EP3807657A1 - Sensoreinrichtung für eine reihenklemmenanordnung, reihenklemmenanordnung, reihenklemme, schaltschrank sowie ausleseeinrichtung - Google Patents

Sensoreinrichtung für eine reihenklemmenanordnung, reihenklemmenanordnung, reihenklemme, schaltschrank sowie ausleseeinrichtung

Info

Publication number
EP3807657A1
EP3807657A1 EP19730164.1A EP19730164A EP3807657A1 EP 3807657 A1 EP3807657 A1 EP 3807657A1 EP 19730164 A EP19730164 A EP 19730164A EP 3807657 A1 EP3807657 A1 EP 3807657A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor device
sensor
terminal block
terminal
arrangement
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.)
Pending
Application number
EP19730164.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sascha Kulas
Ulrich HEMPEN
Burkhard Niemann
Thomas Holm
Michael Meyer
Fabian SCHWAMBORN
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.)
Wago Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Wago Verwaltungs GmbH
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 Wago Verwaltungs GmbH filed Critical Wago Verwaltungs GmbH
Publication of EP3807657A1 publication Critical patent/EP3807657A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/26—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2625—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting with built-in electrical component
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
    • G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/133—Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/26—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2675—Electrical interconnections between two blocks, e.g. by means of busbars
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/015—Boards, panels, desks; Parts thereof or accessories therefor
    • H02B1/04—Mounting thereon of switches or of other devices in general, the switch or device having, or being without, casing
    • H02B1/052—Mounting on rails
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/72—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for local intradevice communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Definitions

  • the invention relates to a sensor device for a modular terminal arrangement, the sensor device having at least one sensor for detecting a physical size of the modular terminal arrangement or at least one modular terminal block of the modular terminal arrangement.
  • the invention also relates to a terminal block arrangement and a terminal block, a control cabinet with at least one such terminal block arrangement and / or terminal block and a readout device.
  • Terminal blocks are widely used in electrical installation technology. Terminal blocks are usually attached to a mounting rail and lined up next to one another in order to provide a large number of electrical connection options for electrical conductors. A common use of terminal blocks is that they are installed in a control cabinet. The terminal blocks then form a terminal block arrangement. Such a terminal block arrangement is e.g. known from DE 20 2016 104 456 U1.
  • the invention is based on the object of providing an easy-to-use possibility for the user to record physical quantities of the terminal block arrangement, such as e.g. State current, voltage, temperature.
  • a sensor device for a terminal block arrangement having at least one sensor for detecting a physical variable of the terminal block arrangement or at least one terminal block of the terminal block arrangement. Depending on the design of the at least one sensor, this makes it possible to detect virtually any physical quantities of the terminal block arrangement.
  • the sensor device can also have several Have sensors, e.g. B. sensors for the detection of different physical dimensions such as current and voltage.
  • the sensor device is designed as a structural unit that can be handled separately from the modular terminal arrangement, which the user can attach to a modular terminal block or between modular terminals of the modular terminal arrangement if required.
  • This has the advantage that, if required, the user can install one or more sensor devices at the desired location in order to determine physical quantities of the terminal block arrangement in this way. A complete modification of the terminal block arrangement or the control cabinet is not necessary for this.
  • the sensor device permits simple and reliable placement at the desired point in the terminal block arrangement or a terminal block, as will be explained below.
  • the sensor device has a wireless transmission unit which is set up for the wireless transmission of measured values of the at least one sensor of the sensor device to a reading device separate from the sensor device.
  • the measured values can be transmitted wirelessly, e.g. by radio transmission, inductive or capacitive coupling or optical data transmission.
  • it can be a UHF wireless transmission, e.g. with a transmission path inside the control cabinet.
  • the sensor device can have its own RFID transponder and / or a WLAN transmitter, so that the measured values recorded can be transmitted wirelessly to an evaluation device via WLAN transmission.
  • the sensor device has a first wireless transmission unit for transmitting measured values of a current measured by the sensor device and at least one second wire los transmission unit for wireless transmission of measured values of a voltage or potential measured by the sensor device.
  • the current and voltage of an electrical line can be recorded.
  • the sensor device can be designed with the first and the second wireless transmission unit in the form of a structural unit or in the form of separate structural units, e.g. B. in that one unit of the sensor device has the first wireless transmission unit and the other unit has the second wireless transmission unit.
  • the supply of the sensor device with electrical energy required for the operation of the sensor device can e.g. done by an electrical line. It is also advantageous to equip the sensor device with its own electrical energy source, e.g. an accumulator or a battery. In this case, no electrical line to the sensor device has to be laid for the energy supply.
  • the sensor device can also supply its energy directly from the physical quantity to be detected by the sensor, e.g. B. derive a current and / or a voltage.
  • the electrical energy can be derived, for example, via the magnetic field generated by the current to be measured.
  • the sensor device is set up for the wireless supply of electrical energy, which is required for the operation of the sensor device.
  • This has the advantage that the sensor device can be provided without its own energy source.
  • no separate cabling is required for the supply of electrical energy via electrical lines to the sensor device.
  • This also simplifies the installation of the sensor device on the terminal block arrangement.
  • maintenance is simplified since no separate energy source of the sensor device has to be exchanged or charged.
  • the transmission of energy can, for example, by radio Transmission, inductive or capacitive coupling or optical transmission take place.
  • the sensor module can, for example, be formed with one or more solar cells and can obtain the electrical energy required for the operation of the sensor module.
  • the sensor module can be supplied with electrical energy, for example, inductively or capacitively from an adjacent terminal block.
  • the sensor device has an energy harvesting device which is set up for the wireless absorption of electrical energy from the surroundings of the sensor device and for providing the electrical energy for the electrical supply of components of the sensor device. In this way, practically any energy sources in the environment can be tapped and used for the electrical supply of the sensor device.
  • the sensor device can also provide additional data, e.g. an identification code that can be used to identify the sensor device. In this way, it is possible to distinguish between the measured values of different sensor devices with little effort, in particular in the case of wireless transmission.
  • additional data e.g. an identification code that can be used to identify the sensor device.
  • the sensor device can be designed as a sensor module, ie as a structural unit which has all the components required for the operation of the sensor device.
  • the sensor module can be manufactured as MID (Molded Interconnect Devices), for example. In this case, all components including the electronics of the sensor module can be injected in a plastic material.
  • the sensor device can also have separate components such as the at least one sensor, an antenna and / or an electronic assembly. These separate components can, for example, be distributed in a terminal block and can be electrically connected to one another.
  • the sensor device can in particular have a dipole antenna. According to one embodiment of the invention, it is provided that the sensor device has an RFID transponder.
  • the sensor device is designed as a lateral end plate of a terminal block.
  • terminal blocks have a housing which is open on one side and which is closed by arranging an adjacent terminal block.
  • a side end plate is attached to the last terminal block of the terminal block arrangement, so that this last terminal block is also closed.
  • the side end plate having the sensor device can have the same width as a conventional side end plate or can be made somewhat wider.
  • the end plate can also have the same width as a terminal block. This enables bridging beyond the end plate.
  • the lateral end plate completely or predominantly encloses the sensor and / or an electronic assembly of the sensor device in the manner of a housing.
  • the end plate can also be designed as an angular end plate.
  • An angled front area of the end plate which is arranged at an angle to a cover area of the end plate to be arranged laterally on the terminal block, then covers at least a partial area of the front side of the terminal block.
  • the antenna of the sensor module can then be arranged in the angled front area. In this case, those parts of the front side of the terminal block that are required for the connection of electrical lines or jumpers or for labeling fields can remain free.
  • the at least one sensor is arranged at a position of the side cover plate, in particular at a position of the cover area of the cover plate to be arranged laterally on the terminal block, or another housing of the sensor device, which is attached when the sensor is attached as intended lateral end plate or other housing of the sensor device is arranged on a terminal block in the region of the busbar of the terminal block.
  • the correct design of the at least one sensor relative to the terminal block can already be ensured by the design of the end plate or the other housing of the sensor device. This is e.g. A great advantage for wireless current sensing.
  • the lateral end plate is to be fastened to it via fastening elements assigned to the terminal block, due to the fastening elements of the terminal block and the end plate assigned to one another, a defined, intended positioning of the end plate on the terminal block is defined. On the basis of this assignment, it can already be ensured with the corresponding placement of the at least one sensor in the end plate or the other housing that the at least one sensor is arranged at a desired location next to the terminal block when the end plate or the other housing is intended to be on or next to the terminal block.
  • the at least one sensor is arranged at a distance from the outer edge regions of the end plate in the end plate.
  • the at least one sensor is therefore not on or in arranged near the outer edge of the end plate, but tends to be more central.
  • the sensor device can be inserted into a jumper shaft or other shaft of a housing of a terminal block on the terminal block and can be fastened in the shaft. This allows easy mounting and placement of the sensor device on the terminal block.
  • the sensor device can already be fastened by inserting it into the shaft (jumper shaft or other shaft) of the terminal block, or it can be fastened to it with a separate fastening element, e.g. a locking and / or clamping element or by adhesive.
  • the sensor module can be designed, at least in its front area, which has at least one sensor, like a jumper of a terminal block. This allows, in particular, a defined insertion and engagement of the sensor module in the jumper shaft or another shaft of the terminal block. This also gives a user haptic feedback when the sensor module is correctly placed in the shaft.
  • the area of the sensor device protruding from the shaft e.g. the area with the antenna does not cover certain areas of the terminal blocks, e.g. the labeling fields.
  • This can e.g. be realized in that the area of the sensor device protruding from the terminal block is relatively narrow, e.g. in that the antenna is designed as a rod antenna, or this area has cutouts or is at least partially transparent.
  • the sensor device is designed as a unit that is compatible with terminal blocks, that can be arranged between terminal blocks of the terminal block arrangement and that can be snapped onto a mounting rail that supports the terminal blocks.
  • the sensor device can, for example, have a housing which Lich its outer design and the mounting options correspond to the housing of a terminal block.
  • the sensor device can have fastening elements for fastening to the mounting rail.
  • the housing of the sensor device can have the same width as a terminal block, or can be wider or narrower. It is particularly advantageous if the sensor device has a size that is compatible with a defined grid dimension of the terminal block arrangement.
  • no additional connections or cabling are required when accommodating the sensor device on the terminal block or the terminal block arrangement.
  • the sensor of the sensor device can be automatically arranged by the way it is accommodated in the sensor device so that the desired detection of the physical quantity is possible by at least one sensor of the sensor device. If, for example, a current is to be detected by the sensor, the sensor is arranged in the sensor device such that when the sensor device is provided on the terminal block, the sensor is automatically placed in the vicinity of the busbar of the terminal block.
  • the sensor device has at least one antenna, the at least one sensor of the sensor device being arranged at one end of the sensor device and the at least one antenna being arranged at the opposite other end of the sensor device.
  • the sensor device partially protrudes from the terminal block arrangement, in particular with the area having the antenna. This also has a positive influence on the wireless transmission of the measured values and the electrical energy. If the sensor device is inserted, for example, into a jumper shaft or other shaft of a housing of a terminal block, the area having the antenna can still protrude from this shaft.
  • the at least one sensor of the sensor device can be, for example, a current sensor for detecting the electrical current, e.g. of the current through a busbar of the terminal block arrangement, a voltage sensor, a temperature sensor, an air humidity sensor, an acceleration sensor, a vibration sensor or another sensor.
  • the sensor device can also have a plurality of identical or different sensors. Other sensors can be.
  • the at least one sensor is a current sensor, such as a shunt.
  • the at least one sensor can also be a contactless current sensor.
  • the current sensor can be designed as an AMR sensor, a magnetic field-dependent resistor (MDR - Magnetic Dependent Resistor) or a Hall sensor. This allows contactless detection of the electrical current via the magnetic field generated by the electrical current. This also simplifies the subsequent attachment of the sensor device to the terminal block arrangement. Another advantage of such a current sensor is that equally high currents, e.g. over 100 amps, as well as low currents of less than 1 ampere can be measured.
  • the at least one sensor is a voltage sensor or another sensor of the sensor device is a voltage sensor.
  • the voltage sensor can be a contactless voltage sensor, for example a capacitive sensor. This allows contactless detection of the electrical voltage by capacitive coupling into the voltage sensor. This also simplifies the subsequent attachment of the sensor device to the terminal block arrangement.
  • the sensor device is set up to detect at least two or at least three voltage potentials of the terminal block arrangement or at least one terminal block of the terminal block arrangement. If there are connection options for the detection of two voltage potentials, then for example the voltage potential of the neutral conductor can be recorded as a reference voltage value. In addition, with the other connection option, a live line such as B.
  • a phase of a three-phase network with respect to the voltage potential can be detected.
  • the voltage can be measured on a phase, for example. If there are further connection options for the detection of further voltage potentials, the voltages of two or all three phases of a three-phase network or another electrical supply can also be recorded.
  • the voltage can be determined from the detected voltage potentials in the sensor device, an external readout device or a separate evaluation device.
  • the measured voltage potential measured values can be transmitted wirelessly to the readout device, and the corresponding voltage value and thus the power value can be determined in the readout device together with the recorded current value.
  • a three-phase power measurement of a terminal block arrangement can be implemented in a simple manner and with little retrofitting.
  • the sensor device is set up to detect the phase position of a current detected by the sensor device in relation to a voltage potential detected by the sensor device.
  • phase information of the electrical data can be obtained and the monitoring of the terminal block arrangement or the control cabinet can thereby be further improved.
  • further information can also be obtained, for example: B.
  • Information about the voltage such as frequency, phase, amount, effective value and / harmonics.
