LU502488B1 - Messvorrichtung zur Strommessung in einem Energieverteilersystem - Google Patents

Messvorrichtung zur Strommessung in einem Energieverteilersystem Download PDF

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LU502488B1
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Martin Jankowski
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Phoenix Contact Gmbh & Co
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    • G01R15/207Constructional details independent of the type of device used
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Abstract

Eine Messvorrichtung zur Strommessung in einem Energieverteilersystem (200), aufweisend: ein Substrat (3) zur Anordnung an einer Stromschiene (203A – 203C), wobei sich das Substrat (3) entlang einer Ausdehnungsrichtung der Stromschiene (203A – 203C) erstreckt; zumindest zwei Magnetfeldsensoren (5A - 5N) angeordnet an unterschiedlichen Positionen auf dem Substrat (3) entlang der Ausdehnungsrichtung der Stromschiene (203A – 203C), wobei die Magnetfeldsensoren (5A - 5N) ausgestaltet sind zum Erfassen eines von der Stromschiene (203A – 203C) erzeugten Magnetfeldes (B1 - BN) und zum Ausgeben eines Signals basierend auf dem erfassten Magnetfeld (B1 - BN), wobei das Signal den durch 15 die Stromschiene (203A – 203C) fließenden Strom (I1 - I3) anzeigt; und eine Auswerteeinheit (7) angeordnet auf dem Substrat (3) und verbunden mit den Magnetfeldsensoren (5A - 5N), wobei die Auswerteeinheit (7) angepasst ist zum Erfassen der Signale. Weiterhin schlägt die Erfindung ein Messsystem vor.

Description

Messvorrichtung zur Strommessung in einem Energieverteilersystem LU502488
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Strommessung in einem
Energieverteilersystem, sowie ein Messsystem, aufweisend zumindest eine
Messvorrichtung und eine Zentraleinheit.
Bekannte Energieverteilersysteme ermöglichen es verschiedene Einheiten, wie
Anschlüsse, Adapter und sonstige Komponenten auf Stromschienen durch Aufstecken zu montieren. Hierzu werden beispielsweise die Komponenten mit Haken auf die
Stromschienen gehängt und gleichzeitig werden die Stromschienen mit diesen Haken kontaktiert. Die aufgehängten Einheiten beziehen dann den Strom über die Stromschiene und geben den Strom an die Verbraucher ab. Um den Strom der einzelnen Einheiten messen zu können, sind als Messadapter ausgebildete Messvorrichtungen bekannt, die zwischen die Stromschiene und den Einheiten montiert werden. Beispielsweise beschreibt das Dokument EP 3 829 010 A1 eine Adaptervorrichtung für verschiedenartige
Stromsammelschienensysteme.
Allerding haben diese Messadapter eine große Aufbauhôhe, da für die Komponenten zur
Strommessung zusätzlich Platz benötigt wird. Zudem ist eine Ausgestaltung mit einem hohen Aufbau mechanisch instabil und kostenintensiv in der Herstellung. Auch müssen, wegen der Vielzahl von unterschiedlichen Einheiten zum Aufstecken, fur jede Baubreite der Einheiten eigene Messadapter bereitgestellt werden, was zusätzlich derartige
Lösungen verteuert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Messvorrichtung bereitzustellen, die kostengünstig in der Herstellung ist, einen flachen Aufbau hat, universell in unterschiedlichen Energieverteilersystemen einsetzbar ist und das Erhalten akkurater
Messergebnisse ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach weist die Messvorrichtung ein Substrat zur Anordnung an einer Stromschiene auf, wobei sich das Substrat entlang einer Ausdehnungsrichtung der Stromschiene erstreckt. Als Ausdehnungsrichtung kann hierin eine Verlaufsrichtung der Stromschienen verstanden werden. Weiterhin weist die Messvorrichtung zumindest zwei
Magnetfeldsensoren auf, die an unterschiedlichen Positionen auf dem Substrat entlang der
Ausdehnungsrichtung der Stromschiene angeordnet sind, wobei die Magnetfeldsensoren ausgestaltet sind zum Erfassen eines von der Stromschiene erzeugten Magnetfeldes und LU502488 zum Ausgeben eines Signals basierend auf dem erfassten Magnetfeld, wobei das Signal den durch die Stromschiene fließenden Strom anzeigt; und eine Auswerteeinheit angeordnet auf dem Substrat und verbunden mit den
Magnetfeldsensoren, wobei die Auswerteeinheit angepasst ist zum Erfassen der Signale.
