AT528634A2

AT528634A2 - Device for retrofitting and installing measurement and communication technology in a facility for the distribution of electrical energy, as well as a distribution cabinet with such a device

Info

Publication number: AT528634A2
Application number: ATA55179/2025A
Authority: AT
Inventors: Friedrichs Lars
Original assignee: Wago Verwaltungs Gmbh
Priority date: 2024-09-12
Filing date: 2025-09-10
Publication date: 2026-03-15
Also published as: DE202024105261U1; PL453216A1; NL2041117A; DE102025134037A1

Abstract

Gezeigt ist ein Gerät (100), das Anschlüsse zur Verbindung mit einer Anzahl von Sensoren (200) zur Nachrüstung von Messtechnik in einer Einrichtung (500) zur Verteilung elektrischer Energie aufweist, mit einem Gehäuse (110), welches eine Montagevorrichtung (112) zur Befestigung des Gehäuses (110) in der Einrichtung (500) aufweist und einer in dem Gehäuse (110) verschieblich gelagerten Grundplatte (120), auf welcher elektrische Komponenten (130, 140) befestigt sind. Gezeigt ist ferner ein Gerät (100) zur Montage, insbesondere zur Nachrüstung, von Mess- und Kommunikationstechnik in einer Einrichtung (500) zur Verteilung elektrischer Energie mit einem Netzteil (140), welches eingerichtet ist, die Mess- und/oder Kommunikationstechnik mit Energie zu versorgen, wobei das Netzteil (140) eine Primärseite (142) und eine Sekundärseite (144) aufweist, wobei die Primärseite (142) eine Gleichrichtervorrichtung (146) aufweist, die an eine erste Phase (L1), an eine zweite Phase (L2), an eine dritte Phase (L3) und an einen Neutralleiter (N) der Einrichtung (500) angeschlossen ist.Shown is a device (100) which has connections for connecting to a number of sensors (200) for retrofitting measurement technology in a device (500) for distributing electrical energy, with a housing (110) which has a mounting device (112) for fastening the housing (110) in the device (500) and a base plate (120) which is slidably mounted in the housing (110) and on which electrical components (130, 140) are attached. Also shown is a device (100) for mounting, in particular for retrofitting, measuring and communication technology in a device (500) for distributing electrical energy, with a power supply unit (140) which is configured to supply the measuring and/or communication technology with energy, wherein the power supply unit (140) has a primary side (142) and a secondary side (144), wherein the primary side (142) has a rectifier device (146) which is connected to a first phase (L1), to a second phase (L2), to a third phase (L3) and to a neutral conductor (N) of the device (500).

Description

GEBIET AREA

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät, das Anschlüsse zur Verbindung mit einer Anzahl von Sensoren zur Nachrüstung von Messtechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie, bspw. in einem Verteilschrank für eine Niederspannungsebene eines Stromnetzes oder in einer Ortsnetzstation, aufweist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Gerät zur Montage, insbesondere zur Nachrüstung, von Mess- und Kommunikationstechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie mit einem Netzteil, welches eingerichtet ist, die Mess- und/oder Kommunikationstechnik mit Energie, insbesondere Gleichspannung, insbesondere 24V-Gleichspannung, zu versorgen. [0001] The present invention relates to a device having connections for connecting a number of sensors for retrofitting measurement technology in a device for distributing electrical energy, e.g., in a distribution cabinet for a low-voltage level of a power grid or in a local network substation. The present invention further relates to a device for mounting, in particular for retrofitting, measurement and communication technology in a device for distributing electrical energy, with a power supply unit configured to supply the measurement and/or communication technology with energy, in particular direct current, in particular 24V direct current.

HINTERGRUND BACKGROUND

[0002] Aus der EP 3 965 239 A1 ist ein Sammelschienenträger mit einer Basisplatte, zumindest drei auf einer Rückseite der Basisplatte angeordneten, in einer Längsrichtung der Basisplatte voneinander beabstandeten Sammelschienenklemmen und von einer jeden Sammelschiene zu einer Vorderseite der Basisplatte geführten, mit jeweils einem Schutzschalter, insbesondere einem Lasttrennschalter verbundenen elektrischen Anschlussleitungen bekannt bei dem zumindest ein auf der Basisplatte montiertes Messgerät zur elektrischen Eigenversorgung und zur Erfassung zumindest einer elektrischen Größe mit zumindest einer der Sammelschienenklemmen über zumindest einen Ausgang eines der Schutzschalter verschaltet ist [0002] From EP 3 965 239 A1, a busbar support is known with a base plate, at least three busbar terminals arranged on a rear side of the base plate and spaced apart from each other in a longitudinal direction of the base plate, and electrical connecting lines leading from each busbar to a front side of the base plate, each connected to a protective switch, in particular a load break switch, in which at least one measuring device mounted on the base plate for its own electrical supply and for recording at least one electrical quantity is connected to at least one of the busbar terminals via at least one output of one of the protective switches.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG PRESENTATION OF THE INVENTION

[0003] Ein erstes erfindungsgemäßes Gerät, das Anschlüsse zur Verbindung mit einer Anzahl von Sensoren zur Nachrüstung von Messtechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie aufweist, umfasst ein Gehäuse, welches eine Montagevorrichtung zur Befestigung des Gehäuses in der Einrichtung aufweist, eine Anzahl elektrischer Komponenten, wobei die elektrischen Komponenten in dem Gehäuse angeordnet sind und zumindest einen Controller zur Erfassung von Messwerten der Sensoren und ein Netzteil umfassen, und eine in dem Gehäuse verschieblich gelagerte Grundplatte, auf welcher die elektrischen Komponenten befestigt sind, wobei die in dem Gehäuse verschieblich gelagerte Grundplatte relativ zum Gehäuse von einer Montageposition in eine Betriebsposition verschiebbar ist, wobei in der Montageposition die Montagvorrichtung seitlich versetzt zu den elektrischen Komponenten zur Befestigung des Gehäuses zugänglich ist. [0003] A first device according to the invention, which has connections for connecting to a number of sensors for retrofitting measurement technology in a device for distributing electrical energy, comprises a housing which has a mounting device for attaching the housing in the device, a number of electrical components, wherein the electrical components are arranged in the housing and comprise at least one controller for acquiring measured values from the sensors and a power supply, and a base plate slidably mounted in the housing, on which the electrical components are attached, wherein the base plate slidably mounted in the housing is displaceable relative to the housing from a mounting position to an operating position, wherein in the mounting position the mounting device is laterally offset to the electrical components for attaching the housing.

