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Patent Searching and Data


Title:
SERIES TERMINAL ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/094135
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a series terminal element having at least one housing, at least one busbar arranged in the housing and at least one first contactless current sensor, which is arranged in the housing in the region of the busbar, such that an electrical current flowing through the busbar is detectable by the first current sensor, characterized in that the first current sensor is designed as a current sensor on the basis of a magnetoresistive effect, in particular as an AMR, GMR, TMR or CMR sensor, or as a Hall sensor.

Inventors:
HEMPEN ULRICH (DE)
KULAS SASCHA (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/080790
Publication Date:
May 20, 2021
Filing Date:
November 03, 2020
Export Citation:
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Assignee:
WAGO VERWALTUNGS GMBH (DE)
International Classes:
G01R1/04; G01R15/20; G01R19/00; H01R9/26
Domestic Patent References:
WO2019130718A12019-07-04
Foreign References:
DE202018103319U12019-09-16
JP2012013492A2012-01-19
US20130015842A12013-01-17
DE102012202826A12013-08-29
US10466277B12019-11-05
DE102014223234B32016-03-17
DE69326639T22000-06-08
EP1864268A22007-12-12
DE202016104456U12017-11-14
Attorney, Agent or Firm:
GRAMM, LINS & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTGMBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Reihenklemmenelement (8) mit wenigstens einem Gehäuse (10), wenigstens einer in dem Gehäuse (10) angeordneten Stromschiene (11) und wenigstens einem ersten kontaktlosen Stromsensor (20), der in dem Gehäuse (10) im Be reich der Stromschiene (11) angeordnet ist, sodass über den ersten Strom sensor (20) ein durch die Stromschiene (11) fließender elektrischer Strom er fassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromsensor (20) als ein auf einem magnetoresistiven Effekt beruhender Stromsensor, insbesondere als AMR-, GMR-, TMR- oder CMR-Sensor, oder als Hall-Sensor ausgebildet ist.

2. Reihenklemmenelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine erste Stromsensor (20) in einem durch das Material des Ge häuses (10) des Reihenklemmenelementes (8) gebildeten Hohlraum (22) ange ordnet und gegenüber anderen Bauteilen des Reihenklemmenelementes (8) abgekapselt ist.

3. Reihenklemmenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reihenklemmenelement (8) eine Auswerteschaltung (24) aufweist, die zur Aufbereitung und/oder Auswertung der von dem wenigs tens einen ersten Stromsensor (20) abgegebenen Signale eingerichtet ist, wo bei die Auswerteschaltung (24) beabstandet von dem ersten Stromsensor (20) angeordnet ist und über elektrische Leitungen mit dem ersten Stromsensor (20) verbunden ist.

4. Reihenklemmenelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leitungen innerhalb des Gehäuses (10) oder an dem Gehäuse (10) des Reihenklemmenelementes (8) entlang verlegt sind.

5. Reihenklemmenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reihenklemmenelement (8) wenigstens eine Stör kompensationsanordnung aufweist, die zur Kompensation von von außen auf das Reihenklemmenelement (8) und dementsprechend auf den ersten Strom sensor (20) einwirkenden magnetischen Störfeldern eingerichtet ist, die nicht von durch die Stromschiene (11) fließenden Strömen verursacht sind.

6. Reihenklemmenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Störkompensationsanordnung wenigstens eine magnetfeldschirmende Schicht aufweist, die an oder in dem Gehäuse (10) des Reihenklemmenelementes (8) angeordnet ist.

7. Reihenklemmenelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Störkompensationsanordnung wenigstens einen zweiten kontaktlosen Stromsensor (21) aufweist, der beabstandet von dem ersten Stromsensor (20) an oder in dem Reihenklemmenelement (8) angeordnet ist.

8. Reihenklemmenelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stromsensor (21) in einem Prüfschacht (9) des Reihenklemmenelemen tes (8) angeordnet ist.

9. Reihenklemmenelement nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die Störkompensationsanordnung wenigstens eine rechnerge steuerte Kompensationsschaltung aufweist.

10. Reihenklemmenelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die rechnergesteuerte Kompensationsschaltung ein mittels eines Rechners ausge führtes neuronales Netz aufweist.

11. Reihenklemmenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reihenklemmenelement (8) eine Reihenklemme o- der eine Abschlussplatte einer Reihenklemmenanordnung (7) ist.

12. Reihenklemmenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reihenklemmenelement (8) eine Datenanalyseein richtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, die von dem ersten Stromsensor (20) anhand des erfassten elektrischen Stroms abgegebenen Daten zu analy- sieren und die auf diese Weise analysierten Daten über eine Schnittstelle ande ren Einrichtungen bereitzustellen und/oder wenigstens eine Funktion des Rei henklemmenelementes (8) anhand der analysierten Daten automatisch zu ver ändern. 13. Reihenklemmenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reihenklemmenelement (8) eine Selbstjustierungs einrichtung aufweist, durch die im laufenden Betrieb des ersten Stromsensors (20) in Abhängigkeit von auftretenden Betriebsbedingungen, insbesondere über eine gewisse Zeitdauer gemittelten, durch den ersten Stromsensor (20) erfass- ten Stromwerten, eine Selbstjustierung des ersten Stromsensors (20) erfolgt.

14. Reihenklemmenelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstjustierung eine Veränderung der Sensitivität und/oder eine Veränderung des Messoffsets des ersten Stromsensors (20) umfasst.

Description:
Reihenklemmenelement

Die Erfindung betrifft ein Reihenklemmenelement mit wenigstens einem Gehäuse, wenigstens einer in dem Gehäuse angeordneten Stromschiene und wenigstens ei nem ersten kontaktlosen Stromsensor, der in dem Gehäuse im Bereich der Strom schiene angeordnet ist, sodass über den ersten Stromsensor ein durch die Strom schiene fließender elektrischer Strom erfassbar ist. Ein solches Reihenklemmenele ment kann insbesondere ein Baustein einer Reihenklemmenanordnung sein, wie z.B. eine Reihenklemme an sich oder eine Abschlussplatte einer Reihenklemmenanord nung.

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, ein gattungsgemäßes Reihenklemmenele ment, das wenigstens einen ersten kontaktlosen Stromsensor zur Erfassung der durch die Stromschiene fließenden elektrischen Ströme aufweist, weiter zu optimie ren.

Diese Aufgabe wird bei einem Reihenklemmenelement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der erste Stromsensor als ein auf einem magnetoresistiven Ef fekt beruhender Stromsensor, insbesondere als AMR-, GMR-, TMR- oder CMR-Sen- sor, oder als Hall-Sensor ausgebildet ist. Auf diese Weise kann das Reihenklemmen element besonders kompaktbauend ausgestaltet werden, da insbesondere nicht viel Bauraum für den wenigstens einen ersten Stromsensor erforderlich ist. Ein auf einem magnetoresistiven Effekt beruhender Stromsensor kann besonders kleinbauend be reitgestellt werden, sodass er sich gut in vorhandene elektrische Geräte integrieren lässt. Dementsprechend kann ein solcher Stromsensor einschließlich einer gegebe nenfalls erforderlichen Auswerteschaltung sehr einfach auch nachträglich in ein be reits vorhandenes oder bereits konstruiertes Reihenklemmenelement integriert wer den. Zudem können solche Stromsensoren kostengünstig bezogen werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Stromsensor kontaktlos ar beitet. Dementsprechend sind kein zusätzlicher Adapter oder weitere Elemente für die Strommessung erforderlich.

Solche Sensoren sind zudem mit einer hohen Sensitivität verfügbar, beispielsweise 8 mV pro Ampere gemessenem Strom. Zusätzlich zur Sensitivität zeichnet sich ein solcher Stromsensor durch eine sehr niedrige Nichtlinearität und eine sehr geringe Temperaturabhängigkeit aus.

Ein AMR-Sensor beruht auf dem AMR-Effekt, d.h. dem anisotropen magnetoresisti ven Effekt. Ein GMR-Sensor beruht auf dem GMR-Effekt, d.h. dem gigantischen magnetoresistiven Effekt (Giant Magnetoresistive Effect). Ein TMR-Sensor beruht auf dem TMR-Effekt, d.h. dem tunnelmagnetoresistiven Effekt (Tunneling Magneto Re sistance Effect). Ein CMR-Sensor beruht auf dem CMR-Effekt, d.h. dem kolossalen magnetoresistiven Effekt (Colossal Magnetoresistive Effect).