Das Substrat kann aus einem flachen, elektrisch isolierenden Material, beispielweise aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial ausgebildet sein und sich zumindest abschnittsweise entlang der Ausdehnungsrichtung der Stromschiene erstrecken. Beispielsweise kann das Substrat mit einem
Befestigungsmittel direkt an der Stromschiene befestigt werden, oder beabstandet zu der
Stromschiene befestigt werden. Für eine Anordnung direkt an der Stromschiene kann das
Befestigungsmittel beispielsweise ein Klebemittel aufweisen, zum Aufkleben des Substrats auf die Stromschiene. Im Falle einer beabstandeten Anordnung kann das
Befestigungsmittel ein Haltemittel aufweisen, um das Substrat beabstandet zu der
Stromschiene zu halten.
Die zumindest zwei Magnetfeldsensoren können beispielswiese als Sensoren verstanden werden, die den Hall-Effekt zur Messung des Magnetfelds an der Stromschiene verwenden. Allerdings können auch Sensoren, wie Fluxgate-Sensoren oder
Widerstandsstromsensoren verwendet werden. Unter der Anordnung der
Magnetfeldsensoren an unterschiedlichen Positionen auf dem Substrat entlang der
Ausdehnungsrichtung der Stromschiene kann eine beabstandete Anordnung der
Magnetfeldsensoren zueinander verstanden werden. Beispielsweise kann sich zwischen den beiden Positionen ein Abgang der Stromschiene befinden und mit dem ersten Sensor kann ein erster Strom vor dem Abgang gemessen werden und mit dem zweiten Sensor kann ein zweiter Strom nach dem Abgang gemessen werden. Als Abgang kann hierin ein
Anschluss eines Verbrauchers an die Stromschiene verstanden werden.
Die Auswerteeinheit kann als Recheneinheit, beispielsweise als eine Integrierte Schaltung oder als Mikrocontroller ausgestaltet sein und mit den Magnetfeldsensoren verbunden sein, um Signale von den Magnetfeldsensoren erfassen zu können. Über eine Schnittstelle kann die Auswerteeinheit mit einer Zentraleinheit verbunden sein.
Vorteilhaft hat die hierin beschriebene Messvorrichtung durch den Einsatz von
Magnetfeldsensoren, die auf einem Substrat angeordnet sind, eine sehr geringe Höhe und lässt sich auch in Installationen mit beschränktem Einbauraum verwenden. Weiterhin kann die Messvorrichtung kostengünstig auf einer Leiterplatte ausgebildet sein, die in ihren LU502488
Dimensionen einfach an die Dimensionen einer korrespondierenden Stromschiene angepasst werden kann.
In einem Beispiel ist eine Vielzahl von Magnetfeldsensoren auf dem Substrat entlang der
Ausdehnungsrichtung der Stromschiene an unterschiedlichen Positionen mit einem gleichmäßigen Abstand zwischen den Magnetfeldsensoren angeordnet.
Beispielsweise kann der Abstand zwischen den Magnetfeldsensoren an das
Energieverteilersystem angepasst sein, mit dem die Messvorrichtung verwendet wird. So kann zumindest jeweils ein Magnetfeldsensor zwischen benachbarten Abgängen angeordnet sein, um die Ströme auf der Stromschiene vor und nach den Abgängen erfassen zu können. Vorteilhaft kann durch eine Differenzbildung, der erfassten Ströme von benachbarten Magnetfeldsensoren, der Strom erfasst werden, der in jeden Abgang fließt.
Auch können mehrere Messvorrichtungen über entsprechende Schnittstellen miteinander verbunden sein und entlang der Stromschiene angeordnet sein. Alternativ kann auch das
Substrat einer Messvorrichtung angepasst, beispielsweise gekürzt werden, um auf eine spezifische Länge der Stromschiene angepasst werden zu können.
In einem alternativen Beispiel können die Magnetfeldsensoren auch unterschiedlich voneinander beabstandet auf oder an dem Substrat angeordnet sein, um an ein entsprechend aufgebautes Energieverteilersystem angepasst zu werden.