[0004] Dabei ist unter dem Begriff „Anschluss“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine Klemmstelle zu verstehen, durch die eine elektrische Verbindung mit einem elektrischen Leiter hergestellt werden kann, der in die Klemmstelle eingeschoben wird. Des Weiteren ist unter dem Begriff „Messtechnik“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere ein Controller zu verstehen, welcher eingerichtet ist, Sensormesswerte zu erfassen, ggf. zu verarbeiten und an eine übergeordnete Einheit zu versenden. Ferner ist unter dem Begriff „Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere ein Verteilschrank für eine Niederspannungsebene eines Stromnetzes oder eine Ortsnetzstation zu verstehen. [0004] The term "connection," as used in the description and the claims, refers in particular to a clamping point through which an electrical connection can be established with an electrical conductor that is inserted into the clamping point. Furthermore, the term "measurement technology," as used in the description and the claims, refers in particular to a controller that is configured to acquire sensor measurements, process them if necessary, and transmit them to a higher-level unit. Furthermore, the term "device for distributing electrical energy," as used in the description and the claims, refers in particular to a distribution cabinet for a low-voltage level of a power grid or a local network substation.

[0005] Die Einrichtung kann mehrere (bspw. drei) Sammelschienen aufweisen. Die Sammelschienen können sich in horizontaler Richtung durch den Verteilschrank bzw. die Ortsnetzstation erstrecken. Die Einrichtung kann ein Eingangsfeld und ein oder mehrere Ausgangsfelder aufweisen. Die Felder können rechteckig sein und vertikale Längsachsen aufweisen. Die Felder können die gleiche Länge und Breite aufweisen. Die Felder können in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet sein. Das Eingangsfeld und eines oder mehrere der Ausgangsfelder können mit Sicherungen bestückt sein. An einem Eingangsfeld können die drei Phasen eines übergeordneten Netzstrangs über Sicherungen mit den Sammelschienen verbunden sein. An einem oder mehreren der Ausgangsfeldern können die Sammelschienen über Sicherungen mit Abgangssträngen des Verteilnetzes verbunden sein. [0005] The device can have several (e.g., three) busbars. The busbars can extend horizontally through the distribution cabinet or the local network substation. The device can have one input bay and one or more output bays. The bays can be rectangular and have vertical longitudinal axes. The bays can have the same length and width. The bays can be arranged side by side horizontally. The input bay and one or more of the output bays can be equipped with fuses. At an input bay, the three phases of a higher-level network branch can be connected to the busbars via fuses. At one or more of the output bays, the busbars can be connected to outgoing branches of the distribution network via fuses.

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[0006] Die Sammelschienen können metallische Flachleiter sein. Die Länge der Sammelschienen kann so dimensioniert sein, dass sie sich von einer Seite des Verteilschrank bzw. der Ortsnetzstation bis zu einer gegenüberliegenden Seite des Verteilschrank bzw. der Ortsnetzstation erstrecken und dabei die Breite des Verteilschranks bzw. der Ortsnetzstation im Wesentlichen vollständig ausnutzen. Die Sammelschienen können in vertikaler Richtung einen konstanten (genormten) Abstand aufweisen. Die Sammelschienen können ferner mit (genormten) Montagepunkten versehen sein, so dass jedes Feld mit Standardkomponenten bestückt werden kann. Die Montagepunkte können Innengewinde aufweisende Sack- oder Durchgangsbohrungen sein. [0006] The busbars can be metallic flat conductors. The length of the busbars can be dimensioned such that they extend from one side of the distribution cabinet or local network substation to the opposite side of the distribution cabinet or local network substation, thereby utilizing essentially the entire width of the distribution cabinet or local network substation. The busbars can have a constant (standardized) spacing in the vertical direction. The busbars can also be provided with (standardized) mounting points so that each bay can be equipped with standard components. The mounting points can be blind or through holes with internal threads.

[0007] Des Weiteren ist unter dem Begriff „Montagevorrichtung“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere ein Bauteil mit einer Aussparung zu verstehen, welches dazu vorgesehen ist, das Gehäuse mittels einer Schraubverbindung an einem Montagepunkt zu befestigen. Das Bauteil kann bspw. ein Blech sein, welches eine (kreisrunde) Öffnung aufweist, die groß genug ist, den Schraubenschaft einer bestimmten (genormten) Schraube durch die Öffnung zu führen aber nicht groß genug, einen Schraubenkopf der Schraube durch die Öffnung zu führen. Das Gehäuse kann ferner zwei Montagevorrichtungen zur Befestigung des Gehäuses in der Einrichtung aufweisen. In diesem Fall kann jede der Montagevorrichtungen ein Bauteil mit einer Aussparung aufweisen, welches dazu vorgesehen ist, das Gehäuse mittels einer Schraubverbindung an einem Montagepunkt zu befestigen. [0007] Furthermore, the term “mounting device” as used in the description and the claims refers in particular to a component with a recess designed to fasten the housing to a mounting point by means of a screw connection. The component can, for example, be a sheet metal part having a (circular) opening large enough to allow the shank of a specific (standardized) screw to pass through, but not large enough to allow the screw head to pass through. The housing can also have two mounting devices for fastening the housing in the device. In this case, each of the mounting devices can have a component with a recess designed to fasten the housing to a mounting point by means of a screw connection.