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der we nigstens eine erste Stromsensor in einem durch das Material des Gehäuses des Rei henklemmenelementes gebildeten Hohlraum angeordnet und gegenüber anderen Bauteilen des Reihenklemmenelementes abgekapselt ist. Vorteilhaft kann hierzu ins besondere ein an einem Gehäuse einer Reihenklemme ohnehin vorhandener Hohl raum genutzt werden, was eine einfache Unterbringung des ersten Stromsensors er möglicht. Zudem ist der Stromsensor dadurch gegenüber den anderen Bauteilen des Reihenklemmenelementes abgekapselt, sodass beispielsweise keine zusätzliche Isolation erforderlich ist. Das Gehäuse kann z.B. ein Isolierstoffgehäuse sein. Dies erlaubt zudem eine besonders günstige Unterbringung der zusätzlichen Ele mente wie Auswerteschaltung und erstem Stromsensor in dem Reihenklemmenele ment. Es müssen nicht beide Elemente Auswerteschaltung/erster Stromsensor an derselben Stelle untergebracht werden. Stattdessen können auch voneinander beab- standete, vorhandene Hohlräume für die separate Unterbringung der Auswerteschal tung und des ersten Stromsensors genutzt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reihenklemmenelement eine Auswerteschaltung aufweist, die zur Aufbereitung und/oder Auswertung der von dem wenigstens einen ersten Stromsensor abgegebe nen Signale eingerichtet ist, wobei die Auswerteschaltung beabstandet von dem ers ten Stromsensor angeordnet ist und über elektrische Leitungen mit dem ersten Stromsensor verbunden ist. Die Auswerteschaltung kann sowohl in Analogtechnik als auch in Digitaltechnik ausgebildet sein, oder als Kombination daraus. Die Auswer teschaltung kann beispielsweise einen Signalverstärker und/oder einen Rechner auf weisen, mit dem ein Auswerteprogramm (Computerprogramm) ausgeführt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrischen Leitungen innerhalb des Gehäuses oder an dem Gehäuse des Rei henklemmenelementes entlang verlegt sind. Dies erlaubt auch eine günstige Unter bringung der elektrischen Leitungen. So kann beispielsweise an der Außenseite oder der Innenseite des Gehäuses ein entsprechender Kabelkanal gleich bei der Herstel lung des Gehäuses integriert werden, in dem die elektrischen Leitungen verlegt wer den können. Das Gehäuse kann z.B. ein Isolierstoffgehäuse sein. Ein solches Isolier stoffgehäuse kann beispielsweise aus Kunststoff mittels eines Spritzgießprozesses hergestellt werden. Der Kabelkanal kann dabei direkt während des Spritzgießprozes ses mithergestellt werden. Dementsprechend sind keine gesonderten Fertigungs schritte für die Bereitstellung des Kabelkanals erforderlich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reihenklemmenelement wenigstens eine Störkompensationsanordnung aufweist, die zur Kompensation von von außen auf das Reihenklemmenelement und dementspre chend auf den ersten Stromsensor einwirkenden magnetischen Störfeldern einge richtet ist, die nicht von durch die Stromschiene fließenden Strömen verursacht sind. Dies hat den Vorteil, dass unerwünschte gegenseitige Beeinflussungen zwischen be nachbarten Reihenklemmenelementen, die Teil einer Reihenklemmenanordnung sind, unterbunden oder zumindest auf ein akzeptables Maß verringert werden kön nen. Reihenklemmen werden, wie erwähnt, üblicherweise an einer Tragschiene be festigt und unmittelbar nebeneinander aufgereiht, sodass bei entsprechenden Strom stärken in der Stromschiene die Gefahr einer gegenseitigen Störung ansonsten vor handen wäre.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Störkompensationsanordnung wenigstens eine magnetfeldschirmende Schicht auf weist, die an oder in dem Gehäuse des Reihenklemmenelementes angeordnet ist.