  • the object mentioned at the outset is also achieved by a series terminal arrangement with a multiplicity of series terminals and with at least one sensor device of the type explained above.
  • the sensor device can be installed permanently or releasably on the terminal block arrangement.
  • each of the terminal blocks of the terminal block arrangement have a sensor device of the type explained above.
  • the object mentioned at the outset is also achieved by a terminal block with at least one sensor device of the type explained above.
  • the sensor device can be permanently or detachably installed on the terminal block, e.g. as part of the terminal block production process.
  • a plurality of sensor devices can also be installed on a terminal block, for example a sensor device for acquiring current measured values and a sensor device for acquiring voltage measured values.
  • control cabinet with at least one terminal block arrangement of the type explained above and / or at least one terminal block of the type explained above. This also realizes the advantages explained above.
  • a readout device for reading out measured values of one or more sensor devices of the terminal block arrangement is arranged in the control cabinet.
  • This has the advantage that only a short transmission path of the acquired measured values from the sensor device to the readout device can be overcome. This is particularly advantageous for wireless transmissions, both with regard to the measured values and with regard to the supply of electrical energy.
  • the reading device can have a transponder reading device. In this way, the readout device enables both the readout of the measured values by wireless Transmission as well as wireless supply of the sensor device with electrical energy is possible.
  • the object mentioned at the outset is also achieved by a readout device for reading out measured values of one or more sensor devices of the terminal block arrangement. This also realizes the advantages explained above.
  • the readout device can also already contain an evaluation device for evaluating the measured values acquired.
  • the reading device can be connected to a remote evaluation device, e.g. via electrical lines or via wireless transmission.
  • the readout device can be connected to or have a WLAN device, via which the measured values recorded are transmitted wirelessly to the evaluation device.
  • the readout device is arranged on the inside of a door of the control cabinet. This has the advantage that, at least when the door of the control cabinet is closed, the reading device is arranged particularly close to one or more sensor devices in the control cabinet, so that only a particularly short distance has to be covered for the wireless transmission.
  • an antenna of the sensor device is arranged at a point on the terminal block that is furthest away from the mounting rail fastening elements of a terminal block, e.g. on the side of the housing facing away from the mounting rail fastening elements, or in that the sensor device with the antenna still protrudes somewhat from the mounting rail from this position or the antenna can be pivoted and / or optimally aligned in the direction of the readout device.
  • the readout device can have, for example, a UHF / MW RFID reader and a gateway.
  • the readout device wirelessly reads out the measured values of various sensor devices of the terminal block arrangement.
  • the selection device device acts as a transmitter and transmits a UHF / MW signal that is picked up, modified and re-emitted by the sensor devices.
  • the signal re-emitted by the sensor devices contains the information about the measured value of the at least one sensor.
  • This signal is received by the readout device, which now acts as a receiver, and converted into a corresponding format and passed on via various interfaces, for example GSM, WLAN.
  • the reading device can also serve as a measuring transducer and for standardizing the measured values and signals.
  • the readout device can have, for example, a cloud connection via WLAN.
  • the readout device thus functions as a multi-communicator (MUK).
  • MUK multi-communicator
  • the reading device can transmit measured values and other data to an evaluation device or receive data from an evaluation device via the gateway.
  • the gateway can e.g. have a wireless interface for data communication, e.g. GSM, WLAN.
  • a software calibration of the measured values can take place, e.g. in that the calibration is already carried out in the sensor device using a calibration curve stored in the sensor device, or the calibration is carried out in the reading device using a calibration curve stored in the reading device.
  • the readout device can then select the calibration curve suitable for a sensor device from a large number of calibration curves on the basis of the unique identification identifier of the sensor device. In-situ calibration using an external current measuring device is also possible.
  • the read-out device is set up to determine a power measured value from current and voltage measured values which the read-out device has read out from one or more sensor devices of the terminal block arrangement.
  • This allows the terminal block arrangement and thus the control cabinet to be monitored even more precisely.
  • the invention thus allows a three-phase power measurement in the control cabinet in a simple manner.
  • UHF RFID technology and magnetic field sensors can provide the basis for implementing the invention. Because of the size that can be realized, the flardware for three-phase power measurement can be very easily integrated into a terminal block during the manufacturing process or can be attached to the terminal block relatively easily afterwards.
  • the indefinite term “a” is not to be understood as a numerical word. So if e.g. When one speaks of a component, this should be interpreted in the sense of “at least one component”. Insofar as angles are given in degrees, they refer to a circular dimension of 360 degrees (360 °).
  • FIG. 1 shows a terminal block arrangement with two side-by-side terminal blocks arranged in perspective and
  • FIG. 2 shows a terminal block of the terminal block arrangement according to FIG. 2 in a side sectional view and
  • Figure 3 shows a terminal block and an end plate in front view
  • FIG. 5 shows the arrangement according to FIG. 3 with the sensor device according to FIG. 4 and inserted therein
  • FIG. 6 shows the end plate with the sensor device according to FIG. 5 in a side view
  • FIGS. 7 to 9 different constructional embodiments of sensor devices
  • Figure 10 is a control cabinet with a terminal block arrangement
  • FIG. 11 shows a sensor device and a readout device in block diagram representation
  • FIG. 12 shows a further constructive embodiment of a sensor device
  • Figures 13, 14 a terminal block in front view
  • FIG. 15 shows a terminal block arrangement with 5 terminal blocks in front view
  • Figure 16 shows a terminal block with a sensor device in a schematic
  • FIG. 1 shows a perspective view of a terminal block arrangement 7 with two terminal blocks 8 arranged next to one another. These terminal blocks 8 are matched to one another in such a way that plug openings designed as jumper shafts 9 on the upper side of the insulating material housing 10 of the terminal blocks 8 are aligned with one another.
  • the terminal blocks 8 each have at least one busbar 11 with spring-type terminals 12 for connecting electrical conductors (not shown) to the busbar 11, which are introduced into a conductor insertion opening 13 in the insulating material housing 10.
  • a plug opening 14 is also present in the busbar 11, the jumper shaft 9 inserted in the insulating housing 10 in the terminal block 8 leading to the plug opening 14.
  • a clamping spring 15 is also installed in the plug-in opening 14 of a terminal block 8 in order to press a plug-in tongue 2 of a cross-connector 1 inserted into the plug-in opening 14 by spring force against the plug-in tongue 11 and thus improve the current transfer.
  • the terminal blocks 8 have a latching foot 16 on their side opposite the jumper shaft 9, which is provided in a manner known per se for snapping the terminal blocks 8 onto a mounting rail (not shown).
  • the cross jumper 1 shown has a web 4 projecting laterally beyond these two terminal blocks 8 shown, with further tabs projecting therefrom.
  • the number of tongues of a cross bridge 1 and thus the length of the web 4 is almost arbitrary and depends on the particular need.
  • the illustration according to FIG. 2 illustrates that a sensor device 100 according to the invention on a terminal block 8 of the previously explained terminal block arrangement 7 can be used, for example, to measure the current flowing through the busbar 11.
  • the sensor device 100 can be inserted, for example, into a bridge shaft 9 and fastened there, for example by means of a clamp fastening, latching or an adhesive fastening.
  • the sensor device 100 arranged in the bridge shaft 9 has a slim, elongated shape. At one end of the sensor device, which is arranged in the vicinity of the busbar 11, there is a sensor 105 of the sensor device 100, e.g. a contactless current sensor. At the other end of the sensor device 100 there is an antenna 101 of the sensor device 100.
  • the sensor device thus protrudes with the area of the antenna 101 from the terminal block 8, which is favorable for the wireless transmission of measured values to the readout device and for the wireless supply of the sensor device 100 with electrical energy.
  • the sensor device 100 generally has further electrical and / or electronic components, which are shown in simplified form in FIG. 2 as an electronic assembly 106.
  • the electronic assembly 106 can be arranged in the sensor device between the sensor 105 and the antenna 101.
  • FIG. 2 shows, to the left of the terminal block 8, an alternative embodiment of the sensor device 100, which is set up for attachment in the jumper shaft 9 or another shaft of the terminal block 8.
  • the embodiment of the sensor device 100 shown on the left is characterized by an angled shape.
  • a region of the sensor device 100 which can be plugged into the jumper shaft 9 or another shaft of the terminal block 8 in turn has the at least one sensor 105 and the electronics module 106.
  • the antenna 101 is arranged in an upper area of the sensor device 100, which is angled away from it. This advantageously influences the wireless transmission of the measured values and the energy.
  • the sensor device 100 can have a fixed (rigid) angled shape, for example at an angle of approximately 90 degrees.
  • the sensor device 100 can also have a joint, as will be described below with reference to the embodiment in FIG. 8.
  • the antenna can be aligned at a desired angle by means of the joint. The angle can then be set by the user.
  • FIG. 3 shows a further possibility for accommodating a sensor device 100.
  • a terminal block 8 of the type explained above can again be seen, specifically in a viewing direction in which the conductor insertion openings 13 and the jumper shafts 9 are looked at.
  • the terminal block 8 can be designed such that it has a housing that is open to one side. This housing is then to be closed with an end plate 30.
  • the end plate 30 is used as an accommodation option for a sensor device 100.
  • the sensor device 100 must be constructed relatively flat.
  • FIG. 3 shows an alternative in such a way that the end plate 30 is widened somewhat compared to conventional end plates and has a receiving pocket 31 for receiving the sensor device 100.
  • FIG. 4 shows such a sensor device 100 in a direction of view comparable to that of the components shown in FIG. 3.
  • the antennas 101 and an intermediate connecting piece 107 can be seen.
  • FIG. 5 shows the sensor device 100 inserted into the receiving pocket 31 of the end plate 30.
  • the current sensor 105 of the sensor device 100 must be placed accordingly. This is shown in FIG. 6. Due to the illustrated placement of the current sensor 105, the latter is arranged approximately at the level of the busbar 11 of the terminal block 8, so that again reliable current detection is possible.
  • the dashed line shows the spatial extent of the connector 107 arranged in the pocket 31, which can be designed, for example, as a printed circuit board.
  • FIG. 7 shows the sensor device 100 already explained with reference to FIG. 2 in an individual representation. Due to its narrow, elongated design, this embodiment of the sensor device 100 is particularly suitable for insertion into a shaft of a terminal block.
  • FIG. 8 shows a variant of a sensor device 100, which also has a narrow, elongated shape.
  • the sensor device 100 is divided into a first section 108 and a second section 110.
  • the first section 108 is connected to the second section 110 via a joint 109.
  • the hinge 109 can e.g. be designed as a ball joint or planar joint.
  • This embodiment enables an even greater flexibility when adapting the sensor device 100 to specific installation situations.
  • the sensor 105 can be arranged in the second section 110.
  • the antenna 101 can be arranged in the first section 108.
  • the first section 108 can also be designed as an antenna as a whole. This enables good adaptation of the sensor device to the conditions of the wireless transmission, in particular by suitable alignment of the antenna 101 with the readout device.
  • the sensor device can also be designed overall as an angled sensor module, e.g. by a fixed angle of e.g. about 60 degrees or about 90 degrees between a first area and a second area of the sensor module. In this case, the previously explained joint 109 is not absolutely necessary.
  • FIG. 9 shows a further embodiment of a sensor device 100 that can be used in various possible applications.
  • Antenna 101 can again be seen.
  • Antenna 101 is connected to sensor 105 via electronics module 106 and, if appropriate, an additional connecting element 111.
  • This creates a certain longitudinal extent and thus a certain distance between the antenna 101 and the sensor 105.
  • This makes it possible to place the sensor 105 close to the point at which the physical quantity is to be recorded.
  • the antenna 101 can be denser in Area of the reading device.
  • An adaptation to the respectively required circumstances can be created, for example, by specifying a certain length of the connecting element 111.
  • the sensor device 100 according to FIG. 9 can, for example, be arranged in the pocket 31 of the end plate 30, or it can be inserted into a shaft of the terminal block.
  • Another possible use of the sensor device 100 is that it is, for example, permanently integrated in a terminal block, e.g. in a floch current clamp. In this case, the sensor device 100 would not have to be attached to the terminal block by the user, but would already be integrated there by the manufacturer in the manufacturing process.
  • FIG. 10 shows a control cabinet 40 in a perspective view.
  • the control cabinet 40 has a housing body 41 and a door 43.
  • the door 43 is pivotally connected to the housing body 41.
  • FIG. 10 shows the control cabinet 40 with the door 43 open.
  • In the housing body 41 there is a mounting rail 42 on a rear wall.
  • a plurality of terminal blocks 8 are fastened to the mounting rail 42 and form a terminal block arrangement.
  • Two sensor devices according to the invention are arranged in the terminal block arrangement, namely once in the form of the end plate 30 explained with reference to FIGS. 3 to 5 with the sensor device installed therein, and a sensor device designed as a unit 35 compatible with terminal blocks.
  • This assembly 35 is arranged between two terminal blocks 8 and, like the terminal blocks, is fastened to the mounting rail 42.
  • FIG. 10 also shows a readout device 200 which is set up for wirelessly reading out measured values of the sensor devices.
  • the readout device 200 can be connected to or contain a wireless data transmission module 300, for example a WLAN unit. In this way, the measured values of the sensor devices determined by the reading device can be transmitted wirelessly to a remote evaluation device.
  • the reading device 200 can also be connected to the evaluation device via a cable 210, for example via a data network.
  • the reading device 200 and / or the wireless data transmission unit 300 can be arranged in the door 43, i.e. on the inside of the door 43. If the door 43 is closed, the readout device 200 is located in the immediate vicinity of the antennas of the sensor devices.