[0008] Ferner ist unter dem Begriff „Gehäuse“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine, die elektrischen Komponenten umgebende, Anordnung aus Bauteilen zu verstehen, die der Befestigung und/oder dem (mechanischen) Schutz der elektrischen Komponenten dienen. Bspw. kann das Gehäuse eine (parallel zur Grundplatte ausgerichtete) Basisplatte aufweisen, von der sich Seitenelemente erstrecken, an denen eine Abdeckung befestigt sein/werden kann. Die Bauteile, aus denen das Gehäuse besteht, können aus einem Isolierstoff gebildet sein. Des Weiteren ist unter dem Begriff „Controller“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine steuernde Einheit (Steuerung) in Form eines Mikrocontrollers zu verstehen. Der Controller kann durch das Netzteil mit Energie versorgt werden. Insbesondere kann das Netzteil eingerichtet sein, (400 Volt) Dreiphasenwechselstrom in 24 Volt Gleichstrom umzuwandeln. [0008] Furthermore, the term "housing," as used in the description and the claims, refers in particular to an arrangement of components surrounding the electrical components, which serve to secure and/or (mechanically) protect the electrical components. For example, the housing may have a base plate (aligned parallel to the base plate) from which side elements extend, to which a cover may be attached. The components of the housing may be made of an insulating material. Furthermore, the term "controller," as used in the description and the claims, refers in particular to a controlling unit (controller) in the form of a microcontroller. The controller may be powered by the power supply. In particular, the power supply may be configured to convert (400 volts) three-phase alternating current into 24 volts direct current.

[0009] Ferner ist unter dem Begriff „Grundplatte“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere ein aus einem Isolierstoff gebildetes Bauteil konstante Dicke zu verstehen, welches eine im Wesentlichen rechteckige Kontur aufweist. Des Weiteren ist unter der Formulierung „verschieblich gelagert“, wie sie in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine Verbindung in Form von, durch Öffnungen in der Grundplatte und Öffnungen im Gehäuse geführten Bauteilen zu verstehen, wobei die Öffnungen in der Grundplatte und/oder die Öffnungen in dem Gehäuse so dimensioniert sind, dass eine Relativbewegung zwischen der Grundplatte und dem Gehäuse (vorzugsweise in Längsrichtung der Basisplatte) möglich ist. Bspw. können die Bauteile Schrauben sein und die Grundplatte und/oder das Gehäuse Langlöcher aufweisen. [0009] Furthermore, the term “base plate,” as used in the description and the claims, refers in particular to a component of constant thickness made of an insulating material, which has a substantially rectangular contour. Furthermore, the term “slidably mounted,” as used in the description and the claims, refers in particular to a connection in the form of components guided through openings in the base plate and openings in the housing, wherein the openings in the base plate and/or the openings in the housing are dimensioned such that relative movement between the base plate and the housing (preferably in the longitudinal direction of the base plate) is possible. For example, the components can be screws, and the base plate and/or the housing can have elongated holes.

[0010] Ferner ist unter dem Begriff „Montageposition“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine Position der Grundplatte relativ zum Gehäuse während des Befestigens des Gehäuses in der Einrichtung zu verstehen. Des Weiteren ist unter dem Begriff „Betriebsposition “, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine Position der Grundplatte relativ zum Gehäuse während des Betriebs der Komponenten zu verstehen. Die Montagevorrichtung kann in der Montageposition von den auf der Grundplatte befestigten elektrischen Komponenten weniger verdeckt werden als in der Betriebsposition. Elemente der elektrischen Komponenten, insbesondere die Anschlüsse der elektrischen Komponenten, können in der Betriebsposition besser zugänglich sein als in der Montageposition. [0010] Furthermore, the term “mounting position,” as used in the description and the claims, refers in particular to a position of the base plate relative to the housing during the mounting of the housing in the device. Furthermore, the term “operating position,” as used in the description and the claims, refers in particular to a position of the base plate relative to the housing during the operation of the components. In the mounting position, the mounting device may be less obscured by the electrical components mounted on the base plate than in the operating position. Elements of the electrical components, in particular the connections of the electrical components, may be more easily accessible in the operating position than in the mounting position.

[0011] Die Montagevorrichtung kann eingerichtet sein, mittels einer Schraubverbindung mit einer Sammelschiene der Einrichtung, welche an genormten Montagepunkten Innengewinde aufweist, verbunden zu werden. Die Montagevorrichtung kann in der Montageposition durch eine Öffnung in dem Gehäuse zugänglich sein. In der Betriebsposition kann eine der elektrischen Komponen-[0011] The mounting device can be configured to be connected to a busbar of the device, which has internal threads at standardized mounting points, by means of a screw connection. The mounting device can be accessible in the mounting position through an opening in the housing. In the operating position, one of the electrical components-

ten die Öffnung in dem Gehäuse zumindest teilweise (in eine Richtung lotrecht zur Grundplatte) verdecken. They cover the opening in the housing at least partially (in a direction perpendicular to the base plate).

[0012] Die Grundplatte kann eine Mechanik zur Arretierung der Grundplatte in der Montageposition und der Betriebsposition aufweisen. Bspw. kann die Mechanik ein Bauteil umfassen, das im arretierten Zustand in eine Aussparung in dem Gehäuse eingreift und zum Verschieben der Grundplatte gegen eine Rückstellkraft aus der Aussparung herausgezogen werden kann. [0012] The base plate can have a mechanism for locking the base plate in the mounting position and the operating position. For example, the mechanism can include a component that, in the locked state, engages in a recess in the housing and can be pulled out of the recess against a restoring force to move the base plate.

