Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SENSOR DEVICE FOR AN ELECTRICAL TERMINAL ARRANGEMENT, ELECTRICAL TERMINAL ARRANGEMENT, ELECTRICAL TERMINAL BLOCK, SWITCHGEAR CABINET AND READ-OUT DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/238672
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sensor device for an electrical terminal arrangement, said sensor device having at least one sensor for detecting a physical quantity of the electrical terminal arrangement or of at least one electrical terminal block of the electrical terminal arrangement.

Inventors:
KULAS SASCHA (DE)
HEMPEN ULRICH (DE)
NIEMANN BURKHARD (DE)
HOLM THOMAS (DE)
MEYER MICHAEL (DE)
SCHWAMBORN FABIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/065203
Publication Date:
December 19, 2019
Filing Date:
June 11, 2019
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
WAGO VERWALTUNGS GMBH (DE)
International Classes:
G01R1/04
Domestic Patent References:
WO2009064769A12009-05-22
Foreign References:
DE102011110252A12012-12-27
DE102015113646A12017-02-23
DE102005028735A12006-12-28
DE102008064450A12010-06-24
DE4410817C11995-02-16
EP3187886A12017-07-05
DE102009003846A12010-11-04
DE102012110173A12014-06-12
EP2421344A22012-02-22
DE202016104456U12017-11-14
Attorney, Agent or Firm:
GRAMM, LINS & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTGMBB (DE)
Download PDF:
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.

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.