In einem Beispiel weist die Messvorrichtung zumindest eine Schnittstelle auf, die angeordnet ist auf dem Substrat und verbunden ist mit der Auswerteeinheit, wobei die zumindest eine Schnittstelle ausgestaltet ist zur Verbindung mit einer Zentraleinheit und/oder einer weiteren Schnittstelle einer weiteren Messvorrichtung.
Beispielsweise kann die Messvorrichtung über eine Kabelverbindung oder eine kabellose
Verbindung mit einer Zentraleinheit verbunden sein, mit der auch noch weitere
Messvorrichtungen, die an weiteren Stromschienen angeordnet sind, verbunden sind.
Weiterhin können vorteilhaft über korrespondierende Schnittstellen mehrere
Messvorrichtungen miteinander verbunden werden. Beispielsweise können mehrere
Stromschienen aneinandergesteckt werden.
In einem Beispiel umfasst die zumindest eine Schnittstelle eine Steckverbindung, eine LU502488
Funkschnittstelle, oder eine Schnittstelle zur Powerline Kommunikation.
Vorteilhaft können, abhängig von der gewünschten Anwendung, die Schnittstellen unterschiedlich, aber miteinander kompatibel ausgebildet sein.
In einem Beispiel umfasst das Substrat eine Leiterplatte.
Die Leiterplatte kann auch als Leiterkarte, Platine, oder gedruckte Schaltung bezeichnet werden und als Träger für die Magnetfeldsensoren, die Auswerteeinheit, und/oder die zumindest eine Schnittstelle dienen. Über Leiterbahnen können die Verbindungen zwischen den auf der Leiterplatte angeordneten Komponenten hergestellt werden.
Vorteilhaft kann somit die Messvorrichtung mittels bekannter Leiterplattentechnologien, wie beispielsweise mittels Oberflächenmontage, SMD, oder Durchsteckmontage, kostengünstig auf einer Leiterplatte ausgebildet werden.
Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Messsystem, aufweisend: zumindest eine Messvorrichtung zur Anordnung an einer Stromschiene eines
Energieverteilersystems, wie hierin beschrieben; und eine Zentraleinheit verbindbar mit zumindest einer Auswerteeinheit der zumindest einen
Messvorrichtung.
Die Zentraleinheit kann einen Prozessor umfassen, der die Signale der zumindest einen angeschlossenen Messvorrichtung, insbesondere die Signale von mehreren angeschlossenen Messvorrichtungen, erfasst. Die Verbindung zwischen der
Auswerteinheit(en) kann drahtlos oder drahtgebunden ausgebildet sein und die
Zentraleinheit kann in einem Bereich des Energieverteilsystem angeordnet sein.
Beispielsweise kann die Zentraleinheit auf einer Tragschiene montierbar sein.
Vorteilhaft ermöglicht die Zentraleinheit eine Auswertung, Weiterverarbeitung,
Verknüpfung, und/oder Darstellung der erfassten Signale.
In einem Beispiel weist das Messsystem zumindest einen Stromsensor zur Anordnung an der Stromschiene auf, der verbindbar ist mit der Zentraleinheit, oder von der Zentraleinheit umfasst ist, wobei der Stromsensor angepasst ist zur Messung eines Einspeisestroms an der Stromschiene.
Der Stromsensor kann als Stromwandler, beispielsweise als Rogowski-Stromwandler, LU502488 ausgebildet sein und an einem Einspeisepunkt der Stromschiene den Einspeisestrom messen. 5 Vorteilhaft kann die Genauigkeit einer Strommessung mit einer hierhin beschriebenen
Messvorrichtung erhöht werden, d.h. wenn an dem Einspeisepunkt bereits eine genaue
Strommessung durchgeführt wird und die von den Magnetfeldsensoren erhaltenen Werte, beispielsweise in der Zentraleinheit, in Relation zu dem mit dem Stromsensor gemessenen
Einspeisestrom gesetzt werden.
In einem Beispiel ist die Zentraleinheit ausgestaltet die Signale der Magnetfeldsensoren zu erfassen und weist einen Prozessor auf, der angepasst ist: - die Position, - die Art, und - die Stromaufnahme von Stromabnehmern an der Stromschiene, die zwischen den
Magnetfeldsensoren angeordnet sind, basierend auf den Signalen zu erkennen.
Vorteilhaft können Stromabnehmer, durch das Ermitteln einer Differenz in den erkannten
Stromwerten an Abgängen, zwischen benachbarten Magnetfeldsensoren erkannt werden.