[0013] Der Controller kann eingerichtet sein, eine Anzahl Spannungen und/oder eine Anzahl Stromstärken eines durch die Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie ausgegebenen Dreiphasenwechselstroms zu erfassen. Der Controller kann ferner eingerichtet sein, Daten hinsichtlich der erfassten Spannungen und/oder Stromstärken per Funk oder kabelgebunden an eine übergeordnete Einheit, insbesondere eine Leitstelle, zu übertragen. Das Netzteil kann einen Energiespeicher aufweisen, der es ermöglicht, den Controller bei einer Störung einer Energieversorgung des Netzteils so lange weiterzubetreiben, bis der Controller eine Störungsmeldung an die übergeordnete Einheit gesendet hat. [0013] The controller can be configured to detect a number of voltages and/or a number of currents of a three-phase alternating current output by the electrical power distribution device. The controller can further be configured to transmit data regarding the detected voltages and/or currents wirelessly or via cable to a higher-level unit, in particular a control center. The power supply can include an energy storage device that enables the controller to continue operating in the event of a power supply failure until the controller has sent a fault message to the higher-level unit.

[0014] Ein erfindungsgemäßer Verteilschrank für eine Niederspannungsebene eines Stromnetzes umfasst eine, zwei, oder drei sich in dem Verteilschrank in horizontaler Richtung erstreckende Sammelschienen und das Gerät, wobei das Gehäuse des Geräts an einer der Sammelschienen, vorzugsweise an zweien der Sammelschienen, befestigt ist. Der Verteilschrank kann eine Ortsnetzstation sein. Der Verteilschrank kann mehrere Bauräume für Ausgangsfelder aufweisen. Die Sammelschienen können sich durch die Bauräume erstrecken. Jede Sammelschiene kann Montagepunkte für einen Sammelschienenträger mit Sicherungen aufweisen. Die Montagevorrichtung kann zur Befestigung an einem der Montagepunkte eingerichtet sein. Bspw. kann die Montagevorrichtung ein einem oder zwei Montagepunkten in einem (bisher) unbenutzten Ausgangsfeld befestigt werden. [0014] A distribution cabinet according to the invention for a low-voltage level of a power network comprises one, two, or three busbars extending horizontally within the distribution cabinet and the device, wherein the housing of the device is attached to one of the busbars, preferably to two of the busbars. The distribution cabinet can be a local network substation. The distribution cabinet can have several installation spaces for output bays. The busbars can extend through the installation spaces. Each busbar can have mounting points for a busbar support with fuses. The mounting device can be configured for attachment to one of the mounting points. For example, the mounting device can be attached to one or two mounting points in a (previously) unused output bay.

[0015] Ein zweites erfindungsgemäßes Gerät zur Montage, insbesondere zur Nachrüstung, von Mess- und Kommunikationstechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie umfasst ein Netzteil, welches eingerichtet ist, die Mess- und/oder Kommunikationstechnik mit Energie, insbesondere Gleichspannung, insbesondere 24V-Gleichspannung, zu versorgen, wobei das Netzteil eine Primärseite und eine Sekundärseite aufweist, wobei die Primärseite eine Gleichrichtervorrichtung aufweist und wobei die Gleichrichtervorrichtung an eine erste Phase L1, an eine zweite Phase L2, an eine dritte Phase L3 und an einen Neutralleiter N der Einrichtung angeschlossen ist. Die Gleichrichtervorrichtung kann drei unabhängig voneinander betreibbare Gleichrichterschaltungen aufweisen. Die erste Gleichrichterschaltung kann an die erste Phase L1 und den Neutralleiter N angeschlossen sein. Die zweite Gleichrichterschaltung kann an die zweite Phase L2 und den Neutralleiter N angeschlossen sein. Die dritte Gleichrichterschaltung kann an die dritte Phase L3 und den Neutralleiter N angeschlossen sein. [0015] A second device according to the invention for mounting, in particular for retrofitting, measuring and communication technology in a device for distributing electrical energy comprises a power supply unit configured to supply the measuring and/or communication technology with energy, in particular direct current, in particular 24V direct current, wherein the power supply unit has a primary side and a secondary side, wherein the primary side has a rectifier device and wherein the rectifier device is connected to a first phase L1, to a second phase L2, to a third phase L3 and to a neutral conductor N of the device. The rectifier device can have three independently operable rectifier circuits. The first rectifier circuit can be connected to the first phase L1 and the neutral conductor N. The second rectifier circuit can be connected to the second phase L2 and the neutral conductor N. The third rectifier circuit can be connected to the third phase L3 and the neutral conductor N.

[0016] Das Netzteil kann eingerichtet sein, an einem ersten Ausgang des Netzteils ein Signal auszugeben, welches anzeigt, ob ein Betrieb einer oder mehrerer der Gleichrichterschaltungen gestört ist. Das Netzteil kann ferner eingerichtet sein, an einem zweiten Ausgang des Netzteiles ein Steuersignal auszugeben, welches einen Betrieb einer unterbrechungsfreien Stromversorgung steuert. [0016] The power supply can be configured to output a signal at a first output of the power supply indicating whether the operation of one or more of the rectifier circuits is faulty. The power supply can further be configured to output a control signal at a second output of the power supply, which controls the operation of an uninterruptible power supply.

