置１の位置は、そのような末端デバイスに対応する必要は無く、ケーブル束２に沿った他の箇所にも設置され得る。しかしながら、末端デバイス６の使用は、温度センサ８のレイアウトも単純化するし、そしてそれによって温度センサ８のレイアウトの信頼性を増加させる。

モニタリング装置１は、電力入力装置（パワーインプット）１０を含み、そのタイプは通常の電力供給装置に対応し得る。このことは、モニタリング装置１、特にその内の処理コンピュータへ電気エネルギーが電力源として提供されることを許容する。従って、電力入力装置１０は、図２において模式的な様式でのみ示される評価ブロック１２（評価ユニットとしても記載され得る）の一部である。温度センサ８からのシグナル、特に図示された１６個の温度センサ８の全てからのシグナルが評価ブロック１２において評価される。図２によると１６個の温度センサ８の内の８個は下方に向けられ、温度センサ８のコンタクトピンの所で接続ワイヤ１４が備えられ、これらも評価ブロック１２において評価されることを示すために矢印で記号的に示される。

あるいは、評価ブロック１２のための電力供給は、データ導線を介して入力され得る。ここでは、１本以上のデータ電線を有するインターフェイスが露出し、電力供給路として、及び送信経路又は受信経路として使用され得る。

次に、評価ブロック１２は、温度センサ８によって測定された温度を比較し、２つの温度が互いに異なる場合、特に、予め規定（予設定）された温度閾値を超えて互いに偏差する場合には、すぐに故障メッセージを出力する。従って、故障メッセージはアラーム出力部１６を閉じるか又は開ける切り替え（スイッチ）を生じ得る。そのようなスイッチシグナルが離れた外部から評価され得るように、又はアラーム出力部１６を切り替えることによってすぐに他のアラームシグナル又は他のタイプの警告メッセージを生ずるように、電気回路又は電子評価回路が、アラーム出力部１６に取り付けられ得る。スイッチングは、風力発電装置内での活動を、必要ならば風力発電装置のシャットダウンですら、すぐに開始させる。

更に又はその代わりに、アラームデータ出力部１８が、測定された故障のタイプ及び範囲を含むデータセットを発信し得る。そのようなデータセットは、特に時刻及びモニタリング装置の位置、又は影響を受けた風力発電装置の位置を含み得る。記録された温度も、そのようなデータセットに実際に含まれ得る。従って、データセットは、電線４からの温度の全て又は故障メッセージの契機となった温度差を生じた電線の温度のみの何れかを含むだろう。

温度差のモニタリング、すなわち、電線の温度を互いに比較することに加えて、モニタリング装置１は絶対的な温度もモニタする。

末端デバイス６には、２本の接地線２０が存在し、それらは通常はＰＥ導線として記載されるが、規定（レギュレーション）によっては電流を伝導せず、そのため温度センサも有さない。１６本の電線４及びこれらの２本のＰＥ導線２０は、１つのハウジング２２内に保持される。ハウジング２２の外部には、さらに、風力発電装置が使用できる安全導線２４、そして追加の予備導線２６及び光ファイバ２８も存在するだろうが、モニタリング装置１及びそれによって実行されるモニタリングプロセスにとって、それらは重要ではない。

この様式では、タワーのケーブルの過負荷を防止するために、特に複数の電線が並列に存在する場合に、モニタリングが提案される。このことは、高い伝導抵抗、妨害、短絡又は他のイベントによって制限され得る可変電流に起因する個々の導電体、つまり個々の電線における異なる温度に基づく。

提案されたモニタリングは、過負荷に対するタワーのケーブルにおける個々の電線の各々を保護することが意図される。

バックグラウンドとして、電流が流れる各伝導体は電流の強さに比例して、電流の強さに依存して加熱される。一般的には、電線及びケーブルは、最大の作動温度にまで仕様が規定される（spezifiziert）。例えば、ＮＹＹタイプケーブルは、＋７０℃までの表面温度に耐えられるように設計されている。２本以上の電線の並列接続は、理想的な場合、全ての電線にわたって均一に電流を分配する。このことは、同一のタイプ、そして同一の長さ及び態様の電線を使用した場合に、加熱が同一であることを意味する。不完全な製造、機構、設置（レイアウト）又は電線の操作によって生じる故障又は技術的な欠陥は、電流の流れに反比例する増加した導電抵抗性を導き得る。影響を受けた電線における減少した電流の流れは、並列に接続された他の電線における増加した電流を生じ、従って温度を増加させる。温度差は計測学的に決定され、評価され、そしてエラーとして認識される。個々の電線の各々の絶対的な温度の測定は、最大許容表面温度（ＮＹＹタイプの電線については７０℃であり得る）に到達した場合に、風力発電装置の出力を減少させるか、又はタービンが停止される。