  • FIG. 11 shows a sensor device 100 and a readout device 200 in a block diagram representation.
  • the sensor device 100 has the antenna 101 already explained.
  • a receiving branch 102 of the sensor device 100 and a transmitting branch 103 of the sensor device are connected to the antenna 101.
  • electromagnetic radiation received via the antenna 101 can be converted into electrical energy, for example, which is used for the electrical supply for the operation of the sensor device 100.
  • the receiving branch 102 can have, for example, a rectifier circuit and a voltage multiplication circuit.
  • the sensor device 100 can also detect and decode data information contained in the electromagnetic waves recorded via the antenna 101. The recorded data are then forwarded to an internal control computer 104 of the sensor device 100.
  • the control computer 104 is the central control element of the sensor device 100.
  • the control computer 104 is connected to sensor 105.
  • the control computer 104 controls the sensor
  • the antenna 101 can be designed, for example, as a dipole.
  • the reading device 200 has a transmission branch 203 and a reception branch 204.
  • the transmission branch 203 and the reception branch 204 are coupled via a circulator 202 to an antenna 201 of the readout device 200.
  • the antenna 201 can be designed, for example, as a dipole.
  • the readout device 200 generates in the transmission branch 203 the corresponding signals for emitting the electromagnetic waves which are to be picked up by the sensor device 100 via the antenna 101.
  • the electrical energy for supplying the sensor device and possibly data signals are contained in these electromagnetic waves.
  • the read-out device 200 receives the data contained in the electromagnetic waves transmitted back from the sensor device 100 via the reception branch 202 and makes them available at an output interface 205.
  • the data communication between the sensor device 100 and the read-out device 200 can also include the transmission of an identification identifier of the sensor device 100 to the read-out device 200.
  • FIG. 12 shows an embodiment of the sensor module 100, in which an end plate 30 is used.
  • the end plate 30 has a cover area 35 to be arranged laterally on the terminal block and a front area 32 which is angled with respect to the cover area 35.
  • the front area 32 does not necessarily have to run continuously along the entire longitudinal extent of the cover area 30, but can, for example, as can be seen in FIG. 12, be designed in the form of one or more laterally projecting material tongues.
  • the end plate 30 does not necessarily have to have the mentioned pocket 31, nor does it have to be wider than the usual end plates, at least not in the cover area 35.
  • the end plate 30 can be inserted into, in the coverage area 35, the sensor 105 and the electronics module 106 are integrated.
  • the antennas 101 can be arranged in the angled front area 32.
  • the tongues of the angled front area 32 can be placed in such a way that certain areas of the front side of the terminal block are not undesirably covered, in particular not the labeling fields, the conductor insertion openings and jumper shafts.
  • FIG. 13 shows an embodiment of a terminal block 8, in which the electrical power is measured by providing two sensor devices, each with its own antenna 101.
  • One sensor device is used to measure the current
  • the other sensor device is used to measure the voltage or at least one electrical potential.
  • the sensor devices can each be designed as RFID transponders.
  • One sensor device can, for. B. have a magnetic field sensor to detect a magnetic field measurement on the busbar and thus a signal characterizing the flowing current.
  • the other transponder has one or more connections for the potential tap in order to record potential values.
  • the transponders then transmit the detected magnetic field values and potential values to the read-out device 200.
  • voltage values and current values and a value of the electrical power can be determined from the transmitted values.
  • FIG. 14 shows a terminal block 8 which is equipped in a manner comparable to the row terminal of FIG. 13.1.
  • the antennas 101 and, accordingly, the RFID transponders are arranged one above the other, FIG Terminal block 8.
  • the respective antennas 101 then extend with their predominant longitudinal extent (largest longitudinal dimension) parallel to the side walls of the terminal block 8.
  • the sensor devices for the current measurement and / or the voltage measurement can also be integrated in an end plate 30.
  • the end plate 30 can be designed with one or more connections for the potential tap, for example with at least 4 connections for the potential tap.
  • a terminal block provided with such an end plate 30 can serve as a connecting element for an electrical line to be detected, e.g. B. for the neutral conductor. Then one of the connections for the potential tap can be connected to the voltage tester slot of the terminal block.
  • the sensor device e.g. B. an RFID tag
  • the potential value of the connected electrical conductor e.g. of the neutral conductor
  • Another free connection for the potential tap can be connected to the voltage tap of another terminal block, e.g. B. a phase terminal leading L1.
  • the potential value determined via this connection is likewise transmitted to the readout device 200.
  • the voltage value can then be determined in the reading device 200 by forming the difference between the potential values, so that the value of the electrical power can be determined together with the detected current value.
  • FIG. 15 shows a series terminal arrangement with a number of series terminals 8, in this case, for example, 5 series terminals, each of which is equipped with sensor devices of the type according to the invention, only the respective antennas 101 being recognizable from these sensor devices in FIG.
  • one terminal block can be designed for the connection of the neutral conductor and 3 terminal blocks for the connection of the respective phase conductor L1, L2, L3. This allows the implementation of a circuit for three-phase power measurement on the terminal block arrangement by means of the sensor devices according to the invention.
  • FIG. 16 shows an embodiment of a terminal block 8, which is provided with a sensor device 100 for current measurement and a further sensor device for voltage measurement.
  • the sensor device 100 for current measurement can be designed in accordance with one of the exemplary embodiments explained above.
  • the sensor device 100 communicates with the via wireless data transmission 116 Readout device 200.
  • the sensor device for voltage measurement is explained in more detail below.
  • the conductor 21 can be the neutral conductor, the conductor
  • FIG. 16 shows an embodiment variant with contactless capacitive voltage detection.
  • the measuring electrode 112 is arranged in the vicinity of the electrical conductor 21.
  • Another capacitive measuring electrode 113 is arranged in the vicinity of the electrical conductor 20.
  • the measuring electrodes 112, 113 are connected via electrical lines to a circuit 114 or a network for processing the signals of the capacitive measuring electrodes 112, 113.
  • circuit 114 for example, the respective voltage value, ie. H. the difference in the voltage potentials of the electrical conductors 20,
  • phase information relating to the phase position of the voltage is detected.
  • the sizes determined in this way can be considered analog electrical
  • Signals or digital signals are output to measuring transducer electronics 115.
  • a wireless data transmission 117 of the measured values to the readout device 200 then takes place via the transducer electronics 115.
  • B. have a filter circuit or filter networks for filtering the signals received via the measuring electrodes 112, 113.
  • the circuit 114 can also have a measuring amplifier and / or a high-voltage analog-to-digital converter. Alternatively, the voltage potentials supplied to the circuit 114 or at least one of these voltage potentials can also be tapped directly via galvanic coupling with the respective conductor 20, 21.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung für eine Reihenklemmenanordnung, wobei die Sensoreinrichtung wenigstens einen Sensor zur Erfassung einer physikalischen Größe der Reihenklemmenanordnung oder zumindest einer Reihenklemme der Reihenklemmenanordnung aufweist.

Description

SENSOREINRICHTUNG FÜR EINE REIHENKLEMMENANORDNUNG,
REIHENKLEMMENANORDNUNG, REIHENKLEMME, SCHALTSCHRANK
SOWIE AUSLESEEINRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung für eine Reihenklemmenanordnung, wobei die Sensoreinrichtung wenigstens einen Sensor zur Erfassung einer physikali schen Größe der Reihenklemmenanordnung oder zumindest einer Reihenklemme der Reihenklemmenanordnung aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Rei- henklemmenanordnung und eine Reihenklemme, einen Schaltschrank mit wenigs- tens einer derartigen Reihenklemmenanordnung und/oder Reihenklemme sowie eine Ausleseeinrichtung.
Reihenklemmen werden in der elektrischen Installationstechnik vielfältig eingesetzt. Reihenklemmen werden üblicherweise an einer Tragschiene befestigt und nebenei- nander aufgereiht, um eine Vielzahl von elektrischen Anschlussmöglichkeiten für elektrische Leiter bereitzustellen. Ein häufiger Einsatzfall von Reihenklemmen be- steht darin, dass diese in einem Schaltschrank montiert werden. Die Reihenklemmen bilden dann eine Reihenklemmenanordnung. Eine solche Reihenklemmenanordnung ist z.B. aus der DE 20 2016 104 456 U1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für den Anwender einfach nutzbare Möglichkeit zur Erfassung physikalischer Größen der Reihenklemmenanordnung, wie z.B. Strom, Spannung, Temperatur anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Sensoreinrichtung für eine Reihenklemmenan- ordnung, wobei die Sensoreinrichtung wenigstens einen Sensor zur Erfassung einer physikalischen Größe der Reihenklemmenanordnung oder zumindest einer Reihen- klemme der Reihenklemmenanordnung aufweist. Dies ermöglicht es, je nach Ausfüh- rung des wenigstens einen Sensors praktisch beliebige physikalische Größen der Reihenklemmenanordnung zu erfassen. Die Sensoreinrichtung kann auch mehrere Sensoren aufweisen, z. B. Sensoren für die Erfassung unterschiedlicher physikali scher Größen wie Strom und Spannung.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung als separat von der Reihenklemmenanordnung handhabbare Baueinheit ausge- bildet ist, die vom Anwender bei Bedarf an einer Reihenklemme oder zwischen Rei- henklemmen der Reihenklemmenanordnung befestigbar ist. Dies hat den Vorteil, dass der Anwender bei Bedarf eine oder mehrere Sensoreinrichtungen an der ge- wünschten Stelle installieren kann, um auf diese Weise physikalische Größen der Reihenklemmenanordnung zu ermitteln. Ein vollständiger Umbau der Reihenklem- menanordnung oder des Schaltschranks ist dafür nicht erforderlich. Die Sensorein- richtung erlaubt eine einfache und zuverlässige Platzierung an der gewünschten Stelle der Reihenklemmenanordnung oder einer Reihenklemme, wie nachfolgend noch erläutert wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung eine Drahtlos-Übertragungseinheit aufweist, die zur drahtlosen Übertragung von Messwerten des wenigstens einen Sensors der Sensoreinrichtung an eine von der Sensoreinrichtung separate Ausleseeinrichtung eingerichtet ist. Dies hat den Vorteil, dass an der Reihenklemmenanordnung bzw. im Schaltschrank keine aufwendige Verkabelung für die Bereitstellung und Weiterleitung der Messwerte der Sensorein- richtung angebracht werden muss. Stattdessen kann die Übertragung der Messwerte drahtlos erfolgen, z.B. durch Funk-Übertragung, induktive oder kapazitive Kopplung oder optische Datenübertragung. Es kann sich insbesondere um eine UHF-Draht- losübertragung handeln, z.B. mit einer Übertragungsstrecke innerhalb des Schalt- schranks. Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise einen eigenen RFID-Trans- ponder und/oder einen WLAN-Sender aufweisen, sodass die erfassten Messwerte drahtlos über WLAN-Übertragung an eine Auswerteeinrichtung übertragen werden können.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung eine erste Drahtlos-Übertragungseinheit zur Übertragung von Messwerten eines von der Sensoreinrichtung gemessenen Stroms und wenigstens eine zweite Draht- los-Übertragungseinheit zur drahtlosen Übertragung von Messwerten einer von der Sensoreinrichtung gemessenen Spannung oder Potentials aufweist. Auf diese Weise können Strom und Spannung einer elektrischen Leitung erfasst werden. Dies ermög- licht es, beispielsweise in einer externen Ausleseeinrichtung oder einer Auswerteein- richtung die elektrische Leistung zu bestimmen und dementsprechend eine Lei- stungsmessung in der Reihenklemme durchzuführen. Die Sensoreinrichtung kann mit der ersten und der zweiten Drahtlos-Übertragungseinheit in Form einer Bauein- heit oder in Form separater Baueinheiten ausgebildet sein, z. B. indem eine Bauein- heit der Sensoreinrichtung die erste Drahtlos-Übertragungseinheit und die andere Baueinheit die zweite Drahtlos-Übertragungseinheit aufweist.
Die Versorgung der Sensoreinrichtung mit für den Betrieb der Sensoreinrichtung er- forderlicher elektrischer Energie kann z.B. durch eine elektrische Leitung erfolgen. Vorteilhaft ist es ebenfalls, die Sensoreinrichtung mit einer eigenen elektrischen Energiequelle auszurüsten, z.B. einem Akkumulator oder einer Batterie. In diesem Fall muss für die Energieversorgung keine elektrische Leitung zur Sensoreinrichtung verlegt werden.
Die Sensoreinrichtung kann ihre Energieversorgung auch direkt aus der durch den Sensor zu erfassenden physikalischen Größe, z. B. einem Strom und/oder einer Spannung ableiten. Im Falle einer berührungslosen Strommessung kann die elektri- sche Energie beispielsweise über das von dem zu messenden Strom erzeugte Mag- netfeld abgeleitet werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung zur drahtlosen Versorgung mit elektrischer Energie, die für den Betrieb der Sen- soreinrichtung erforderlich ist, eingerichtet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Sen- soreinrichtung ohne eigene Energiequelle bereitgestellt werden kann. Zudem ist kei ne gesonderte Verkabelung für die Zuführung elektrischer Energie über elektrische Leitungen zur Sensoreinrichtung erforderlich. Auch dies vereinfacht die Installation der Sensoreinrichtung an der Reihenklemmenanordnung. Zudem wird die Wartung vereinfacht, da keine eigene Energiequelle der Sensoreinrichtung ausgetauscht oder aufgeladen werden muss. Die Übertragung der Energie kann z.B. durch Funk- Übertragung, induktive oder kapazitive Kopplung oder optische Übertragung erfol- gen.