[0017] Das Gerät kann ferner die Kommunikationstechnik umfassen, wobei die Sekundärseite einen Energiespeicher aufweist, der es ermöglicht, die Kommunikationstechnik bei einer Störung einer Energieversorgung des Netzteils so lange weiterzubetreiben, bis eine Störungsmeldung an eine übergeordnete Einheit, insbesondere eine Leitstelle, gesendet wurde. [0017] The device can further include the communication technology, wherein the secondary side has an energy storage device which makes it possible to continue operating the communication technology in the event of a power supply failure of the power supply unit until a fault message has been sent to a higher-level unit, in particular a control center.

[0018] Das Gerät kann ferner die Messtechnik umfassen, wobei die Sekundärseite einen ersten Gleichstromausgang und einen zweiten Gleichstromausgang aufweist und der zweite Gleichstromausgang mit dem Energiespeicher verbunden ist. Die Messtechnik kann an dem ersten Gleichstromausgang angeschlossen sein und die Kommunikationstechnik kann an dem zweiten Gleichstromausgang angeschlossen sein. [0018] The device can further include the measuring technology, wherein the secondary side has a first DC output and a second DC output, and the second DC output is connected to the energy storage device. The measuring technology can be connected to the first DC output, and the communication technology can be connected to the second DC output.

[0019] Zudem versteht es sich, dass die im Zusammenhang mit den Geräten und dem Verteil-[0019] Furthermore, it is understood that the equipment and distribution system in connection with the

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schrank beschriebenen Merkmale auch Merkmale eines Verfahrens sein können, in denen die Geräte verwendet bzw. der Verteilschrank bestückt wird und umgekehrt. The characteristics described in the cabinet can also be characteristics of a process in which the devices are used or the distribution cabinet is equipped, and vice versa.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0020] Die Erfindung wird nachfolgend in der detaillierten Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, wobei auf Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen: [0020] The invention is explained below in detail by means of exemplary embodiments, with reference to drawings in which:

[0021] Fig. 1a eine Draufsicht auf die Grundplatte eines Geräts zur Montage/Nachrüstung von Mess- und/oder Kommunikationstechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie, wobei die Grundplatte in der Montageposition ist; [0021] Fig. 1a shows a top view of the base plate of a device for mounting/retrofitting measuring and/or communication technology in a device for distributing electrical energy, wherein the base plate is in the mounting position;

[0022] Fig. 1b eine Querschnittsansicht des in Fig. 1a gezeigten Geräts zur Montage/Nachrüstung von Mess- und/oder Kommunikationstechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie; [0022] Fig. 1b shows a cross-sectional view of the device shown in Fig. 1a for mounting/retrofitting measurement and/or communication technology in a device for distributing electrical energy;

[0023] Fig. 2a eine Draufsicht auf die Grundplatte eines Geräts zur Montage/Nachrüstung von Mess- und/oder Kommunikationstechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie, wobei die Grundplatte in der Betriebsposition ist; [0023] Fig. 2a shows a top view of the base plate of a device for mounting/retrofitting measuring and/or communication technology in a device for distributing electrical energy, wherein the base plate is in the operating position;

[0024] Fig. 2b eine Querschnittsansicht des in Fig. 2a gezeigten Geräts zur Montage/Nachrüstung von Mess- und/oder Kommunikationstechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie; [0024] Fig. 2b shows a cross-sectional view of the device shown in Fig. 2a for mounting/retrofitting measuring and/or communication technology in a device for distributing electrical energy;

[0025] Fig. 3a eine Draufsicht auf die Grundplatte eines modifizierten Geräts zur Montage/ Nachrüstung von Mess- und/oder Kommunikationstechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie, wobei die Grundplatte in der Montageposition ist; [0025] Fig. 3a shows a top view of the base plate of a modified device for mounting/retrofitting measuring and/or communication technology in a device for distributing electrical energy, wherein the base plate is in the mounting position;

[0026] Fig. 3b eine Querschnittsansicht des in Fig. 3a gezeigten Geräts zur Montage/Nachrüstung von Mess- und/oder Kommunikationstechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie; [0026] Fig. 3b shows a cross-sectional view of the device shown in Fig. 3a for mounting/retrofitting measuring and/or communication technology in a device for distributing electrical energy;

[0027] Fig. 4a eine Draufsicht auf die Grundplatte des modifizierten Geräts zur Montage/Nachrüstung von Mess- und/oder Kommunikationstechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie, wobei die Grundplatte in der Betriebsposition ist; [0027] Fig. 4a shows a top view of the base plate of the modified device for mounting/retrofitting measuring and/or communication technology in a device for distributing electrical energy, wherein the base plate is in the operating position;

[0028] Fig. 49 eine Querschnittsansicht des in Fig. 4a gezeigten Geräts zur Montage/Nachrüstung von Mess- und/oder Kommunikationstechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie; [0028] Fig. 49 shows a cross-sectional view of the device shown in Fig. 4a for mounting/retrofitting measuring and/or communication technology in a device for distributing electrical energy;

[0029] Fig. 5a einen Ausschnitt aus einer Vorderansicht eines geöffneten Verteilschranks für eine Niederspannungsebene eines Stromnetzes; [0029] Fig. 5a shows a section of a front view of an opened distribution cabinet for a low-voltage level of a power network;

[0030] Fig. 5b eine Querschnittsansicht des in Fig. 5a gezeigten Verteilschranks; und [0030] Fig. 5b shows a cross-sectional view of the distribution cabinet shown in Fig. 5a; and

[0031] Fig. 6 ein Netzteil, welches eingerichtet ist, die Mess- und/oder Kommunikationstechnik mit 24V-Gleichspannung zu versorgen, zeigt. [0031] Fig. 6 shows a power supply unit which is set up to supply the measuring and/or communication technology with 24V DC voltage.