Weiter vorteilhaft kann der derart ermittelte Differenzwert mit bekannten
Stromaufnahmewerten für bekannte Stromabnehmer verglichen werden, um hierdurch die
Art des Stromabnehmers zu bestimmen. Auch können vorteilhaft Unterbrechungen, Unter- und Überströme, sowie Transienten erkannt werden.
In einem Beispiel weist das Messsystem ein Spannungsmessgerät auf, zur Anordnung an der Stromschiene, das mit der Zentraleinheit verbindbar ist, oder von der Zentraleinheit umfasst ist, wobei der Prozessor der Zentraleinheit weiterhin ausgestaltet ist die Spannung zu messen und zu überwachen und basierend auf den Signalen der Magnetfeldsensoren und der Spannung, individuelle Leistungsaufnahmen der Stromabnehmer zu berechnen.
Vorteilhaft kann durch das Messen der Spannung, eine genaue Leistungserfassung der einzelnen Stromabnehmer und ein Vergleich der individuellen Verbräuche durchgeführt werden.
In einem Beispiel ist die Zentraleinheit ausgestaltet individuelle elektrische Größen der
Stromabnehmer basierend auf gemessenen Größen, insbesondere einem Phasenwinkel, zu berechnen.
Vorteilhaft können hierdurch Leistungen, wie Wirk-, Schein- und Blindleistungen der jeweiligen Stromabnehmer in dem Energieverteilersystem berechnet werden.
Beispielsweise kann eine derart ausgestaltete Zentraleinheit eine 4-Quadrantenmessung ermöglichen, also die Messung von Wirk- und Blindenergie in Bezugs- und
Abgaberichtung. Somit kann die Strom- beziehungsweise Energieentnahme aus dem
Energieverteilersystem, wie auch eine Strom- beziehungsweise Energieeinspeisung in das
Energieverteilersystem erfasst werden.
In einem Beispiel ist der Prozessor der Zentraleinheit angepasst, basierend auf den
Signalen der Magnetfeldsensoren, eine digitale Abbildung einer Anordnung der
Stromabnehmer entlang der Stromschiene zu erstellen.
Vorteilhaft kann diese Abbildung auf einem Display in der Zentraleinheit, oder auf einem mit der Zentraleinheit verbundenen Display dargestellt werden, um dem Benutzer eine schnelle Übersicht über die einzelnen Stromabnehmer in dem Energieverteilersystem zu ermöglichen. Weiter vorteilhaft ermöglicht die digitale Abbildung der Komponenten des
Energieverteilersystems das frühzeitige Erkennen einer Fehlinstallation, eine mögliche
Überlastung durch ein Hinzufügen weiterer Stromabnehmer, sowie das Ermöglichen einer automatischen Dokumentation. Alternativ können Daten bezüglich der Abbildung auch digital über eine geeignete Schnittstelle der Zentraleinheit ausgegeben werden, zum
Speichern, Weiterverarbeiten und/oder Darstellen auf oder an einer externen Einheit.
In einem Beispiel umfasst das Messsystem eine Vielzahl weiterer Messvorrichtungen zur
Anordnung an der Stromschiene oder an weiteren Stromschienen, wobei die weiteren
Messvorrichtungen verbindbar mit der Zentraleinheit sind.
Vorteilhaft können hierdurch Ströme an weiteren Stromschienen von mehrphasigen
Energieverteilersystemen gleichzeitig erfasst werden.
In einem Beispiel umfasst das Messsystem zumindest drei Messvorrichtungen zur
Anordnung an jeweils einer Stromschiene in einem dreiphasigen Energieverteilersystem.
In einem Beispiel umfasst das Messsystem zumindest ein Identifikationsmittel, insbesondere einen, Radio Frequency Identification, RFID, Chip, anordenbar an zumindest einem Stromabnehmer, und zumindest eine Lesevorrichtung verbunden mit der
Zentraleinheit zum Lesen des Identifikationsmittels.
Vorteilhaft kann durch den Einsatz von Identifikationsmitteln, wie RFID Chips, die
Stromabnehmer von der Zentraleinheit eindeutig erfasst werden.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer Stromschiene eines
Energieverteilersystem mit darauf angeordneten
Magnetfeldsensoren; und
Figur 2 eine schematische Ansicht eines Messsystems in einem dreiphasigen Energieverteilersystem.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Stromschiene 203A eines
Energieverteilersystem 200 mit darauf angeordneten Magnetfeldsensoren 5A — 5N, um das
Prinzip der linearen Strommessung zu verdeutlichen.
