DE-102024132503-A1 - Prüfvorrichtung zum Überwachen von elektrischen Anlagen, Anlagensystem

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Prüfvorrichtung (14) zum Überwachen einer elektrischen Anlage (12), umfassend: eine Erfassungseinheit (16) zum kontinuierlichen Erfassen von wenigstens einer die Isolation der elektrischen Anlage (12) charakterisierenden elektrischen Größe in Echtzeit, wobei die Erfassungseinheit (16) um einen stromführenden Leiter (18) der elektrischen Anlage (12) herum anordenbar oder angeordnet ist, eine Auswerteeinrichtung (20) zum Bestimmen eines Isolationszustandes der elektrischen Anlage (12) in Abhängigkeit der wenigstens einen erfassten elektrischen Größe, wobei die Erfassungseinheit (16) und die Auswerteinrichtung (20) elektrisch miteinander verbunden sind, eine Speichereinrichtung (22) zum Speichern der wenigstens einen erfassten elektrischen Größe und/oder des bestimmten Isolationszustandes; eine Übertragungseinrichtung (24) zum Bereitstellen der wenigstens einen erfassten elektrischen Größe und/oder des bestimmten Isolationszustandes an eine übergeordnete Einheit; eine Steuereinrichtung (26) zum Steuern der Erfassungseinheit (16), der Auswerteeinrichtung (20), der Speichereinrichtung (22) und/oder der Übertragungseinrichtung (24), wobei die Steuereinrichtung (26) derart eingerichtet ist, dass in vorbestimmten oder einstellbaren Zeitabständen die wenigstens eine elektrische Größe und/oder der Isolationszustand automatisiert erfasst, bestimmt, gespeichert und/oder bereitgestellt wird.

Inventors

• Thomas Schlipf
• Sarah Schlipf

Assignees

• Gebauer Elektrotechnik GmbH & Co. KG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241107

Claims (12)