[0032] Dabei sind in den Zeichnungen gleiche oder funktional ähnliche Elemente durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. [0032] In the drawings, identical or functionally similar elements are identified by the same reference numerals.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG WAYS TO IMPLEMENT THE INVENTION

[0033] Fig. 1a zeigt eine Draufsicht auf die Grundplatte 120 eines Geräts 100 zur Montage/Nachrüstung von Mess- und/oder Kommunikationstechnik in einer Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie, in der sich die in dem Gehäuse 110 verschieblich gelagerte Grundplatte 120 in einer Montageposition befindet. Fig. 2a zeigt die Grundplatte 120 in der Betriebsposition. Wie aus einem Vergleich von Fig. 1a und Fig. 2a ersichtlich, sind die Befestigungspunkte 116 der Grundplatte 120, die zur Befestigung der elektrischen Komponenten wie bspw. des Controllers 130 und des Netzteils 140 auf der Grundplatte 120 vorgesehen sind (in Fig. 1a durch gestrichelte Linien angedeutet), in der Montageposition von den Öffnungen 118 im Gehäuse 110, durch die die Mon-[0033] Fig. 1a shows a top view of the base plate 120 of a device 100 for mounting/retrofitting measurement and/or communication technology in a device for distributing electrical energy, in which the base plate 120, which is slidably mounted in the housing 110, is in a mounting position. Fig. 2a shows the base plate 120 in the operating position. As can be seen from a comparison of Fig. 1a and Fig. 2a, the mounting points 116 of the base plate 120, which are provided for mounting the electrical components such as the controller 130 and the power supply 140 on the base plate 120 (indicated by dashed lines in Fig. 1a), are in the mounting position separated from the openings 118 in the housing 110, through which the mounting-

tagevorrichtungen zugänglich sind, weiter entfernt als in der Betriebsposition. Dies erleichtert es, ein bereits mit den elektrischen Komponenten bestücktes Gerät 100 zu montieren und ermöglicht somit, das Gerät 100 bereits herstellerseitig mit den elektrischen Komponenten zu bestücken. The mounting devices are accessible at a greater distance than in the operating position. This makes it easier to mount a device 100 that is already equipped with the electrical components and thus allows the device 100 to be equipped with the electrical components by the manufacturer.

[0034] Wie aus einer Zusammenschau von Fig. 1a, Fig. 1b, Fig. 2a und Fig. 2b ersichtlich, ist die Grundplatte 120 dadurch in dem Gehäuse 110 verschieblich gelagert, dass die Grundplatte 120 mit einer Reihe an (sich in Längsrichtung erstreckenden) Langlöchern 126 versehen ist, in die durch Öffnungen im Gehäuse 110 geführte Bauteile eingreifen. Da die Öffnungen 118 im Gehäuse 110 mit einer Abdeckung (nicht gezeigt) versehen sein können, welche in Richtung der Grundplatte 120 überstehen, ist die Grundplatte 120 mit Aussparungen 122 versehen, welche so dimensioniert sind, dass die Abdeckung das Verschieben der Grundplatte 120 relativ zum Gehäuse 110 nicht behindert. Me aus einer Zusammenschau von Fig. 3a, Fig. 3b, Fig. 4a und Fig. 4b ersichtlich, kann die Grundplatte 120 ferner eine Mechanik zur Arretierung der Grundplatte 120 in der Montageposition und der Betriebsposition aufweisen. Die Mechanik umfasst dazu ein Bauteil 124, das im arretierten Zustand in eine Aussparung 114 in dem Gehäuse 110 eingreift und zum Verschieben der Grundplatte 120 gegen eine Rückstellkraft aus der Aussparung 114 herausgezogen werden kann. [0034] As can be seen from a comparison of Figs. 1a, 1b, 2a and 2b, the base plate 120 is slidably mounted in the housing 110 by being provided with a series of (longitudinally extending) elongated holes 126 into which components guided through openings in the housing 110 engage. Since the openings 118 in the housing 110 may be provided with a cover (not shown) which projects towards the base plate 120, the base plate 120 is provided with recesses 122 which are dimensioned such that the cover does not impede the movement of the base plate 120 relative to the housing 110. As can be seen from a comparison of Figs. 3a, 3b, 4a and 4b, the base plate 120 can further comprise a mechanism for locking the base plate 120 in the assembly position and the operating position. The mechanism includes a component 124 which, in the locked state, engages in a recess 114 in the housing 110 and can be pulled out of the recess 114 against a restoring force to move the base plate 120.

[0035] Fig. 5a zeigt einen Ausschnitt aus einer Vorderansicht eines geöffneten Verteilschranks 500 für eine Niederspannungsebene eines Stromnetzes. Fig. 5b zeigt die Querschnittsansicht des in Fig. 5a gezeigten Verteilschranks 500 entlang der Schnittebene E-E. Der Verteilschrank 500 umfasst drei Sammelschienen, von denen im in Fig. 5a gezeigten Ausschnitt zwei, d. h. die Sammelschienen 510 und 520, gezeigt sind. In Erstreckungsrichtung der Sammelschienen 510 und 520 sind ein Eingangsfeld 540 und zwei Ausgangsfelder 550 und 560 angeordnet. Am Ausgangsfeld 550 sind die Sammelschienen 510 und 520 über Sicherungen (nicht gezeigt) mit Abgangssträngen eines Verteilnetzes (nicht gezeigt) verbunden. Am Ausgangsfeld 560 ist das Gerät 100 angeordnet, wobei das Gerät 100 an den Montagepunkten 512 und 522 der Sammelschienen 510 bzw. 520 befestigt ist. Mit Anschlüssen des Geräts 100 sind Sensoren 200 verbunden, welche die Spannung und Stromstärke des zur Verteilung elektrischer Energie durch den Verteilschrank 500 ausgegebenen Dreiphasenwechselstroms erfassen. [0035] Fig. 5a shows a detail from a front view of an open distribution cabinet 500 for a low-voltage level of a power network. Fig. 5b shows the cross-sectional view of the distribution cabinet 500 shown in Fig. 5a along the section plane E-E. The distribution cabinet 500 comprises three busbars, two of which, i.e., busbars 510 and 520, are shown in the detail shown in Fig. 5a. In the direction of extension of busbars 510 and 520, an input bay 540 and two output bays 550 and 560 are arranged. At the output bay 550, busbars 510 and 520 are connected via fuses (not shown) to outgoing branches of a distribution network (not shown). Device 100 is located at output field 560, and is attached to mounting points 512 and 522 of busbars 510 and 520, respectively. Sensors 200 are connected to terminals of device 100, which detect the voltage and current of the three-phase alternating current output by distribution cabinet 500 for the distribution of electrical energy.