全体的には測定及びモニタリングシステムとして記載され得る提案されたモニタリング又はモニタリング装置は、その非常な適用柔軟性に起因して際立つ。提案されたシステムは、基本的にはケーブルのタイプ又は電線の本数とは無関係に働く。モニタリング装置及び対応する方法は、タワーの内部で使用される必要性は無く、ナセルの内部又は電子設備のための追加の建物の内部など、電線のケーブル束が走る他のポイントにおいても使用され得る。これは電線内の電流の流れが、各電線の全長に渡って同一であるという事象に起因する。

１ モニタリング装置
２ ケーブル束（ケーブルストランド）
４ 電線
６ 末端デバイス
８ 温度センサ
１０ 電力入力装置（パワーインプット）
１２ 評価デバイス、評価ブロック
１４ 接続ワイヤ
１６ アラーム出力部
１８ アラームデータ出力部
２０ 接地線、ＰＥ導線
２２ ハウジング
２４ 安全導線
２６ 予備導線
２８ 光ファイバ
１００ 風力発電装置
１０２ タワー
１０４ ナセル
１０６ ローター
１０８ ロータブレード
１１０ スピナ

Claims (12)

1. 複数の電線（４）を含むケーブルストランド（２）をモニタリングする方法であって、
   ケーブルストランド（２）は、風力発電装置（１００）内の発電機が発電した電気エネルギーを伝導するものであり、以下のステップを含む方法：
   互いに並列に接続され、かつ直流電流を伝導する少なくとも２本の電線（４）の温度を測定するステップ；
   ２本の電線の温度を互いに比較するステップ；及び
   ２本の電線の温度が予め定義された閾値を超えて互いに偏差するか否かを決定するステップ。
2. ２本の電線の温度が予め定義された閾値を超えて互いに偏差すると決定された場合に、故障メッセージが出力されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ケーブルストランド（２）がタワー（１０２）内に敷設されること、及び、発電機によって発電されたエネルギーの全て（但し、損失分を除く）が、タワー（１０２）から下方に伝導されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 各電線が同等の大きさの電流を伝導できるよう構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. モニタされている全ての電線（４）の温度が、ケーブルストランド（２）の縦方向において同一箇所で測定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 複数の電線（４）のケーブルストランド（２）をモニタリングするモニタリング装置（１）であって、
   ケーブルストランド（２）は、風力発電装置（１００）内の発電機が発電した電気エネルギーを伝導するよう配設されるものであり、
   互いに並列に接続され、かつ直流電流を伝導する少なくとも２本の電線（４）のそれぞれの温度を測定する１つの温度センサ（８）、
   ２本の電線の温度を互いに比較する比較デバイス、及び
   ２本の電線の温度が予め定義された閾値を超えて互いに偏差するか否かを決定する評価デバイス（１２）を有するモニタリング装置（１）。
7. モニタリング装置（１）が請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法を実行するよう構成されることを特徴とする請求項６に記載のモニタリング装置（１）。
8. 測定された温度（複数）を処理するための処理コンピュータを備えることを特徴とする請求項６又は７に記載のモニタリング装置（１）。
9. 各々の電線（４）に１つの温度センサ（８）が配設されること、及び／又は、各温度センサ（８）が温度測定用抵抗（temperaturabhaengiger Messwiderstand：８）として設けられることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のモニタリング装置（１）。
10. タワーの頂上部及びタワーの基部を含むタワー（１０２）と、タワーの頂上部に備えられた風から電気エネルギーを発電する発電機と、互いに並列に接続される複数の電線（４）を含み、発電機が発電した電気エネルギーをタワーの頂上部からタワーの基部へ伝導するケーブルストランド（２）と、ケーブルストランド（２）をモニタリングする請求項６〜９のいずれか１項に記載のモニタリング装置（１）とを有する風力発電装置（１００）。
11. ケーブルストランド（２）がタワー（１０２）の内部に敷設されること、及び、発電機によって発電されたエネルギーの全て（但し、損失分を除く）が、タワー（１０２）から下方に伝導されることを特徴とする請求項１０に記載の風力発電装置（１００）。
12. ケーブルストランド（２）の複数の電線（４）が互いに並列に接続されること、及び、複数の電線（４）の各々が同等の大きさの電流を伝導できることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の風力発電装置（１００）。

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