1. Prüfvorrichtung (14) zum Überwachen einer elektrischen Anlage (12), umfassend: - eine Erfassungseinheit (16) zum kontinuierlichen Erfassen von wenigstens einer den Betriebszustand der elektrischen Anlage (12), insbesondere die Isolation und/oder die Sicherheitsmechanismen der elektrischen Anlage (12), charakterisierenden elektrischen Größe in Echtzeit, wobei die Erfassungseinheit (16) an einem stromführenden Leiter (18) der elektrischen Anlage (12) anordenbar oder angeordnet ist oder um einen stromführenden Leiter (18) der elektrischen Anlage (12) herum anordenbar oder angeordnet ist, - eine Auswerteeinrichtung (20) zum Bestimmen des Betriebszustandes, insbesondere eines Isolationszustandes und/oder Sicherheitszustandes, der elektrischen Anlage (12) in Abhängigkeit der wenigstens einen erfassten elektrischen Größe, wobei die Erfassungseinheit (16) und die Auswerteinrichtung (20) elektrisch miteinander verbunden sind, - eine Speichereinrichtung (22) zum Speichern der wenigstens einen erfassten elektrischen Größe und/oder des bestimmten Betriebszustandes; - eine Übertragungseinrichtung (24) zum Bereitstellen der wenigstens einen erfassten elektrischen Größe und/oder des bestimmten Betriebszustandes an eine übergeordnete Einheit; - eine Steuereinrichtung (26) zum Steuern der Erfassungseinheit (16), der Auswerteeinrichtung (20), der Speichereinrichtung (22) und/oder der Übertragungseinrichtung (24), wobei die Steuereinrichtung (26) derart eingerichtet ist, dass in vorbestimmten oder einstellbaren Zeitabständen die wenigstens eine elektrische Größe und/oder der Betriebszustand, insbesondere der Isolationszustand und/oder der Sicherungszustand, der elektrischen Anlage (12)automatisiert erfasst, bestimmt, gespeichert und/oder bereitgestellt wird.
2. Prüfvorrichtung (14) nach Anspruch 1 , wobei die Prüfvorrichtung (14) eine Messeinheit (28) mit einem Gehäuse (30) aufweist, wobei im Gehäuse (30) die Auswerteeinrichtung (20) und/oder die Speichereinrichtung (22) und/oder die Übertragungseinrichtung (24) und/oder die Steuereinrichtung (26) angeordnet ist.
3. Prüfvorrichtung (14) nach Anspruch 1 oder 2 , wobei die Steuereinrichtung (26) derart eingerichtet ist, dass in Abhängigkeit der wenigstens einen erfassten elektrischen Größe und/oder dem bestimmten Betriebszustand ein Prüfprotokoll, insbesondere nach DGUV-3, der elektrischen Anlage (12) erstellt, gespeichert und/oder bereitgestellt wird.
4. Prüfvorrichtung (14) nach Anspruch 1 , 2 oder 3 , wobei die Steuereinrichtung (26) derart eingerichtet ist, dass in Abhängigkeit der wenigstens einen erfassten elektrischen Größe und/oder dem bestimmten Betriebszustand ein Wartungszustand und/oder ein Wartungsplan der elektrischen Anlage (12) erstellt, gespeichert und/oder bereitgestellt wird.
5. Prüfvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (26) derart eingerichtet ist, dass in Abhängigkeit der wenigstens einen erfassten elektrischen Größe und/oder dem bestimmten Betriebszustand ein Zustand und/oder eine Ausfallwahrscheinlichkeit der elektrischen Anlage (12) bestimmt, gespeichert und/oder bereitgestellt wird.
6. Prüfvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Prüfvorrichtung (14) eine Ausgabeeinrichtung (32) zum Ausgeben einer die elektrische Größe und/oder den Betriebszustand und/oder den Wartungszustand und/oder die Ausfallwahrscheinlichkeit charakterisierenden Information aufweist.
7. Prüfvorrichtung (14) nach Anspruch 5 oder 6 , wobei die Steuereinrichtung (26) derart eingerichtet, dass diese die bestimmte Ausfallwahrscheinlichkeit mit einem vorbestimmten oder einstellbaren Grenzwert vergleicht, und insbesondere dass eine den Vergleich charakterisierende Information an der Ausgabeeinrichtung (32) angezeigt wird.
8. Prüfvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 2 bis 7 , wobei die Messeinheit (28) einen Anschluss für eine externe Energiezufuhr und/oder einen autarken Energiespeicher, insbesondere Akku, aufweist.
9. Prüfvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Anlage (12) als ein bewegliches Betriebsmittel ausgebildet ist.
10. Prüfvorrichtung (14) nach Anspruch 9 , wobei die Prüfvorrichtung (14) eine Anschlusseinrichtung (36) mit wenigstens zwei Anschlussstellen (42B) zum Anschließen eines Steckers (44) der Anlage (12) aufweist, wobei die wenigstens zwei Anschlussstellen (42B), insbesondere farblich und/oder geometrisch, voneinander unterschiedliche Codierungen aufweisen.
11. Prüfvorrichtung (14) nach Anspruch 10 , wobei die Steuereinrichtung (26) derart eingerichtet ist, dass diese in Abhängigkeit der verwendeten Anschlussstelle (38) die angeschlossene Anlage (12) identifiziert.