In der schematischen Ansicht sind eine Vielzahl von Magnetfeldsensoren 5A - 5N an unterschiedlichen Positionen entlang der Ausdehnungsrichtung der Stromschiene 203A angeordnet, wobei die Magnetfeldsensoren 5A - 5N jeweils ausgestaltet sind zum Erfassen eines von der Stromschiene 203A erzeugten Magnetfeldes Bs - Bn und zum Ausgeben eines Signals basierend auf dem erfassten Magnetfeld B1 - Bn, wobei das Signal den an der Position des jeweiligen Magnetfeldsensors 5A - 5N durch die Stromschiene 203A flieRenden Strom anzeigt.
Weiterhin sind beispielhaft Abgänge 201A - 201N gezeigt, die mit Stromabnehmern, beziehungsweise Verbrauchern elektrisch verbunden sind und mit hakenartig ausgestalteten Elementen die Stromschiene 203A kontaktieren.
Das Magnetfeld, beziehungsweise die magnetische Flussdichte, Bs wird von dem
Magnetfeldsensor 5A erfasst und der Magnetfeldsensor 5A ist angepasst ein Signal auszugeben basierend auf dem erfassten Magnetfeld B+, das den durch die Stromschiene 203A fließende Strom an der Position des Magnetfeldsensors 5A anzeigt. In dem in Figur 1 gezeigten Beispiel entspricht der Strom dem Einspeisestrom, bzw. Gesamtstrom lges. Der
Strom |4 wird aus einer Differenz, der von den Magnetfeldsensoren 5A und 5B ermittelten
Ströme basierend auf den erfassten Magnetfeldern Bs und B2 gebildet. Der Strom I; ist der LU502488
Strom, der durch den Abgang 201A zu dem daran angeschlossenen Stromabnehmer fließt.
Analog wird der Strom I2 aus einer Differenz, der von den Magnetfeldsensoren 5B und 5C ermittelten Ströme basierend auf den erfassten Magnetfeldern B2 und Bs gebildet. Der
Strom |, ist der Strom, der durch den Abgang 201B zu dem daran angeschlossenen
Stromabnehmer fließt. Auch der Strom Is wird wie zuvor beschrieben ermittelt.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Messsystems 100 in einem dreiphasigen Energieverteilersystem 200.
Das gezeigte Messsystem 100 weist drei Messvorrichtungen 1A - 1C auf, die angeordnet sind an jeweils einer Stromschiene 203A, 203B, 203C in dem dreiphasigen
Energieverteilersystem 200. Die drei gezeigten Messvorrichtungen 1A - 1C sind gleichartig aufgebaut und weisen jeweils ein Substrat 3 auf, das an einer jeweiligen Stromschiene 203A - 203C angeordnet ist. Wie in Figur 2 gezeigt erstrecken sich die jeweiligen Substrate 3 entlang einer Ausdehnungsrichtung der Stromschienen 203A - 203C. Auf den Substraten 3 sind entlang der Ausdehnungsrichtung der Stromschienen 203A - 203C jeweils eine
Vielzahl von Magnetfeldsensoren 5A - 5N an unterschiedlichen Positionen mit einem gleichmäßigen Abstand zwischen den Magnetfeldsensoren 5A - 5N angeordnet.
In der gezeigten Ausführungsform sind mehrere der Magnetfeldsensoren 5A - 5N zwischen den benachbarten Abgängen angeordnet, um die Ströme auf den Stromschienen 203A - 203C vor und nach den Abgängen 201A — 201N erfassen zu können. Wie es bereits bezüglich der Figur 1 beschrieben ist, sind die Magnetfeldsensoren 5A - 5N ausgestaltet zum Erfassen eines von der jeweiligen Stromschiene 203A - 203C ausgehenden
Magnetfelds an der Position des jeweiligen Magnetfeldsensors 5A - 5N und zum Ausgeben eines Signals basierend auf dem erfassten Magnetfeld, wobei das Signal den durch die
Stromschiene fließenden Strom an der Position des jeweiligen Magnetfeldsensors 5A - 5N anzeigt. Weiterhin weisen die gezeigten Messvorrichtungen 1A - 1C jeweils eine
Auswerteeinheit 7 auf, die auf dem jeweiligen Substrat 3 angeordnet ist und mit den jeweiligen Magnetfeldsensoren 5A - 5N verbunden ist, zum Erfassen der Signale der
Magnetfeldsensoren 5A - 5N.