Wird eine optische Energieübertragung durchgeführt, kann das Sensormodul bei spielsweise mit einer oder mehreren Solarzellen ausgebildet sein und daraus die für den Betrieb des Sensormoduls erforderliche elektrische Energie gewinnen. Im Falle induktiver oder kapazitiver Übertragung kann das Sensormodul beispielsweise induk- tiv oder kapazitiv von einer benachbarten Reihenklemme mit elektrischer Energie versorgt werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung eine Energy-Harvesting-Einrichtung aufweist, die zur drahtlosen Aufnahme elektrischer Energie aus der Umgebung der Sensoreinrichtung und zur Bereitstellung der elektrischen Energie zur elektrischen Versorgung von Komponenten der Sen- soreinrichtung eingerichtet ist. Auf diese Weise können praktisch beliebige Energie- quellen in der Umgebung angezapft und für die elektrische Versorgung der Sen- soreinrichtung genutzt werden.
Die Sensoreinrichtung kann außer den Messwerten des wenigstens einen Sensors auch zusätzliche Daten bereitstellen, z.B. eine Identifikationskennung, die zur Identi fikation der Sensoreinrichtung genutzt werden kann. Auf diese Weise kann mit wenig Aufwand zwischen den Messwerten unterschiedlicher Sensoreinrichtungen unter- schieden werden, insbesondere bei drahtloser Übertragung.
Die Sensoreinrichtung kann als Sensormodul ausgebildet sein, d.h. als Baueinheit, die sämtliche für den Betrieb der Sensoreinrichtung erforderlichen Bauteile aufweist. Das Sensormodul kann z.B. als MID (Molded Interconnect Devices) gefertigt werden. In diesem Fall können sämtliche Komponenten einschließlich der Elektronik des Sensormoduls in einem Kunststoffmaterial eingespritzt werden. Die Sensoreinrich- tung kann auch separate Bauteile wie den wenigstens einen Sensor, eine Antenne und/oder eine Elektronikbaugruppe aufweisen. Diese separaten Bauteile können z.B. verteilt in einer Reihenklemme angeordnet sein und miteinander elektrisch verbun- den sein. Die Sensoreinrichtung kann insbesondere eine Dipol-Antenne aufweisen. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung einen RFID-Transponder aufweist. Dies hat den Vorteil, dass die zuvor erläuter- ten Ausgestaltungen der Erfindung wie drahtlose Übertragung von Messwerten oder allgemein drahtlose Datenkommunikation sowie drahtlose Versorgung mit elektri- scher Energie mit wenig Aufwand und kompakten Bauelementen realisiert werden kann, nämlich einem RFID-Transponder. Die RFID-Technologie ist bereits weit ver- breitet. Die Erfinder haben herausgefunden, dass sich die RFID-Technologie gut für den Einsatz in solchen Sensoreinrichtungen für eine Reihenklemmenanordnung eig- net.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung als seitliche Abschlussplatte einer Reihenklemme ausgebildet ist. Dies stellt ei- ne weitere vorteilhafte Anbringungsmöglichkeit der Sensoreinrichtung an der Rei- henklemmenanordnung dar. Reihenklemmen weisen in häufigen Ausgestaltungen ein an einer Seite offenes Gehäuse auf, das durch Anordnung einer benachbarten Reihenklemme verschlossen wird. In solchen Fällen wird bei der letzten Reihen- klemme der Reihenklemmenanordnung eine seitliche Abschlussplatte befestigt, so dass auch diese letzte Reihenklemme geschlossen ist. Erfindungsgemäß wird vor- geschlagen, eine solche seitliche Abschlussplatte als Unterbringungsmöglichkeit der Sensoreinrichtung einzusetzen. Je nach Ausführung der Sensoreinrichtung kann die die Sensoreinrichtung aufweisende seitliche Abschlussplatte die gleiche Breite wie eine übliche seitliche Abschlussplatte haben oder etwas breiter ausgebildet sein. Die Abschlussplatte kann auch die gleiche Breite wie eine Reihenklemme aufweisen. Dies ermöglicht eine Brückung über Abschlussplatte hinaus.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die seitliche Ab- schlussplatte den Sensor und/oder eine Elektronikbaugruppe der Sensoreinrichtung nach Art eines Gehäuses vollständig oder überwiegend umschließt. Auf diese Weise ist der Sensor und/oder die Elektronikbaugruppe durch die Abschlussplatte gegen- über schädlichen Umwelteinflüssen geschützt. Die Abschlussplatte kann auch als winkelförmige Abschlussplatte ausgebildet sein. Ein abgewinkelter Frontbereich der Abschlussplatte, der im Winkel zu einem seitlich an der Reihenklemme anzuordnenden Abdeckungsbereich der Abschlussplatte an- geordnet ist, überdeckt dann zumindest einen Teilbereich der Frontseite der Reihen- klemme. In dem abgewinkelten Frontbereich kann dann insbesondere die Antenne des Sensormoduls angeordnet sein. Hierbei können solche Teilbereiche der Front- seite der Reihenklemme frei bleiben, die für den Anschluss elektrischer Leitungen oder Brücker benötigt werden, oder für Beschriftungsfelder.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Sensor an einer Position der seitlichen Abschlussplatte, insbesondere an einer Posi- tion des seitlich an der Reihenklemme anzuordnenden Abdeckungsbereiches der Abschlussplatte, oder eines sonstigen Gehäuses der Sensoreinrichtung angeordnet ist, das bei bestimmungsgemäßer Anbringung der seitlichen Abschlussplatte oder des sonstigen Gehäuses der Sensoreinrichtung an einer Reihenklemme im Bereich der Stromschiene der Reihenklemme angeordnet ist. Auf diese Weise kann bereits durch die konstruktive Ausführung der Abschlussplatte oder des sonstigen Gehäuses der Sensoreinrichtung die korrekte Positionierung des wenigstens einen Sensors re- lativ zur Reihenklemme sichergestellt werden. Dies ist z.B. für eine drahtlose Strom- Sensierung von großem Vorteil. Da die seitliche Abschlussplatte über der Reihen- klemme zugeordnete Befestigungselemente daran zu befestigen ist, ist aufgrund der einander zugeordneten Befestigungselemente der Reihenklemme und der Ab- schlussplatte eine definierte bestimmungsgemäße Positionierung der Abschlussplat- te an der Reihenklemme festgelegt. Aufgrund dieser Zuordnung kann bereits bei der entsprechenden Platzierung des wenigstens einen Sensors in der Abschlussplatte oder dem sonstigen Gehäuse sichergestellt werden, dass der wenigstens eine Sen- sor an einer gewünschten Stelle neben der Reihenklemme angeordnet wird, wenn die Abschlussplatte oder das sonstige Gehäuse bestimmungsgemäß an oder neben der Reihenklemme montiert wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Sensor beabstandet von äußeren Randbereichen der Abschlussplatte in der Ab- schlussplatte angeordnet ist. Der wenigstens eine Sensor ist somit nicht an oder in der Nähe des äußeren Rands der Abschlussplatte angeordnet, sondern tendenziell eher mittig.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung in einen Brücker-Schacht oder sonstigen Schacht eines Gehäuses einer Rei- henklemme an der Reihenklemme einsetzbar und in dem Schacht befestigbar ist. Dies erlaubt eine einfache Montage und Unterbringung der Sensoreinrichtung an der Reihenklemme. Je nach Ausgestaltung kann die Sensoreinrichtung durch das Ein- stecken in den Schacht (Brücker-Schacht oder sonstiger Schacht) der Reihenklem- me bereits befestigt sein, oder mit einem gesonderten Befestigungselement daran befestigt werden, wie z.B. einem Rast- und/oder Klemmelement oder durch Klebstoff.
Das Sensormodul kann zumindest in seinem frontseitigen, den wenigstens einen Sensor aufweisenden Bereich wie ein Brücker einer Reihenklemme ausgestaltet sein. Dies erlaubt insbesondere ein definiertes Einführen und Einrasten des Sensor- moduls im Brückerschacht oder einem anderen Schacht der Reihenklemme. Dies gibt einem Anwender auch eine haptische Rückmeldung, wenn das Sensormodul korrekt im Schacht platziert ist.
Wird die Sensoreinrichtung in dem Schacht eingesetzt, ist es vorteilhaft, wenn der aus dem Schacht herausragende Bereich der Sensoreinrichtung, z.B. der Bereich mit der Antenne, bestimmte Bereiche der Reihenklemmen nicht überdeckt, wie z.B. die Beschriftungsfelder. Dies kann z.B. dadurch realisiert sein, dass der aus der Reihen- klemme herausragende Bereich der Sensoreinrichtung relativ schmal ausgebildet ist, z.B. indem die Antenne als Stabantenne ausgebildet ist, oder dieser Bereich Ausspa- rungen aufweist oder zumindest teilweise transparent ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung als eine mit Reihenklemmen kompatible Baueinheit ausgebildet ist, die zwi- schen Reihenklemmen der Reihenklemmenanordnung anordenbar und an einer die Reihenklemmen tragenden Tragschiene aufrastbar ist. Dies stellt eine weitere vor- teilhafte Unterbringungsmöglichkeit der Sensoreinrichtung an der Reihenklemmena- nordnung dar. Die Sensoreinrichtung kann z.B. ein Gehäuse aufweisen, das hinsicht- lich seiner äußeren Gestaltung und den Befestigungsmöglichkeiten dem Gehäuse einer Reihenklemme entspricht. Insbesondere kann die Sensoreinrichtung Befesti- gungselemente zur Befestigung an der Tragschiene aufweisen. Das Gehäuse der Sensoreinrichtung kann je nach Ausführungsform die gleiche Breite wie eine Reihen- klemme aufweisen, oder breiter oder schmaler sein. Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn die Sensoreinrichtung eine mit einem definierten Rastermaß der Reihenklem- menanordnung kompatible Baugröße hat.
Gemäß einer Ausgestaltung sind bei der Unterbringung der Sensoreinrichtung an der Reihenklemme bzw. der Reihenklemmenanordnung keine zusätzlichen Anschlüsse oder Verkabelungen erforderlich. Der Sensor der Sensoreinrichtung kann durch die Art seiner Unterbringung in der Sensoreinrichtung automatisch so angeordnet wer- den, dass die gewünschte Erfassung der physikalischen Größe durch den wenigs- tens einen Sensor der Sensoreinrichtung möglich ist. Soll durch den Sensor bei spielsweise ein Strom erfasst werden, wird der Sensor in der Sensoreinrichtung so angeordnet, dass bei vorgesehener Anbringung der Sensoreinrichtung an der Rei- henklemme der Sensor automatisch in der Nähe der Stromschiene der Reihenklem- me platziert ist.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung wenigstens eine Antenne aufweist, wobei der wenigstens eine Sensor der Sen- soreinrichtung an einem Ende der Sensoreinrichtung angeordnet ist und die wenigs- tens eine Antenne am gegenüberliegenden anderen Ende der Sensoreinrichtung angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Sensoreinrichtung sowohl hinsichtlich der Erfassung der physikalischen Größe durch den wenigstens einen Sensor als auch zur Kommunikation mit der Ausleseeinrichtung optimiert ist. Der Sensor kann auf diese Weise günstig an einer Stelle der Reihenklemme positioniert werden, an der die physikalische Größe gut zu erfassen ist. Die Antenne kann durch ihre Lage am gegenüberliegenden anderen Ende der Sensoreinrichtung beispielsweise aus der Reihenklemme oder der Reihenklemmenanordnung herausragen und dementspre- chend gute Abstrahlungsmöglichkeiten für die drahtlose Übertragung bereitstellen. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung teilweise aus der Reihenklemmenanordnung herausragt, insbesondere mit dem die Antenne aufweisenden Bereich. Auch hierdurch wird die drahtlose Übertragung der Messwerte und der elektrischen Energie positiv beeinflusst. Wird die Sensorein- richtung beispielsweise in einen Brücker-Schacht oder sonstigen Schacht eines Ge- häuses einer Reihenklemme eingesetzt, so kann der die Antenne aufweisende Be- reich aus diesem Schacht noch herausstehen.