12. Anlagensystem (10) mit einer elektrischen Anlage (12) und mit einer mit der Anlage (12) verbundenen Prüfvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche zum Prüfen des Betriebszustands, insbesondere des Isolationszustands und/oder des Sicherheitszustands, der elektrischen Anlage (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zum Überwachen von elektrischen Anlagen sowie ein Anlagensystem mit einer solchen Prüfvorrichtung und einer solchen elektrischen Anlage. Vorschriftsgemäß, z.B. nach DGUV-3 (Deutsche Gesellschaft für Unfallverhütung), müssen elektrische Anlagen bei Erstinbetriebnahme sowie in wiederkehrenden Abständen einer Isolationsprüfung unterzogen werden. Dabei muss die elektrische Anlage vom Betrieb genommen werden, sodass der Netzanschluss geprüft werden kann. Dies ist mit einem erheblichen manuellen Aufwand verbunden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung zum Überwachen einer elektrischen Anlage bereitzustellen, welche sich durch eine hohe Automatisierbarkeit auszeichnet. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch eine Prüfvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Erfindung ist gerichtet auf eine Prüfvorrichtung zum Überwachen einer elektrischen Anlage, umfassend: eine Erfassungseinheit zum kontinuierlichen Erfassen von wenigstens einer den Betriebszustand der elektrischen Anlage, insbesondere die Isolation und/oder den Isolationszustand und/oder die Sicherheitsmechanismen der elektrischen Anlage, der elektrischen Anlage charakterisierenden elektrischen Größe in Echtzeit, wobei die Erfassungseinheit an einem stromführenden Leiter der elektrischen Anlage anordenbar oder angeordnet ist oder um einen stromführenden Leiter der elektrischen Anlage herum anordenbar oder angeordnet ist, eine Auswerteeinrichtung zum Bestimmen eines Isolationszustandes der elektrischen Anlage in Abhängigkeit der wenigstens einen erfassten elektrischen Größe, wobei die Erfassungseinheit und die Auswerteinrichtung elektrisch miteinander verbunden sind, eine Speichereinrichtung zum Speichern der wenigstens einen erfassten elektrischen Größe und/oder des bestimmten Isolationszustandes; eine Übertragungseinrichtung zum Bereitstellen der wenigstens einen erfassten elektrischen Größe und/oder des bestimmten Isolationszustandes an eine übergeordnete Einheit; eine Steuereinrichtung zum Steuern der Erfassungseinheit, der Auswerteeinrichtung, der Speichereinrichtung und/oder der Übertragungseinrichtung, wobei die Steuereinrichtung derart eingerichtet ist, dass in vorbestimmten oder einstellbaren Zeitabständen die elektrische Größe und/oder den Betriebszustand und/oder der Isolationszustand und/oder die Sicherheitsmechanismen automatisiert erfasst, bestimmt, gespeichert und/oder bereitgestellt wird. Aufgrund der Anordnung der Erfassungseinheit von außen an dem stromführenden Leiter kann die Prüfvorrichtung während des laufenden Betriebs zum Einsatz kommen. Ein Ausschalten der Anlage und eine damit einhergehende Produktivitätseinbuße kann dadurch verhindert werden. Die kontinuierliche und automatisierte Erfassung stellt zuverlässigere Messdaten bereit, da Übertragungsfehler eines Bedieners vermieden werden und temporäre Schwankungen erfassbar sind. Aufgrund der Zeitreihen der Messdaten können zusätzliche Informationen extrahiert werden. Mittels der direkten Verbindung zwischen der Erfassungseinheit einerseits und der Steuereinrichtung, Auswerteeinrichtung und Übertragungseinrichtung andererseits können die Daten in Echtzeit an eine übergeordnete Einheit übertragen werden. Dies ist besonders vorteilhaft im Kontext von Industrie 4.0. Die wenigstens eine elektrische Größe kann unter anderem die Nennwechselspannung Uo und/oder der Abschaltstrom Ia und/oder der Schleifenwiderstand ZLPE und/oder der Isolationswiderstand Riso und/oder der Differenzstrom ΔU sein. Der Schleifenwiderstand ZLPE wird vorzugsweise gemäß folgender Formel bestimmt:ZLPE=Uo/Ia Der Isolationswiederstand Riso wird vorzugsweise gemäß folgender Formel bestimmt, wobei U die Prüfspannung und ILeck der Leckstrom ist:Riso=U/ILeck Der Differenzstrom ΔI wird vorzugsweise gemäß folgender Formel bestimmt, wobei IMess der Messstrom und IRef der Referenzstrom ist:ΔI=IMess−IRef Der Referenzstrom IRef wird vorzugsweise beim Einrichten der elektrischen Anlage festgelegt. Beispielsweise kann der Referenzstrom IRef bei 5 A liegen, wobei ein Differenzstrom ΔI bis zu +-0,2 A in Ordnung ist. Bei Überschreiten einer Schwelle, z.B. 0,3 A, kann ein Alarm oder eine Nachricht an einen Bediener ausgelöst werden. Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Prüfvorrichtung eine Messeinheit mit einem Gehäuse aufweist, wobei im Gehäuse die Auswerteeinrichtung und/oder die Speichereinrichtung und/oder die Übertragungseinrichtung und/oder die Steuereinrichtung angeordnet ist. Aufgrund der Ausbildung der Komponenten in einer gemeinsamen Einheit mit einem gemeinsamen Gehäuse kann eine kompakte und leicht transportierbare Prüfvorrichtung bereitgestellt werden. Die Übertragungseinrichtung ist ferner dazu eingerichtet, auf Grundlage unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle mit weiteren Prüfvorrichtungen, insbesondere deren Übertragungseinrichtungen, oder weiteren elektrischen Anlagen zu kommunizieren. Demnach ist di