[0036] Bspw. können die Sensoren 200 an Anschlüssen des Controllers 130 angeschlossen sein, der die Messwerte über einen Router 160 an eine übergeordnete Einheit sendet. Der Controller 130 kann über das Netzteil 140 mit Energie versorgt werden und das Netzteil 140 kann über einen Leistungsschutzschalter 170 mit dem Dreiphasenwechselstrom des Eingangsfelds 540 versorgt werden. Wie in Fig. 6 gezeigt, weist das Netzteil 140 eine Primärseite 142 und eine Sekundärseite 144 auf, wobei die Primärseite 142 eine Gleichrichtervorrichtung 146 aufweist, die an der ersten Phase L1, der zweiten Phase L2, der dritten Phase L3 und dem Neutralleiter N des Eingangsfelds 540 der Einrichtung 500 angeschlossen ist. Die Gleichrichtervorrichtung 146 weist drei unabhängig voneinander betreibbare Gleichrichterschaltungen 146a, 146b und 146c auf, die als Zweipuls-Brückengleichrichter ausgeführt sind. Jeder der Zweipuls-Brückengleichrichter ist an einer der Phasen L1, L2 und L3 und dem Neutralleiter angeschlossen. [0036] For example, the sensors 200 can be connected to terminals of the controller 130, which sends the measured values to a higher-level unit via a router 160. The controller 130 can be powered by the power supply 140, and the power supply 140 can be supplied with the three-phase alternating current of the input array 540 via a circuit breaker 170. As shown in Fig. 6, the power supply 140 has a primary side 142 and a secondary side 144, the primary side 142 having a rectifier device 146 which is connected to the first phase L1, the second phase L2, the third phase L3, and the neutral conductor N of the input array 540 of the device 500. The rectifier device 146 has three independently operable rectifier circuits 146a, 146b, and 146c, which are designed as two-pulse bridge rectifiers. Each of the two-pulse bridge rectifiers is connected to one of the phases L1, L2 and L3 and the neutral conductor.

[0037] Die Sekundärseite 144 weist zwei Gleichstromausgänge 150 und 152 auf, einen ungepufferten Gleichstromausgang 150 und einen gepufferten Gleichstromausgang 152, der mit einem Energiespeicher 148 auf der Sekundärseite 144 verbunden ist. Während die Messtechnik an dem ersten Gleichstromausgang 150 angeschlossen sein kann, kann die Kommunikationstechnik an dem zweiten Gleichstromausgang 152 angeschlossen sein, so dass der Controller 130 im Falle einer Störung der Energieversorgung des Netzteils 140 so lange weiterbetrieben werden kann, bis er eine Störungsmeldung an eine übergeordnete Einheit, insbesondere eine Leitstelle, gesendet hat. Das Netzteil 140 weist dazu einen Ausgang auf, über den das Netzteil 140 ein Signal ausgibt, welches anzeigt, ob ein Betrieb einer oder mehrerer der Gleichrichterschaltungen 146a, 146b und 146c gestört ist. Über den Ausgang (oder einen separaten Ausgang) kann zudem eine (externe) unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) gesteuert werden. [0037] The secondary side 144 has two DC outputs 150 and 152, an unbuffered DC output 150 and a buffered DC output 152, which is connected to an energy storage device 148 on the secondary side 144. While the measurement equipment can be connected to the first DC output 150, the communication equipment can be connected to the second DC output 152, so that in the event of a power supply failure of the power supply unit 140, the controller 130 can continue to operate until it has sent a fault message to a higher-level unit, in particular a control center. The power supply unit 140 has an output for this purpose, via which it outputs a signal indicating whether the operation of one or more of the rectifier circuits 146a, 146b, and 146c is disrupted. The output (or a separate output) can also be used to control an (external) uninterruptible power supply (UPS).

BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE MARK LIST

100 Gerät 100 devices

110 Gehäuse 110 cases

112 Montagevorrichtung 114 Aussparung 112 Mounting device 114 Recess

116 Befestigungspunkte 118 Öffnung 116 fixing points 118 opening

120 Grundplatte 120 Base plate

122 Aussparung 122 recess

124 Bauteil 124 components

126 Langloch 126 slotted hole

130 Controller 130 controllers

140 Netzteil 140 power supply

142 Primärseite 142 Primary page

144 Sekundärseite 144 Secondary page

146 Gleichrichtervorrichtung 146a Gleichrichterschaltung 146b Gleichrichterschaltung 146c Gleichrichterschaltung 148 Energiespeicher 146 Rectifier device 146a Rectifier circuit 146b Rectifier circuit 146c Rectifier circuit 148 Energy storage

150 Gleichstromausgang 152 Gleichstromausgang 160 Router 150 DC output 152 DC output 160 Router

170 Leistungsschutzschalter 200 Sensoren 170 circuit breakers, 200 sensors

500 Einrichtung zur Verteilung elektrischer Energie/Verteilschrank 510 Sammelschiene 500 Electrical power distribution unit/distribution cabinet 510 Busbar