Der wenigstens eine Sensor der Sensoreinrichtung kann beispielsweise ein Strom- sensor zur Erfassung des elektrischen Stroms sein, z.B. des Stroms durch eine Stromschiene der Reihenklemmenanordnung, ein Spannungssensor, ein Tempera- tursensor, ein Luftfeuchte-Sensor, ein Beschleunigungs-Sensoren, ein Vibrations- sensor oder ein sonstiger Sensor. Die Sensoreinrichtung kann auch mehrere gleich- artige oder verschiedene Sensoren aufweisen. Weitere Sensoren können sein.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Sensor ein Stromsensor ist, wie z.B. ein Shunt. Der wenigstens eine Sensor kann auch ein kontaktloser Stromsensor sein. Beispielsweise kann der Stromsensor als AMR-Sensor, magnetfeldabhängiger Widerstand (MDR - Magnetic Dependent Resis- tor) oder Hall-Sensor ausgebildet sein. Dies erlaubt eine kontaktlose Erfassung des elektrischen Stroms über das durch den elektrischen Strom erzeugte Magnetfeld. Auch hierdurch wird die nachträgliche Anbringung der Sensoreinrichtung an der Rei- henklemmenanordnung vereinfacht. Ein weiterer Vorteil eines solchen Stromsensors besteht darin, dass gleichermaßen hohe Ströme, z.B. über 100 Ampere, ebenso wie niedrige Ströme von weniger als 1 Ampere gemessen werden können.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Sensor ein Spannungssensor ist oder ein weiterer Sensor der Sensoreinrichtung ein Spannungssensor ist. Der Spannungssensor kann ein kontaktloser Spannungs- sensor sein, z.B. ein kapazitiver Sensor. Dies erlaubt eine kontaktlose Erfassung der elektrischen Spannung durch kapazitive Einkopplung in den Spannungssensor. Auch hierdurch wird die nachträgliche Anbringung der Sensoreinrichtung an der Reihen- klemmenanordnung vereinfacht. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung zur Erfassung von wenigstens zwei oder wenigstens drei Spannungspotentialen der Reihenklemmenanordnung oder zumindest einer Reihenklemme der Rei- henklemmenanordnung eingerichtet ist. Sind Anschlussmöglichkeiten für die Erfas- sung von zwei Spannungspotenzialen gegeben, so kann damit beispielsweise das Spannungspotenzial des Nullleiters als Referenzspannungswert erfasst werden. Zu- sätzlich kann mit der anderen Anschlussmöglichkeit eine spannungsführende Leitung wie z. B. eine Phase eines Drehstromnetzes hinsichtlich des Spannungspotenzials erfasst werden. Auf diese Weise kann die Spannung beispielsweise an einer Phase gemessen werden. Sind weitere Anschlussmöglichkeiten für die Erfassung weiterer Spannungspotenziale vorhanden, so können auch die Spannungen von zwei oder allen drei Phasen eines Drehstromnetzes oder einer sonstigen elektrischen Versor- gung erfasst werden.
Die Bestimmung der Spannung aus den erfassten Spannungspotenzialen kann in der Sensoreinrichtung, einer externen Ausleseeinrichtung oder einer gesonderten Auswerteeinrichtung erfolgen. Beispielsweise können die erfassten Spannungspo- tenzial-Messwerte drahtlos an die Ausleseeinrichtung übermittelt werden und so in der Ausleseeinrichtung der entsprechende Spannungswert und zusammen mit dem erfassten Stromwert der Leistungswert ermittelt werden.
Dementsprechend lässt sich auf einfache Weise und mit wenig Nachrüstungsauf- wand eine Drei-Phasen-Leistungsmessung einer Reihenklemmenanordnung realisie- ren.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrich- tung zur Erfassung der Phasenlage eines von der Sensoreinrichtung erfassten Stroms gegenüber einem von der Sensoreinrichtung erfassten Spannungspotential eingerichtet ist. Auf diese Weise kann eine Phaseninformation der elektrischen Daten gewonnen werden und hierdurch die Überwachung der Reihenklemmenanordnung bzw. des Schaltschranks noch weiter verbessert werden. Je nach Schaltungsausfüh- rung der Sensoreinrichtung können auch weitere Informationen gewonnen werden, z. B. Informationen über die Spannung wie Frequenz, Phase, Betrag, Effektivwert und / Oberwellen.
Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Reihenklemmena- nordnung mit einer Vielzahl von Reihenklemmen und mit wenigstens einer Sensor- einrichtung der zuvor erläuterten Art. Auch hierdurch werden die zuvor erläuterten Vorteile realisiert. Die Sensoreinrichtung kann an der Reihenklemmenanordnung fest oder lösbar installiert sein. So kann z.B. jede der Reihenklemmen der Reihen- klemmenanordnung eine Sensoreinrichtung der zuvor erläuterten Art aufweisen.
Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Reihenklemme mit wenigstens einer Sensoreinrichtung der zuvor erläuterten Art. Auch hierdurch werden die zuvor erläuterten Vorteile realisiert. Die Sensoreinrichtung kann an der Reihen- klemme fest oder lösbar installiert sein, z.B. im Rahmen des Produktionsprozesses der Reihenklemme. An einer Reihenklemme können auch mehrere Sensoreinrich- tungen installiert sein, beispielsweise eine Sensoreinrichtung zur Erfassung von Strom-Messwerten und eine Sensoreinrichtung zur Erfassung von Spannungs- Messwerten.
Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch einen Schaltschrank mit wenigstens einer Reihenklemmenanordnung der zuvor erläuterten Art und/oder wenigstens einer Reihenklemme der zuvor erläuterten Art. Auch hierdurch werden die zuvor erläuterten Vorteile realisiert.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Schalt- schrank eine Ausleseeinrichtung zum Auslesen von erfassten Messwerten einer oder mehrerer Sensoreinrichtungen der Reihenklemmenanordnung angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass nur eine kurze Übertragungsstrecke der erfassten Messwerte von der Sensoreinrichtung zur Ausleseeinrichtung zu überwinden ist. Dies ist insbe- sondere vorteilhaft für drahtlose Übertragungen, sowohl hinsichtlich der Messwerte als auch hinsichtlich der Versorgung mit elektrischer Energie. Beispielsweise kann die Ausleseeinrichtung ein Transponder-Lesegerät aufweisen. Auf diese Weise ist durch die Ausleseeinrichtung sowohl das Auslesen der Messwerte durch drahtlose Übertragung als auch die drahtlose Versorgung der Sensoreinrichtung mit elektri- scher Energie möglich.
Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Ausleseeinrich- tung zum Auslesen von erfassten Messwerten einer oder mehrerer Sensoreinrich- tungen der Reihenklemmenanordnung. Auch hierdurch werden die zuvor erläuterten Vorteile realisiert.
Die Ausleseeinrichtung kann auch bereits eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der erfassten Messwerte enthalten. Alternativ kann die Ausleseeinrichtung mit einer entfernt angeordneten Auswerteeinrichtung verbunden sein, z.B. über elektrische Leitungen oder über drahtlose Übertragung. Beispielsweise kann die Ausleseeinrich- tung mit einem WLAN-Gerät verbunden sein oder ein solches aufweisen, über das die erfassten Messwerte drahtlos an die Auswerteeinrichtung übertragen werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausleseeinrichtung an der Innen- seite einer Tür des Schaltschranks angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Ausle- seeinrichtung zumindest dann, wenn die Tür des Schaltschranks geschlossen ist, besonders nahe an einer oder mehreren Sensoreinrichtungen im Schaltschrank an- geordnet ist, sodass für die drahtlose Übertragung nur eine besonders kurze Distanz zu überwinden ist.
Hierfür ist es insbesondere vorteilhaft, wenn eine Antenne der Sensoreinrichtung an einer am Weitesten von den Tragschienenbefestigungelementen einer Reihenklem- me entfernten Stelle der Reihenklemme angeordnet ist, z.B. an der den Tragschie- nenbefestigungelementen abgewandten Gehäuseseite, oder indem die Sensorein- richtung mit der Antenne von dieser Position noch etwas von der Tragschiene fort- ragt oder die Antenne schwenk- und/oder in Richtung der Ausleseeinrichtung opti- miert ausrichtbar ist.
Die Ausleseeinrichtung kann beispielsweise ein UHF/MW-RFID-Lesegerät und ein Gateway aufweisen. Die Ausleseeinrichtung liest drahtlos die Messwerte verschie- dener Sensoreinrichtungen der Reihenklemmenanordnung aus. Die Ausleseeinrich- tung fungiert als Sender und sendet ein UHF/MW-Signal aus, das von den Sen- soreinrichtungen aufgenommen, modifiziert und reemittiert wird. Das von den Sen- soreinrichtungen reemittierte Signal beinhaltet die Information über den Messwert des wenigstens einen Sensors. Dieses Signal wird von der Ausleseeinrichtung, die nun als Empfänger agiert, empfangen und in ein entsprechendes Format umgewan- delt und über verschiedene Schnittstellen, z.B. GSM, WLAN, weitergeleitet. Die Aus- leseeinrichtung kann zudem als Messwandler und zur Normierung der Messwerte und Signale dienen. Die Ausleseeinrichtung kann z.B. eine Cloud-Anbindung über WLAN aufweisen. Die Ausleseeinrichtung fungiert damit als Multikommunikator (MUK).
Über das Gateway kann die Ausleseeinrichtung Messwerte und andere Daten an eine Auswerteeinrichtung übertragen oder Daten von einer Auswerteeinrichtung empfangen. Das Gateway kann z.B. eine Drahtlos-Schnittstelle für die Datenkommu- nikation aufweisen, z.B. GSM, WLAN.
Um die Messgenauigkeit der Sensoreinrichtung zu erhöhen, kann beispielsweise ei- ne softwaremäßige Kalibrierung der erfassten Messwerte erfolgen, z.B. indem die Kalibrierung bereits in der Sensoreinrichtung anhand einer in der Sensoreinrichtung gespeicherten Kalibrierkurve durchgeführt wird, oder die Kalibrierung in der Ausle- seeinrichtung anhand einer in der Ausleseeinrichtung gespeicherten Kalibrierkurve durchgeführt wird. Die Ausleseeinrichtung kann dann die zu einer Sensoreinrichtung passende Kalibrierkurve aus einer Vielzahl von Kalibrierkurven anhand der eindeuti- gen Identifikationskennung der Sensoreinrichtung auswählen. Eine in-situ- Kalibrierung mittels externem Strommessgerät ist auch möglich.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausleseeinrich- tung dazu eingerichtet ist, aus Strom- und Spannungsmesswerten, die die Ausle- seeinrichtung von einer oder mehrerer Sensoreinrichtungen der Reihenklemmenano- rdnung ausgelesen hat, einen Leistungsmesswert zu bestimmen. Dies erlaubt eine noch genauere Überwachung der Reihenklemmenanordnung und damit des Schalt- schranks. Die Erfindung erlaubt damit eine Drei-Phasen-Leistungsmessung im Schaltschrank auf einfache Weise. Grundlage für die Umsetzung der Erfindung kann die UHF-RFID- Technik und Magnetfeldsensoren bieten. Die Flardware zur Drei-Phasen-Leistungs- messung kann aufgrund der realisierbaren Größe sehr einfach während des Herstel lungsvorgangs in eine Reihenklemme integriert werden oder relativ einfach nachträg- lich an der Reihenklemme angebracht werden.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter dem unbestimmten Begriff„ein“ kein Zahlwort zu verstehen. Wenn also z.B. von einem Bauteil die Rede ist, so ist dies im Sinne von„mindestens einem Bauteil“ zu interpretieren. Soweit Winkelangaben in Grad gemacht werden, beziehen sich diese auf ein Kreismaß von 360 Grad (360°).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwen- dung von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine Reihenklemmenanordnung mit zwei nebeneinander angeordne- ten Reihenklemmen in perspektivischer Darstellung und Figur 2 eine Reihenklemme der Reihenklemmenanordnung gemäß Figur 2 in seitlicher Schnittansicht und
Figur 3 eine Reihenklemme sowie eine Abschlussplatte in Frontansicht und
Figur 4 eine Sensoreinrichtung und
Figur 5 die Anordnung gemäß Figur 3 mit darin eingesetzter Sensoreinrich- tung gemäß Figur 4 und
Figur 6 die Abschlussplatte mit der Sensoreinrichtung gemäß Figur 5 in Sei- tenansicht und
Figuren 7 bis 9 verschiedene konstruktive Ausführungsformen von Sensoreinrich- tungen und
Figur 10 ein Schaltschrank mit einer Reihenklemmenanordnung und
Figur 11 eine Sensoreinrichtung und eine Ausleseeinrichtung in Blockdia- gramm-Darstellung und Figur 12 eine weitere konstruktive Ausführungsform einer Sensoreinrichtung und
Figuren 13, 14 eine Reihenklemme in Frontansicht und
Figur 15 eine Reihenklemmenanordnung mit 5 Reihenklemmen in Frontan- sicht und
Figur 16 eine Reihenklemme mit einer Sensoreinrichtung in schematischer
Darstellung.
Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Reihenklemmenanordnung 7 mit zwei nebeneinander angeordneten Reihenklemmen 8. Diese Reihenklemmen 8 sind so aneinander angepasst, dass als Brückerschächte 9 ausgebildete Stecköffnungen an der Oberseite des Isolierstoffgehäuses 10 der Reihenklemmen 8 in einer Flucht zueinander ausgerichtet sind.
Erkennbar ist, dass die Reihenklemmen 8 jeweils mindestens eine Stromschiene 11 mit Federklemmanschlüssen 12 zum Anklemmen elektrischer Leiter (nicht darge- stellt) an die Stromschiene 11 haben, welche in eine Leitereinführungsöffnung 13 im Isolierstoffgehäuse 10 eingeführt werden. In der Stromschiene 11 ist weiterhin eine Stecköffnung 14 vorhanden, wobei der im Isolierstoffgehäuse 10 in der Reihenklem- me 8 eingebrachte Brückerschacht 9 zur Stecköffnung 14 führt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zudem noch eine Klemmfeder 15 in die Stecköffnung 14 ei- ner Reihenklemme 8 eingebaut, um eine in die Stecköffnung 14 eingesteckte Steck- zunge 2 eines Querbrückers 1 durch Federkraft an die Steckzunge 11 zu drücken und damit den Stromübergang zu verbessern.
Die Reihenklemmen 8 haben an Ihrer dem Brückerschacht 9 gegenüberliegenden Seite einen Rastfuß 16, der in an sich bekannter Weise zum Aufrasten der Reihen- klemmen 8 auf eine Tragschiene (nicht dargestellt) vorgesehen ist.