Auch ist in der Figur 2 gezeigt, dass die Messvorrichtungen 1A - 1C jeweils eine
Schnittstelle 9 aufweisen, die auf dem jeweiligen Substrat 3 angeordnet ist und mit der jeweiligen Auswerteeinheit 7 verbunden ist. Uber die Schnittstellen 9 der
Messvorrichtungen 1A - 1C kann beispielsweise eine kabelgebundene Verbindung zu der gezeigten Zentraleinheit 300 hergestellt werden. In weiteren Ausführungsformen kann die LU502488
Verbindung auch drahtlos erfolgen.
Beispielhaft ist in der Figur 2 auch ein Stromsensor 400 gezeigt, der an einer Stromschiene 203B angeordnet ist und verbindbar ist mit der Zentraleinheit 300. Der Stromsensor 400 ist so an der Stromschiene 203B angeordnet, dass der Einspeisestrom lgs an der
Stromschiene 203B gemessen wird.
Der gezeigte Stromsensor 400 ist als Stromwandler ausgebildet und dient der Erhöhung der Genauigkeit der Strommessung mit der Messvorrichtung 1B, d.h. wenn an dem
Einspeisepunkt bereits eine genaue Strommessung durchgeführt wird und die von den
Magnetfeldsensoren 5A - 5N erhaltenen Werte in der Zentraleinheit 300, in Relation zu dem mit dem Stromsensor 400 gemessenen Einspeisestrom lges gesetzt wird.
Die gezeigte Zentraleinheit 300 ist verbindbar mit den Schnittstellen 9 der
Messvorrichtungen 1A — 1C und weist einen Prozessor auf, der angepasst ist: - die Position, - die Art, und - die Stromaufnahme von Stromabnehmern an den Stromschienen 1A — 1C, die zwischen den Magnetfeldsensoren 5A — 5N angeordnet sind, basierend auf den Signalen zu erkennen.
Auch weist die gezeigte Zentraleinheit 300 ein Spannungsmessgerät auf, zur Messung der
Spannung der jeweiligen Stromschienen 1A — 1C, um basierend auf den Signalen der
Magnetfeldsensoren 5A — 5N und der Spannung, individuelle Leistungsaufnahmen der
Stromabnehmer zu berechnen.
Weiterhin ist die gezeigte Zentraleinheit 300 angepasst, basierend auf den Signalen der
Magnetfeldsensoren 5A - 5N, eine digitale Abbildung einer Anordnung der Stromabnehmer 201A —201N entlang der Stromschienen 203A - 203C zu erstellen. Diese Abbildung kann dann auf dem Display 301 der Zentraleinheit 300 dargestellt werden.
Bezugszeichenliste 1, 1A - 1C Messvorrichtung 3 Substrat
SA - 5N Magnetfeldsensor 7 Auswerteeinheit 9 Schnittstelle 100 Messsystem 200 Energieverteilersystem 201A - 201N Abgang 203A - 203C Stromschiene 300 Zentraleinheit 301 Display 400 Stromsensor
Bi - Bn Magnetfeld [1-13 Strom ges Einspeisestrom

Claims (14)

Patentansprüche
1. Messvorrichtung zur Strommessung in einem Energieverteilersystem (200), gekennzeichnet durch ein Substrat (3) zur Anordnung an einer Stromschiene (203A — 203C), wobei sich das Substrat (3) entlang einer Ausdehnungsrichtung der Stromschiene (203A — 203C) erstreckt; zumindest zwei Magnetfeldsensoren (5A - 5N) angeordnet an unterschiedlichen Positionen auf dem Substrat (3) entlang der Ausdehnungsrichtung der Stromschiene (203A — 203C), wobei die Magnetfeldsensoren (5A - 5N) ausgestaltet sind zum Erfassen eines von der Stromschiene (203A — 203C) erzeugten Magnetfeldes (B- - Bn) und zum Ausgeben eines Signals basierend auf dem erfassten Magnetfeld (B+ - Bn), wobei das Signal den durch die Stromschiene (203A — 203C) fließenden Strom (I1- Is) anzeigt; und eine Auswerteeinheit (7) angeordnet auf dem Substrat (3) und verbunden mit den Magnetfeldsensoren (5A - 5N), wobei die Auswerteeinheit (7) angepasst ist zum Erfassen der Signale.
2. Messvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Magnetfeldsensoren (5A - 5N) angeordnet auf dem Substrat (3) entlang der Ausdehnungsrichtung der Stromschiene (203A — 203C) an unterschiedlichen Positionen mit einem gleichmäßigen Abstand zwischen den Magnetfeldsensoren (5A - 5N).
3. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch zumindest eine Schnittstelle (9) angeordnet auf dem Substrat (3) und verbunden mit der Auswerteeinheit (7), wobei die zumindest eine Schnittstelle (9) ausgestaltet ist zur Verbindung mit einer Zentraleinheit (300) und/oder einer weiteren Schnittstelle (9) einer weiteren Messvorrichtung (1, 1A - 1C).
4. Messvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schnittstelle (9) eine Steckverbindung, eine Funkschnittstelle, oder eine Schnittstelle zur Powerline Kommunikation umfasst.
5. Messvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (3) eine Leiterplatte umfasst.
6. Messsystem, aufweisend: zumindest eine Messvorrichtung (1, 1A - 1C) zur Anordnung an einer Stromschiene (203A — 203C) eines Energieverteilersystems (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche; und eine Zentraleinheit (300) verbindbar mit zumindest einer Auswerteeinheit (7) der zumindest einen Messvorrichtung (1, 1A - 1C).
7. Messsystem nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zumindest einen Stromsensor (400) zur Anordnung an der Stromschiene (203A — 203C) und verbindbar mit der Zentraleinheit (300), oder von der Zentraleinheit (300) umfasst, wobei der Stromsensor (400) angepasst ist zur Messung eines Einspeisestroms (lges) an der Stromschiene (203A — 203C).
8. Messsystem nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (300) ausgestaltet ist die Signale der Magnetfeldsensoren (5A - 5N) zu erfassen, und einen Prozessor aufweist, der angepasst ist: - die Position, - die Art, und - die Stromaufnahme von Stromabnehmern an der Stromschiene (203A — 203C), die zwischen den Magnetfeldsensoren (5A - 5N) angeordnet sind, basierend auf den Signalen zu erkennen.
9. Messsystem nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Spannungsmessgerat zur Anordnung an der Stromschiene (203A — 203C) und verbindbar mit der Zentraleinheit (300), oder von der Zentraleinheit (300) umfasst, wobei der Prozessor der Zentraleinheit (300) weiterhin ausgestaltet ist die Spannung zu messen und zu Uberwachen und basierend auf den Signalen der Magnetfeldsensoren (5A - 5N) und der Spannung, individuelle Leistungsaufnahmen der Stromabnehmer zu berechnen.
10. Messsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (300) ausgestaltet ist individuelle elektrische Größen der Stromabnehmer basierend auf gemessenen Größen, insbesondere einem Phasenwinkel, zu berechnen.
11. Messsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor der Zentraleinheit (300) angepasst ist, basierend auf den Signalen der
Magnetfeldsensoren (5A - 5N), eine digitale Abbildung einer Anordnung der LU502488 Stromabnehmer entlang der Stromschiene (203A — 203C) zu erstellen.
12. Messsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 11, gekennzeichnet durch eine Vielzahl weiterer Messvorrichtungen (1, 1A - 1C) zur Anordnung an der Stromschiene (203A — 203C) oder an weiteren Stromschienen (203A — 203C), und wobei die weiteren Messvorrichtungen (1, 1A - 1C) verbindbar mit der Zentraleinheit (300) sind.
13. Messsystem nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch zumindest drei Messvorrichtungen (1A - 1C) zur Anordnung an jeweils einer Stromschiene (203A — 203C) in einem dreiphasigen Energieverteilersystem (200).
14. Messsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 13, gekennzeichnet durch - zumindest ein Identifikationsmittel, insbesondere einen, Radio Frequency Identification, RFID, Chip, anordenbar an zumindest einem Stromabnehmer, und - zumindest eine Lesevorrichtung verbunden mit der Zentraleinheit (300) zum Lesen des Identifikationsmittels.
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