512 Montagepunkt 512 Mounting point

520 Sammelschiene 520 busbar

522 Montagepunkt 522 Mounting point

540 Eingangsfeld 540 Entrance area

550 Ausgangsfeld 550 starting field

560 Ausgangsfeld 560 starting field

L1 Phase L2 Phase L3 Phase L1 Phase L2 Phase L3 Phase

N Neutralleiter N Neutral conductor

7116 7116

Claims

Patent claims

1. Device (100) having connections for connecting to a number of sensors (200) for retrofitting measurement technology in a device (500) for distributing electrical energy,

with a housing (110) which has a mounting device (112) for fastening the housing (110) in the device (500);

with a number of electrical components (130, 140), wherein the electrical components (130, 140) are arranged in the housing and comprise at least one controller (130) for acquiring sensor readings and a power supply (140); and

with a base plate (120) which is slidably mounted in the housing (110) and on which the electrical components (130, 140) are attached;

wherein the base plate (120) which is slidably mounted in the housing (110) is displaceable relative to the housing (110) from a mounting position to an operating position, wherein in the mounting position the mounting device (112) is accessible laterally offset to the electrical components (130, 140) for fastening the housing (110).

2. Device (100) according to claim 1, wherein the mounting device (112) is less obscured in the mounting position by the electrical components (130, 140) attached to the base plate (120) than in the operating position.

3. Device (100) according to claim 1 or 2, wherein elements of the electrical components (130, 140), in particular connections of the electrical components (130, 140), are more accessible in the operating position than in the mounting position.

4. Device (100) according to one of claims 1 to 3, wherein the mounting device (112) is configured to be connected by means of a screw connection to a busbar (510, 520) of the device (500), which has internal threads at standardized mounting points (512, 522).

5. Device (100) according to one of claims 1 to 4, wherein the mounting device (112) is accessible in the mounting position through an opening (118) in the housing (110).

6. Device (100) according to one of claims 1 to 5, wherein the base plate (120) has a mechanism for locking the base plate (120) in the mounting position and the operating position.

7. Device (100) according to claim 6, wherein the mechanism comprises a component (124) which, in the locked state, engages in a recess (114) in the housing (110) and can be pulled out of the recess (114) to displace the base plate (120) against a restoring force.

8. Device (100) according to any one of claims 1 to 7, wherein the controller (130) is configured to detect a number of voltages and/or a number of currents of a three-phase alternating current output by the device (500) for the distribution of electrical energy.

9. Device (100) according to claim 8, wherein the controller (130) is further configured to transmit data regarding the detected voltages and/or currents wirelessly or via cable to a higher-level unit, in particular a control center.

10. Device (100) according to claim 9, wherein the power supply (140) has an energy storage device (148) which makes it possible to continue operating the controller (130) in the event of a power supply failure of the power supply (140) until the controller (130) has sent a fault message to the higher-level unit.

11. Distribution cabinet (500) for a low-voltage level of a power network, comprising: busbars (510, 520) extending horizontally in the distribution cabinet (500); and a device (100) according to any one of claims 1 to 10, wherein the housing (110) of the device-

12.

13.

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räts (100) is attached to one of the busbars (510, 520), preferably to two of the busbars (510, 520).

Distribution cabinet (500) for a low-voltage level of a power network according to claim 11, wherein the distribution cabinet (500) is a local network substation.

Distribution cabinet (500) for a low-voltage level of a power network according to claim 11 or 12,

wherein the distribution cabinet (500) has several installation spaces for output fields (540, 550, 560);

the busbars (510, 520) extend through the installation spaces;

wherein each busbar (510, 520) has mounting points (512, 522) for a busbar support with fuses; and

wherein the mounting device (112) is set up for attachment to one of the mounting points (512, 522).

Device (100) for mounting, in particular for retrofitting, measuring and communication technology in a facility (500) for distributing electrical energy with

a power supply unit (140) which is set up to supply the measuring and/or communication technology with energy, in particular direct current, in particular 24V direct current;

wherein the power supply (140) has a primary side (142) and a secondary side (144);

wherein the primary side (142) comprises a rectifier device (146); and

wherein the rectifier device (146) is connected to a first phase (L1), to a second phase (L2), to a third phase (L3) and to a neutral conductor (N) of the device (500).

Device (100) according to claim 14,

wherein the rectifier device (146) has three independently operable rectifier circuits (146a, 146b, 146c);

wherein the first rectifier circuit (146a) is connected to the first phase (L1) and the neutral conductor (N);

wherein the second rectifier circuit (146b) is connected to the second phase (L2) and the neutral conductor (N); and

the third rectifier circuit (146c) is connected to the third phase (L3) and the neutral conductor (N).

Device (100) according to claim 15, wherein the power supply (140) is configured to output a signal at a first output of the power supply (140) indicating whether the operation of one or more of the rectifier circuits (146a, 146b, 146c) is disrupted.

Device (100) according to claim 15 or 16, wherein the power supply (140) is further configured to output a control signal at a second output of the power supply (140), which controls the operation of an uninterruptible power supply.

Device (100) according to one of claims 14 to 17, further comprising:

communication technology;

wherein the secondary side has an energy storage device (148) which makes it possible to continue operating the communication technology in the event of a power supply failure of the power supply unit (140) until a fault message has been sent to a higher-level unit, in particular a control center.

Device (100) according to claim 18, further comprising:

the measurement technology;

wherein the secondary side (144) has a first DC output (150) and a second DC output (152);

the second DC output (152) is connected to the energy storage device (148).

wherein the measuring equipment is connected to the first DC output (150); wherein the communication equipment is connected to the second DC output (152).

This includes 6 sheets of drawings.