Erkennbar ist, dass der dargestellte Querbrücker 1 einen seitlich über diese beiden gezeigten Reihenklemmen 8 hinausragenden Steg 4 mit weiteren davon abragenden Steckzungen hat. Die Anzahl der Steckzungen eines Querbrückers 1 und damit die Länge des Steges 4 ist nahezu beliebig und hängt von dem jeweiligen Bedarf ab. Die Darstellung gemäß Figur 2 verdeutlicht, dass eine erfindungsgemäße Sensorein- richtung 100 an einer Reihenklemme 8 der zuvor erläuterten Reihenklemmenanord- nung 7 beispielsweise zur Strommessung des durch die Stromschiene 11 fließenden Stroms genutzt werden kann. Hierzu kann die Sensoreinrichtung 100 beispielsweise in einen Brückerschacht 9 eingesetzt werden und dort befestigt werden, beispiels weise durch eine Klemmbefestigung, Verrastung oder eine Klebebefestigung.
Die im Brückerschacht 9 angeordnete Sensoreinrichtung 100 weist eine schlanke längliche Form auf. An einem Ende der Sensoreinrichtung, das in der Nähe der Stromschiene 11 angeordnet ist, befindet sich ein Sensor 105 der Sensoreinrichtung 100, z.B. ein kontaktloser Stromsensor. Am anderen Ende der Sensoreinrichtung 100 befindet sich eine Antenne 101 der Sensoreinrichtung 100. Die Sensoreinrich- tung ragt somit mit dem Bereich der Antenne 101 aus der Reihenklemme 8 heraus, was günstig für die drahtlose Übertragung von Messwerten zur Ausleseeinrichtung sowie für die drahtlose Versorgung der Sensoreinrichtung 100 mit elektrischer Ener- gie ist. Die Sensoreinrichtung 100 weist außer den bereits erläuterten Bauteilen in der Regel weitere elektrische und/oder elektronische Bauteile auf, die in der Figur 2 vereinfacht als Elektronikbaugruppe 106 dargestellt sind. Die Elektronikbaugruppe 106 kann in der Sensoreinrichtung zwischen dem Sensor 105 und der Antenne 101 angeordnet sein.
Die Figur 2 zeigt links neben der Reihenklemme 8 eine alternative Ausführungsform der Sensoreinrichtung 100, die zur Anbringung in dem Brückerschacht 9 oder einem anderen Schacht der Reihenklemme 8 eingerichtet ist. Die links dargestellte Ausfüh- rungsform der Sensoreinrichtung 100 ist durch eine abgewinkelte Formgebung ge- kennzeichnet. Ein in den Brückerschacht 9 oder anderen Schacht der Reihenklemme 8 einsteckbarer Bereich der Sensoreinrichtung 100 weist wiederum den wenigstens einen Sensor 105 sowie die Elektronikbaugruppe 106 auf. In einem oberen dazu ab- gewinkelt ausgebildeten Bereich der Sensoreinrichtung 100 ist die Antenne 101 an- geordnet. Hierdurch wird die drahtlose Übertragung der Messwerte und der Energie vorteilhaft beeinflusst. Die Sensoreinrichtung 100 kann eine feste (starre) abgewin- kelte Form haben, z.B. mit einem Winkel von etwa 90 Grad. Die Sensoreinrichtung 100 kann auch ein Gelenk aufweisen, wie es nachfolgend noch anhand der Ausfüh- rungsform der Figur 8 beschrieben wird. Durch das Gelenk kann die Antenne in ei- nem gewünschten Winkel ausgerichtet werden. Der Winkel kann dann vom Anwen- der festgelegt werden.
Die Figur 3 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Unterbringung einer Sensoreinrichtung 100. Erkennbar ist wiederum eine Reihenklemme 8 der zuvor erläuterten Art, und zwar in einer Blickrichtung, in der auf die Leitereinführungsöffnungen 13 und die Brü- ckerschächte 9 geblickt wird. Wie bereits in der Figur 1 erkennbar war, kann die Rei- henklemme 8 derart ausgebildet sein, dass sie ein zu einer Seite hin offenes Gehäu- se aufweist. Dieses Gehäuse ist dann mit einer Abschlussplatte 30 zu verschließen. In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Abschlussplatte 30 als Unterbrin- gungsmöglichkeit für eine Sensoreinrichtung 100 genutzt. Hierfür muss die Sensor- einrichtung 100 relativ flachbauend konstruiert werden. Die Figur 3 zeigt eine Alter- native derart, dass die Abschlussplatte 30 gegenüber üblichen Abschlussplatten et- was verbreitert wird und eine Aufnahmetasche 31 zur Aufnahme der Sensoreinrich- tung 100 aufweist.
Die Figur 4 zeigt eine solche Sensoreinrichtung 100 in einer vergleichbaren Blickrich tung wie die in Figur 3 dargestellten Komponenten. Erkennbar sind in diesem Fall die Antennen 101 sowie ein dazwischenliegendes Verbindungsstück 107. Die Figur 5 zeigt die in die Aufnahmetasche 31 der Abschlussplatte 30 eingesetzte Sensorein- richtung 100.
Damit mit der Anordnung gemäß Figur 5 eine gute Erfassung eines durch die Rei- henklemme 8 fließenden Stroms möglich ist, muss der Stromsensor 105 der Sen- soreinrichtung 100 entsprechend platziert sein. Dies wird in der Figur 6 dargestellt. Durch die dargestellte Platzierung des Stromsensors 105 ist dieser etwa auf Höhe der Stromschiene 1 1 der Reihenklemme 8 angeordnet, sodass wiederum eine zuver- lässige Stromerfassung möglich ist. Die gestrichelte Linie zeigt dabei die räumliche Erstreckung des in der Tasche 31 angeordneten Verbindungsstücks 107, das z.B. als Leiterplatte ausgebildet sein kann. Die Figur 7 zeigt die bereits anhand der Figur 2 erläuterte Sensoreinrichtung 100 in Einzeldarstellung. Diese Ausführungsform der Sensoreinrichtung 100 eignet sich aufgrund ihrer schmalen länglichen Bauform insbesondere für ein Einsetzen in einen Schacht einer Reihenklemme.
Die Figur 8 zeigt eine Variante einer Sensoreinrichtung 100, die ebenfalls eine schmale längliche Form aufweist. Im Unterschied zu den bisher erläuterten Ausfüh- rungsformen ist die Sensoreinrichtung 100 in einen ersten Abschnitt 108 und einen zweiten Abschnitt 110 unterteilt. Der erste Abschnitt 108 ist über ein Gelenk 109 mit dem zweiten Abschnitt 110 verbunden. Das Gelenk 109 kann z.B. als Kugelgelenk oder Planargelenk ausgebildet sein. Diese Ausführungsform ermöglicht eine noch größere Flexibilität bei der Adaptierung der Sensoreinrichtung 100 an bestimmte Einbausituationen. So kann beispielsweise im zweiten Abschnitt 110 der Sensor 105 angeordnet sein. Im ersten Abschnitt 108 kann die Antenne 101 angeordnet sein.
Der erste Abschnitt 108 kann auch insgesamt als Antenne ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine gute Adaptierung der Sensoreinrichtung an die Gegebenheiten der drahtlosen Übertragung, insbesondere durch eine geeignete Ausrichtung der Anten- ne 101 zur Ausleseeinrichtung.
Die Sensoreinrichtung kann auch insgesamt als abgewinkeltes Sensormodul ausge- bildet sein, z.B. indem ein fester Winkel von z.B. etwa 60 Grad oder etwa 90 Grad zwischen einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich des Sensormoduls vor- handen ist. In diesem Fall ist das zuvor erläuterte Gelenk 109 nicht unbedingt erfor- derlich.
Die Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Sensoreinrichtung 100, die in verschiedenen Einsatzmöglichkeiten genutzt werden kann. Erkennbar ist wiederum die Antenne 101. Die Antenne 101 ist über die Elektronikbaugruppe 106 und gege- benenfalls ein zusätzliches Verbindungselement 111 mit dem Sensor 105 verbun- den. Auf diese Weise wird wiederum eine gewisse Längserstreckung und damit ein gewisser Abstand zwischen der Antenne 101 und dem Sensor 105 geschaffen. Dies ermöglicht es wiederum, den Sensor 105 nahe an der Stelle zu platzieren, an der die physikalische Größe erfasst werden soll. Die Antenne 101 kann dagegen dichter im Bereich der Ausleseeinrichtung platziert werden. Eine Anpassung an die jeweils er- forderlichen Gegebenheiten kann beispielsweise durch Festlegung einer bestimmten Länge des Verbindungselementes 111 geschaffen werden.
Die Sensoreinrichtung 100 gemäß Figur 9 kann beispielsweise in der Tasche 31 der Abschlussplatte 30 angeordnet werden, oder sie kann in einen Schacht der Reihen- klemme eingesetzt werden. Eine weitere Nutzungsmöglichkeit der Sensoreinrichtung 100 besteht darin, dass sie beispielsweise fest in einer Reihenklemme integriert wird, z.B. in einer Flochstromklemme. In diesem Fall wäre die Sensoreinrichtung 100 nicht vom Anwender an der Reihenklemme zu befestigen, sondern würde herstellerseitig dort bereits im Herstellungsprozess integriert werden.
Die Figur 10 zeigt einen Schaltschrank 40 in perspektivischer Darstellung. Der Schaltschrank 40 weist einen Gehäusekorpus 41 und eine Tür 43 auf. Die Tür 43 ist verschwenkbar mit dem Gehäusekorpus 41 verbunden. Die Figur 10 zeigt den Schaltschrank 40 bei geöffneter Tür 43. Im Gehäusekorpus 41 befindet sich an einer Rückwand eine Tragschiene 42. An der Tragschiene 42 sind mehrere Reihenklem- men 8 befestigt, die eine Reihenklemmenanordnung bilden. In der Reihenklemmen- anordnung sind zwei erfindungsgemäße Sensoreinrichtung angeordnet, nämlich einmal in Form der anhand der Figuren 3 bis 5 erläuterten Abschlussplatte 30 mit der darin eingebauten Sensoreinrichtung, sowie eine als mit Reihenklemmen kompatible Baueinheit 35 ausgebildete Sensoreinrichtung. Diese Baueinheit 35 ist zwischen zwei Reihenklemmen 8 angeordnet und wie die Reihenklemmen an der Tragschiene 42 befestigt.
Die Figur 10 zeigt außerdem eine Ausleseeinrichtung 200, die zum drahtlosen Aus- lesen von Messwerten der Sensoreinrichtungen eingerichtet ist. Die Ausleseeinrich- tung 200 kann mit einem Drahtlos-Datenübertragungsmodul 300 verbunden sein o- der dieses enthalten, z.B. eine WLAN-Einheit. Auf diese Weise können die von der Ausleseeinrichtung ermittelten Messwerte der Sensoreinrichtungen drahtlos an eine entfernte Auswerteeinrichtung übertragen werden. Alternativ kann die Ausleseeinrichtung 200 auch über ein Kabel 210 mit der Auswer- teeinrichtung verbunden sein, z.B. über ein Datennetzwerk.
Die Ausleseeinrichtung 200 und/oder die Drahtlos-Datenübertragungseinheit 300 kann in der Tür 43 angeordnet sein, d.h. an der Innenseite der Tür 43. Wird die Tür 43 geschlossen, befindet sich die Ausleseeinrichtung 200 in unmittelbarer Nähe der Antennen der Sensoreinrichtungen.
Die Figur 11 zeigt eine Sensoreinrichtung 100 sowie eine Ausleseeinrichtung 200 in Bockdiagramm-Darstellung.
Die Sensoreinrichtung 100 weist die bereits erläuterte Antenne 101 auf. Mit der An- tenne 101 ist ein Empfangszweig 102 der Sensoreinrichtung 100 sowie ein Sende- zweig 103 der Sensoreinrichtung verbunden. Über den Empfangszweig 102 kann über die Antenne 101 empfangene elektromagnetische Strahlung beispielsweise in elektrische Energie gewandelt werden, die für die elektrische Versorgung für den Be- trieb der Sensoreinrichtung 100 genutzt wird. Hierfür kann der Empfangszweig 102 beispielsweise eine Gleichrichterschaltung und eine Spannungsvervielfachungs- schaltung aufweisen.
Über den Empfangszweig 102 kann die Sensoreinrichtung 100 auch in den über die Antenne 101 aufgenommenen elektromagnetischen Wellen enthaltene Dateninfor- mation erfassen und dekodieren. Die erfassten Daten werden dann an einen internen Steuerrechner 104 der Sensoreinrichtung 100 weitergegeben. Der Steuerrechner 104 ist das zentrale Steuerelement der Sensoreinrichtung 100. Der Steuerrechner
104 ist mit dem Sensor 105 verbunden. Der Steuerrechner 104 steuert den Sensor
105 entsprechend an und erfasst über den Sensor 105 die gewünschte physikalische Größe, z.B. einen elektrischen Strom. Der Steuerrechner 104 kann auf diese Weise erfasste Messwerte der physikalischen Größe über den Sendezweig 103 ausgeben. Der Sendezweig 103 sorgt dann für eine entsprechende modulierte Ausgabe eines Signals über die Antenne 101. Die Antenne 101 kann beispielsweise als Dipol aus- gebildet sein. Die Ausleseeinrichtung 200 weist einen Sendezweig 203 und einen Empfangszweig 204 auf. Der Sendezweig 203 und der Empfangszweig 204 sind über einen Zirkulator 202 mit einer Antenne 201 der Ausleseeinrichtung 200 gekoppelt. Die Antenne 201 kann beispielsweise als Dipol ausgebildet sein.
Die Ausleseeinrichtung 200 erzeugt im Sendezweig 203 die entsprechenden Signale zur Abstrahlung der elektromagnetischen Wellen, die von der Sensoreinrichtung 100 über die Antenne 101 aufgenommen werden sollen. In diesen elektromagnetischen Wellen ist die elektrische Energie für die Versorgung der Sensoreinrichtung sowie gegebenenfalls Datensignale enthalten.
Die Ausleseeinrichtung 200 empfängt über den Empfangszweig 202 die in den von der Sensoreinrichtung 100 zurückübertragenen elektromagnetischen Wellen enthal- tenen Daten und stellt diese an einer Ausgangsschnittstelle 205 bereit.
Die Datenkommunikation zwischen der Sensoreinrichtung 100 und der Ausleseein- richtung 200 kann zudem die Übertragung einer Identifikationskennung der Sen- soreinrichtung 100 an die Ausleseeinrichtung 200 enthalten.
Die Figur 12 zeigt eine Ausführungsform des Sensormoduls 100, bei der wiederum eine Abschlussplatte 30 zum Einsatz kommt. Im Unterschied zu der Ausführungsform der Figuren 3 bis 5 weist die Abschlussplatte 30 einen seitlich an der Reihenklemme anzuordnenden Abdeckungsbereich 35 sowie einen gegenüber dem Abdeckungsbe- reich 35 abgewinkelt angeordneten Frontbereich 32 auf. Der Frontbereich 32 muss dabei nicht unbedingt durchgehend entlang der gesamten Längserstreckung des Ab- deckungsbereiches 30 verlaufen, sondern kann z.B., wie in der Figur 12 erkennbar ist, in Form einer oder mehrerer seitlich abstehender Materialzungen ausgebildet sein.
Bei dieser Ausführungsform muss die Abschlussplatte 30 nicht unbedingt die er- wähnte Tasche 31 aufweisen, sie muss auch nicht breiter als übliche Abschlussplat- ten ausgebildet sein, zumindest nicht im Abdeckungsbereich 35. Bei dieser Ausfüh- rungsform kann in die Abschlussplatte 30, und zwar in dem Abdeckungsbereich 35, der Sensor 105 sowie die Elektronikbaugruppe 106 integriert werden. Die Antennen 101 können dagegen in dem abgewinkelten Frontbereich 32 angeordnet werden. Die Zungen des abgewinkelten Frontbereiches 32 können dabei so platziert werden, dass nicht unerwünscht bestimmte Bereiche der Frontseite der Reihenklemme über- deckt werden, insbesondere nicht die Beschriftungsfelder, die Leitereinführungsöff- nungen und Brückerschächte.
Zwischen dem Abdeckungsbereich 35 und dem Frontbereich 32 kann z.B. ein Winkel von etwa 90 Grad vorhanden sein.
Die Figur 13 zeigt eine Ausführungsform einer Reihenklemme 8, bei der eine Mes- sung der elektrischen Leistung durch Vorsehen zweier Sensoreinrichtungen mit je- weils eigener Antenne 101 realisiert wird. Die eine Sensoreinrichtung dient zur Mes- sung des Stroms, die andere Sensoreinrichtung zur Messung der Spannung oder zumindest eines elektrischen Potenzials. Beispielsweise können die Sensoreinrich- tungen jeweils als RFID-Transponder ausgebildet sein. Die eine Sensoreinrichtung kann z. B. ein Magnetfeldsensor aufweisen, um auf der Stromschiene eine Magnet- feldmessung und damit ein den fließenden Strom charakterisierendes Signal zur er- fassen.
Der andere Transponder hat einen oder mehrere Anschlüsse für den Potenzialab- griff, um Potenzialwerte zu erfassen. Die Transponder übermitteln dann die erfassten Magnetfeld werte und Potenzialwerte an die Ausleseeinrichtung 200. Dort oder in ei- ner separaten Auswerteeinrichtung können aus den übermittelten Werten Span- nungswerte und Stromwerte und daraus ein Wert der elektrischen Leistung ermittelt werden.
Die Figur 14 zeigt eine Reihenklemme 8, die vergleichbar ausgerüstet ist wie die rei henklemme der Figur 13.1m Unterschied zur Figur 13, wo die Antennen 101 und dementsprechend die RFID-Transponder übereinander angeordnet sind, zeigt die Figur 14 eine Anordnung jeweils an den Seiten der Reihenklemme 8. Die jeweiligen Antennen 101 erstrecken sich dann mit ihrer überwiegenden Längserstreckung (größte Längsdimension) parallel zu den Seitenwänden der Reihenklemme 8. Die Sensoreinrichtungen für die Strommessung und/oder die Spannungsmessung können auch in eine Abschlussplatte 30 integriert sein. In diesem Fall kann die Ab- schlussplatte 30 mit einem oder mehreren Anschlüssen für den Potenzialabgriff aus- gebildet sein, beispielsweise mit zumindest 4 Anschlüssen für den Potenzialabgriff.
In diesem Fall kann eine mit derart ausgerüsteten Abschlussplatte 30 versehene Reihenklemme als Verbindungselement für eine zu erfassende elektrische Leitung dienen, z. B. für den Nullleiter. Dann kann einer der Anschlüsse für den Potenzialab- griff mit dem Spannungsprüferschacht der Reihenklemme verbunden werden. Die Sensoreinrichtung, z. B. ein RFID-Tag, kann dann den Potenzialwert des ange- schlossenen elektrischen Leiters, z.B. des Nullleiters, erfassen und an die Ausle- seeinrichtung 200 übermitteln. Ein anderer freier Anschluss für den Potenzialabgriff kann mit dem Spannungsabgriff einer anderen Reihenklemme verbunden werden, z. B. einer die Phase L1 führenden Reihenklemme. Der über diesen Anschluss ermittel- te Potenzialwert wird ebenfalls an die Ausleseeinrichtung 200 übermittelt. In der Aus- leseeinrichtung 200 kann dann der Spannungswert durch Differenzbildung der Po- tenzialwerte ermittelt werden, sodass zusammen mit dem erfassten Stromwert der Wert der elektrischen Leistung bestimmt werden kann.
Die Figur 15 zeigt eine Reihenklemmenanordnung mit mehreren Reihenklemmen 8, in diesem Fall beispielhaft 5 Reihenklemmen, die jeweils mit Sensoreinrichtungen der erfindungsgemäßen Art bestückt sind, wobei von diesen Sensoreinrichtungen in der Figur 15 lediglich die jeweiligen Antennen 101 erkennbar sind. Beispielsweise kann eine Reihenklemme für den Anschluss des Nullleiters ausgebildet sein, und 3 Reihenklemmen für den Anschluss des jeweiligen Phasenleiters L1 , L2, L3. Dies er- laubt die Realisierung einer Verschaltung zur Drei-Phasen-Leistungsmessung an der Reihenklemmenanordnung mittels der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtungen.
Die Figur 16 zeigt eine Ausführungsform einer Reihenklemme 8, die mit einer Sen- soreinrichtung 100 zur Strommessung sowie einer weiteren Sensoreinrichtung zur Spannungsmessung versehen ist. Die Sensoreinrichtung 100 zur Strommessung kann gemäß einem der zuvor erläuterten Ausführungsbeispiele ausgebildet sein. Die Sensoreinrichtung 100 kommuniziert über drahtlose Datenübertragung 116 mit der Ausleseeinrichtung 200. Die Sensoreinrichtung für die Spannungsmessung wird nachfolgend detaillierter erläutert.
Es sei angenommen, dass die Spannung zwischen den elektrischen Leitern 20, 21 erfasst werden soll. Beispielsweise kann der Leiter 21 der Nullleiter sein, der Leiter
20 ein Phasenleiter L1 , L2 oder L3. Die Figur 16 zeigt eine Ausführungsvariante mit berührungsloser kapazitiver Spannungserfassung. Eine kapazitive Messelektrode
112 ist in der Nähe des elektrischen Leiters 21 angeordnet. Eine weitere kapazitive Messelektrode 113 ist in der Nähe des elektrischen Leiters 20 angeordnet. Die Mes- selektroden 112, 113 sind über elektrische Leitungen mit einer Schaltung 114 oder einem Netzwerk zur Aufbereitung der Signale der kapazitiven Messelektroden 112,
113 verbunden. In der Schaltung 114 kann beispielsweise direkt der jeweilige Span- nungswert, d. h. die Differenz der Spannungspotenziale der elektrischen Leiter 20,
21 und/oder eine Phaseninformation bezüglich der Phasenlage der Spannung erfasst werden. Die auf diese Weise bestimmten Größen können als analoge elektrische
Signale oder digitale Signale an eine Messwandler-Elektronik 115 abgegeben wer- den. Über die Messwandler-Elektronik 115 erfolgt dann eine drahtlose Datenübertra- gung 117 der gemessenen Werte zur Ausleseeinrichtung 200. Die Schaltung 114 kann z. B. eine Filterschaltung bzw. Filternetzwerke zur Filterung der über die Messeelektroden 112, 113 aufgenommenen Signale aufweisen. Die Schaltung 114 kann auch einen Messverstärker und/oder einen Hochvolt-Analog- Digital-Wandler aufweisen. Alternativ können die der Schaltung 114 zugeführten Spannungspotenziale oder zu- mindest eines dieser Spannungspotenziale auch direkt über galvanische Kopplung mit dem jeweiligen Leiter 20, 21 abgegriffen werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Sensoreinrichtung (100) für eine Reihenklemmenanordnung (7), wobei die Sen- soreinrichtung (100) wenigstens einen Sensor (105) zur Erfassung einer physi- kalischen Größe der Reihenklemmenanordnung (7) oder zumindest einer Rei- henklemme der Reihenklemmenanordnung (7) aufweist.
2. Sensoreinrichtung (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) als separat von der Reihenklemmenanordnung (7) handhabbare Baueinheit ausgebildet ist, die vom Anwender bei Bedarf an einer Reihenklemme oder zwischen Reihenklemmen (8) der Reihenklemmenanord- nung (7) befestigbar ist.
3. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) eine Drahtlos-Übertragungs- einheit (300) aufweist, die zur drahtlosen Übertragung von Messwerten des we- nigstens einen Sensors (105) der Sensoreinrichtung (100) an eine von der Sen- soreinrichtung (100) separate Ausleseeinrichtung (200) eingerichtet ist.
4. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) eine erste Drahtlos-Übertra- gungseinheit (300) zur Übertragung von Messwerten eines von der Sensorein- richtung (100) gemessenen Stroms und wenigstens eine zweite Drahtlos-Über- tragungseinheit (300) zur drahtlosen Übertragung von Messwerten einer von der Sensoreinrichtung (100) gemessenen Spannung oder Potentials aufweist.
5. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) zur drahtlosen Versorgung mit elektrischer Energie, die für den Betrieb der Sensoreinrichtung (100) erfor- derlich ist, eingerichtet ist.
6. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) eine Energy-Harvesting-Ein- richtung aufweist, die zur drahtlosen Aufnahme elektrischer Energie aus der Umgebung der Sensoreinrichtung (100) und zur Bereitstellung der elektrischen Energie zur elektrischen Versorgung von Komponenten der Sensoreinrichtung (100) eingerichtet ist.
7. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) einen RFID-Transponder aufweist.
8. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) als seitliche Abschlussplatte (30) einer Reihenklemme ausgebildet ist.
9. Sensoreinrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Abschlussplatte (30) den Sensor und/oder eine Elektronikbaugruppe (106) der Sensoreinrichtung (100) nach Art eines Gehäuses vollständig oder überwiegend umschließt.
10. Sensoreinrichtung (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Abschlussplatte (30) einen seitlich an der Reihenklemme an- zuordnenden Abdeckungsbereich aufweist, mit dem eine seitliche Öffnung der Reihenklemme abdeckbar ist, wobei die Abschlussplatte (30) als winkelförmige Abschlussplatte (30) ausgebildet ist, die einen abgewinkelten Frontbereich (32) aufweist, der im Winkel zu dem seitlich an der Reihenklemme anzuordnenden Abdeckungsbereich der Abschlussplatte (30) angeordnet ist, wobei der Frontbe- reich (32) bei Anbringung an der Reihenklemme zumindest einen Teilbereich der Frontseite der Reihenklemme überdeckt.
11. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor an einer Position der seitli chen Abschlussplatte (30), insbesondere an einer Position des seitlich an der Reihenklemme anzuordnenden Abdeckungsbereiches der Abschlussplatte (30), oder eines sonstigen Gehäuses der Sensoreinrichtung (100) angeordnet ist, das bei bestimmungsgemäßer Anbringung der seitlichen Abschlussplatte (30) oder des sonstigen Gehäuses der Sensoreinrichtung (100) an einer Reihen- klemme im Bereich einer Stromschiene (11 ) der Reihenklemme angeordnet ist
12. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (105) beabstandet von äu- ßeren Randbereichen der Abschlussplatte (30) in der Abschlussplatte (30) an- geordnet ist.
13. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) in einen Brücker-Schacht o- der sonstigen Schacht eines Gehäuses einer Reihenklemme an der Reihen- klemme einsetzbar und in dem Schacht befestigbar ist.
14. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) als eine mit Reihenklemmen (8) kompatible Baueinheit ausgebildet ist, die zwischen Reihenklemmen (8) und/oder am Ende der Reihenklemmenanordnung (7) anordenbar und an einer die Reihenklemmen (8) tragenden Tragschiene (42) aufrastbar ist.
15. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) wenigstens eine Antenne
(101 ) aufweist, wobei der wenigstens eine Sensor (105) der Sensoreinrichtung (100) an einem Ende der Sensoreinrichtung (100) angeordnet ist und die we- nigstens eine Antenne (101 ) am gegenüberliegenden anderen Ende der Sen- soreinrichtung (100) angeordnet ist.
16. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) teilweise aus der Rei- henklemmenanordnung (7) herausragt, insbesondere mit dem die Antenne (101 ) aufweisenden Bereich.
17. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (105) ein Stromsensor ist, insbesondere ein kontaktloser Stromsensor.
18. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (105) ein Spannungssensor ist oder ein weiterer Sensor der Sensoreinrichtung (100) ein Spannungssensor ist.
19. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) zur Erfassung von wenigs- tens zwei oder wenigstens drei Spannungspotentialen der Reihenklemmenano- rdnung (7) oder zumindest einer Reihenklemme der Reihenklemmenanordnung (7) eingerichtet ist.
20. Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (100) zur Erfassung der Phasen- lage eines von der Sensoreinrichtung (100) erfassten Stroms gegenüber einem von der Sensoreinrichtung (100) erfassten Spannungspotential eingerichtet ist.
21. Reihenklemmenanordnung (7) mit einer Vielzahl von Reihenklemmen (8) und mit wenigstens einer Sensoreinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
22. Reihenklemmenanordnung (7) nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass jede der Reihenklemmen (8) der Reihenklemmenanordnung (7) eine Sen- soreinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 20 aufweist.
23. Reihenklemme mit wenigstens einer an oder in der Reihenklemme angeordne- ten Sensoreinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 20.
24. Schaltschrank mit wenigstens einer Reihenklemmenanordnung (7) nach An- spruch 21 oder 22 und/oder wenigstens einer Reihenklemme nach Anspruch 23.
25. Schaltschrank nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schalt- schrank eine Ausleseeinrichtung (200) zum Auslesen von erfassten Messwer- ten einer oder mehrerer Sensoreinrichtungen (100) der Reihenklemmenanord- nung (7) angeordnet ist.
26. Schaltschrank nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausle- seeinrichtung (200) an der Innenseite einer Tür (43) des Schaltschranks (40) angeordnet ist.
27. Ausleseeinrichtung (200) zum Auslesen von erfassten Messwerten einer oder mehrerer Sensoreinrichtungen (100) einer Reihenklemmenanordnung (7) nach Anspruch 21 oder 22.
28. Ausleseeinrichtung (200) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleseeinrichtung (200) ein RFID-Lesegerät aufweist.
29. Ausleseeinrichtung (200) nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleseeinrichtung (200) ein Gateway aufweist.
30. Ausleseeinrichtung (200) nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Ausleseeinrichtung (200) dazu eingerichtet ist, aus Strom- und Spannungsmesswerten, die die Ausleseeinrichtung (200) von einer oder mehrerer Sensoreinrichtungen (100) der Reihenklemmenanordnung (7) ausgelesen hat, einen Leistungsmesswert zu bestimmen.
EP19730164.1A 2018-06-13 2019-06-11 Sensoreinrichtung für eine reihenklemmenanordnung, reihenklemmenanordnung, reihenklemme, schaltschrank sowie ausleseeinrichtung Pending EP3807657A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202018103319.0U DE202018103319U1 (de) 2018-06-13 2018-06-13 Sensoreinrichtung für eine Reihenklemmenanordnung, Reihenklemmenanordnung, Reihenklemme, Schaltschrank sowie Ausleseeinrichtung
DE102019101883.8A DE102019101883A1 (de) 2018-06-13 2019-01-25 Sensoreinrichtung für eine Reihenklemmenanordnung, Reihenklemmenanordnung, Reihenklemme, Schaltschrank sowie Ausleseeinrichtung
PCT/EP2019/065203 WO2019238672A1 (de) 2018-06-13 2019-06-11 Sensoreinrichtung für eine reihenklemmenanordnung, reihenklemmenanordnung, reihenklemme, schaltschrank sowie ausleseeinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3807657A1 true EP3807657A1 (de) 2021-04-21

Family

ID=68105340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19730164.1A Pending EP3807657A1 (de) 2018-06-13 2019-06-11 Sensoreinrichtung für eine reihenklemmenanordnung, reihenklemmenanordnung, reihenklemme, schaltschrank sowie ausleseeinrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210098906A1 (de)
EP (1) EP3807657A1 (de)
CN (1) CN112262318A (de)
DE (2) DE202018103319U1 (de)
WO (1) WO2019238672A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202019100449U1 (de) 2019-01-25 2020-04-30 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh Halterungseinrichtung, Schaltschrank und Ausleseeinrichtung
DE202019106325U1 (de) * 2019-11-13 2021-02-17 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh Reihenklemmenelement
EP4184726A1 (de) * 2021-11-18 2023-05-24 TE Connectivity Germany GmbH Elektrischer leistungsverbinder zur kontaktierung einer länglichen gleichstromverteilerschiene und verfahren zur überwachung einer verbindung
DE102021130351A1 (de) * 2021-11-19 2023-05-25 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Modularer Steckverbinder zum Kontaktieren eines Gegensteckverbinders, insbesondere eines Leiterplattensteckverbinders

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH460943A (de) * 1967-02-01 1968-08-15 Borisovich Isserlin Evgeny Kontaktloser Strommessgeber
US4419619A (en) * 1981-09-18 1983-12-06 Mcgraw-Edison Company Microprocessor controlled voltage regulating transformer
DE4410817C1 (de) * 1994-03-22 1995-02-16 Imc Messysteme Gmbh Stromerfassungseinrichtung
JP2000347720A (ja) * 1999-06-09 2000-12-15 Mitsubishi Electric Corp 試験装置
BRPI0515252B1 (pt) * 2004-09-13 2018-02-06 Cooper Technologies Company Módulo e dispositivos de desconexão por comutação com fusível
US7855873B2 (en) * 2004-09-13 2010-12-21 Cooper Technologies Company Panelboard for fusible switching disconnect devices
DE102005028735B4 (de) * 2005-06-20 2008-07-24 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh Überwachungs- und Steuerungseinrichtung und Brückenmodul hierfür
US20090206823A1 (en) * 2008-02-14 2009-08-20 Armstrong Eric A Multi-meter test lead probe for hands-free voltage measurement of control panel industrial terminal blocks
FR2928478B1 (fr) * 2008-03-10 2011-05-20 Abb France Module de communication destine a etre connecte a un equipement d'une installation industrielle
DE202008015306U1 (de) * 2008-11-19 2010-04-08 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Reihenklemmenanordnung mit Querverbindern und Prüfsteckern
DE102008064450B4 (de) * 2008-12-22 2010-11-25 Enwi-Etec Gmbh Photovoltaikanlagen-Anschlussmodul
DE102009003846A1 (de) * 2009-04-29 2010-11-04 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG System zur berührungslosen Energie- und Datenversorgung von Busteilnehmermodulen
DE202009013335U1 (de) * 2009-07-21 2010-12-02 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Anschlussvorrichtung und Rangierklemme
JP5650940B2 (ja) * 2010-06-30 2015-01-07 株式会社日立アイイ−システム 電流センサ内蔵端子台
US9077108B2 (en) * 2010-08-20 2015-07-07 Rockwell Automation Technologies, Inc. Input/output module bus contact system and method
DE102010045973B4 (de) * 2010-09-18 2014-01-30 Common Link Ag Vorrichtung zur Überwachung von Strömen
JP5601226B2 (ja) * 2011-01-31 2014-10-08 株式会社デンソー 端子台
DE102011110252A1 (de) * 2011-06-21 2012-12-27 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Zustandskontroll- oder Diagnosesystem
CN103797373B (zh) * 2011-07-14 2017-03-29 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 用于测量电流的装置
DE102012202789A1 (de) * 2012-02-23 2013-08-29 Micro-Sensys Gmbh Sensoranordnung, Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung von Schwingungen eines Messobjekts sowie Messobjekt mit zumindest einer derartigen Sensoranordnung
DE102012202826A1 (de) * 2012-02-24 2013-08-29 Robert Bosch Gmbh Stromsensor zur Befestigung an einer Stromschiene
US20140016483A1 (en) * 2012-07-11 2014-01-16 Umang Raman Patel Wireless multi-channel electronic signal measurement and generation device.
DE102012110173A1 (de) * 2012-10-24 2014-06-12 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Modulares Elektroniksystem und Busteilnehmer
WO2014098866A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Schneider Electric It Corporation Terminal block having integrated current transformers
EP2796834A1 (de) * 2013-04-23 2014-10-29 Thomson Licensing Funkfrequenzidentifikationssystem
KR102162186B1 (ko) * 2013-04-26 2020-10-07 에이비비 슈바이쯔 아게 전력 반도체 모듈
DE102013207760B4 (de) * 2013-04-29 2024-02-22 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Elektrisches Interfacemodul
CN103368087A (zh) * 2013-07-17 2013-10-23 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 一种船用大容量的主配电板控制屏
DE102014104728A1 (de) * 2014-04-03 2015-10-08 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Anlage zur auftragsindividuellen Bestückung von Tragschienen mit Bauteilen
CN203871490U (zh) * 2014-05-29 2014-10-08 国网浙江省电力公司绍兴供电公司 一种带接线有效性检测功能的端子排
CN104037511B (zh) * 2014-05-29 2016-02-10 国网浙江省电力公司绍兴供电公司 一种带接线有效性检测功能的端子排
WO2016146150A1 (de) * 2015-03-13 2016-09-22 Stefan Keckeisen Akkumulatoren E.K. Spannungsmessvorrichtung
EP3278349B1 (de) * 2015-03-31 2020-09-16 Eaton Intelligent Power Limited Schaltschrankanordnung mit verbesserter ausschaltung bei überlast
DE102015104922A1 (de) * 2015-03-31 2016-10-06 Eaton Industries (Austria) Gmbh Schaltschrank mit verbesserter Funkübertragung zwischen Messsensoren und einer Basisstation
DE102015206568A1 (de) * 2015-04-13 2016-10-13 Zf Friedrichshafen Ag Anschlussbolzen, einteiliges Isolierelement und Leistungsmodul
DE102015113646A1 (de) * 2015-08-18 2017-02-23 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh Stromwandler
EP3187886B1 (de) * 2015-12-30 2022-03-30 Wöhner GmbH & Co. KG Elektrotechnische Systeme Messmodul für ein stromsammelschienensystem
US10073119B2 (en) * 2016-03-22 2018-09-11 Honeywell International Inc. Apparatus to tap the electrical signals in process control without breaking the continuity
CN205565127U (zh) * 2016-03-31 2016-09-07 国家电网公司 一种端子排及端子排辅助扩展装置
CN205693173U (zh) * 2016-06-07 2016-11-16 乔琳 一种低压大屏幕显示交流开关柜
DE202016104456U1 (de) 2016-08-12 2017-11-14 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh Querbrücker und Reihenklemmenanordnung
US10267833B2 (en) * 2016-11-02 2019-04-23 Equinix, Inc. Power monitoring probe for monitoring power distribution in an electrical system
DE102016122157B3 (de) * 2016-11-17 2018-05-09 Rittal Gmbh & Co. Kg Schaltschrankanordnung sowie ein entsprechendes Betriebsverfahren
EP3570046A1 (de) * 2018-05-18 2019-11-20 ABB Schweiz AG Anschlussblock zur strommessung und zugehörige verfahren

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019238672A1 (de) 2019-12-19
DE102019101883A1 (de) 2019-12-19
CN112262318A (zh) 2021-01-22
DE202018103319U1 (de) 2019-09-16
US20210098906A1 (en) 2021-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3807657A1 (de) Sensoreinrichtung für eine reihenklemmenanordnung, reihenklemmenanordnung, reihenklemme, schaltschrank sowie ausleseeinrichtung
EP3127192B1 (de) Modularer steckverbinder
EP2181485B1 (de) Leitungsaufnahmeeinheit
DE202007018307U1 (de) Messeinrichtung für Steckverbinder
EP2944927A1 (de) Anschlussbox
WO2001044825A1 (de) Batteriesensorvorrichtung
DE202007018306U1 (de) Messeinrichtung für modulare Steckverbinder
DE202007018305U1 (de) Messeinrichtung an Steckkontakten
DE102015002078B3 (de) Batteriezelle für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, Batterie sowie Kraftfahrzeug
DE10237682A1 (de) Messsystem mit mindestens einem austauschbaren Sensor
DE102005061249A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung und drahtlosen Übermittlung des Zustands eines Signalgebers
AT15721U1 (de) Kommunikationseinheit sowie System umfassend die Kommunikationseinheit
DE102018128783B4 (de) Messeinrichtung für eine Ladeeinrichtung und Ladeeinrichtung
DE102014106816A1 (de) Vorrichtung zur Ermittlung eines Ladestromes
DE69916118T2 (de) Verbessertes system für geophysikalische datenerfassungs
WO2020088874A1 (de) Ladeeinheit für elektrofahrzeuge
EP3187886B1 (de) Messmodul für ein stromsammelschienensystem
DE102017006506A1 (de) Kommunikationsmodul zur Erfassung von Verbrauchsdaten eines Zählers
EP1772707B1 (de) Messvorrichtung
DE102009034409A1 (de) Batterieüberwachungssystem
EP3331102B1 (de) Steckverbinder mit einer kontaktlosen positionserfassung
DE212009000026U1 (de) Verbindungssensor zur Identifikation einer Anschlussstelle in einer Schalttafel
DE202019100449U1 (de) Halterungseinrichtung, Schaltschrank und Ausleseeinrichtung
DE19954579C5 (de) Vorrichtung zur Erfassung des Energieverbrauchs einer Heizungsanlage
EP3301755B1 (de) Anordnung zur funkübertragung von verbrauchsdaten und/oder zustandsdaten

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20210111

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20230131