Die magnetfeldschirmende Schicht kann z.B. aus m-Metall, magnetisierbarem Weich eisen oder Stahl ausgebildet sein, oder aus einer Kombination aus solchen Materia lien. Durch die magnetfeldschirmende Schicht kann auf einfache Weise die ge wünschte Störkompensation realisiert werden. Die magnetfeldschirmende Schicht kann beispielsweise an einer Gehäuseseite des Gehäuses des Reihenklemmenele mentes angebracht sein, die dazu eingerichtet ist, benachbart zu einem anderen Rei henklemmenelement einer Reihenklemmenanordnung angebracht zu werden, bei spielsweise an einer Seitenwand des Gehäuses. Alternativ kann auch nur der Auf nahmebereich, in dem der erste Stromsensor angeordnet ist, mit der magnetfeld schirmenden Schicht versehen sein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Störkompensationsanordnung wenigstens einen zweiten kontaktlosen Stromsensor aufweist, der beabstandet von dem ersten Stromsensor an oder in dem Reihenklem menelement angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass durch die Durchführung einer Korrelation der Signale des ersten Stromsensors und des zweiten Stromsensors Stö reffekte eliminiert werden können, z.B. rechnerisch bei Auswertung in einer rechner gesteuerten Auswerteschaltung. Es ist hierbei vorteilhaft, wenn der zweite Stromsensor derart an oder in dem Reihenklemmenelement angeordnet ist, das die ser im Wesentlichen nur von den einwirkenden magnetischen Störfeldern beauf schlagt ist und nicht von dem Magnetfeld beaufschlagt ist, das durch den durch die Stromschiene fließenden elektrischen Strom erzeugt wird, der eigentlich gemessen werden soll. Bei einem Reihenklemmenelement kann dies beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der zweite Stromsensor in einem Prüfschacht des Rei henklemmenelementes angeordnet wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Störkompensationsanordnung wenigstens eine rechnergesteuerte Kompensations schaltung aufweist. Dies erlaubt eine besonders flexible und an den jeweiligen Ein satzfall angepasste Störkompensation durch geeignete Computerprogrammschritte. Die rechnergesteuerte Kompensationsschaltung weist einen Rechner auf, durch den beispielsweise das typische Verhalten der von dem ersten Stromsensor anhand des erfassten elektrischen Stroms abgegebenen Daten über einen gewissen Zeitraum analysiert werden und hieraus Rückschlüsse auf Störeffekte gezogen werden, die dann rechnergesteuert kompensiert werden können.

Als Beispiel sei ein Reihenklemmenelement mit einem ersten Stromsensor in Form eines Hall-Sensors genannt. Um den ersten Stromsensor vor magnetischen Hinter grundfeldern, z.B. einem Magnetfeld einer benachbarten Reihenklemme, durch die ein Strom fließt, abzuschirmen, ist eine Magnetfeldabschirmung in das Reihenklem menelement integriert, die den ersten Sensor zumindest teilweise umgibt. Bei dem Material der Magnetfeldabschirmung kann mit der zeit eine Sättigung auftreten. Hier durch kann ein störendes Offset-Magnetfeld anwachsen. das vom ersten Sensor de- tektiert wird und das die Auflösung des ersten Sensors verringert.

Durch die rechnergesteuerte Kompensationsschaltung, die die von dem ersten Stromsensor anhand des erfassten elektrischen Stroms abgegebenen Daten einliest und analysiert, können die Rohdaten derart umgewandelt werden, dass das Offset- Magnetfeld keinen oder allenfalls einen unwesentlichen Einfluss auf die Messgenau igkeit hat.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die rechnergesteuerte Kompensationsschaltung ein mittels eines Rechners ausgeführtes neuronales Netz aufweist. Dies erlaubt die Erkennung und Kompensation auch kom plexer Störeffekte und Störmuster durch die rechnergesteuerte Kompensationsschal tung. Das neuronale Netz hat den Vorteil, dass es auf einfache Weise trainiert wer den kann und auf diese Weise an die jeweilige gewünschte Kompensationsfunktion angepasst werden kann. Bei dem zuvor erläuterten Beispiel kann ein antrainiertes neuronales Netz auf dem Rechner der rechnergesteuerten Kompensationsanord nung gespeichert sein, das die Sättigung der Magnetfeldabschirmung erkennt und kompensiert.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reihenklemmenelement eine Reihenklemme oder eine Abschlussplatte einer Rei henklemmenanordnung ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reihenklemmenelement eine Datenanalyseeinrichtung aufweist, die dazu eingerich tet ist, die von dem ersten Stromsensor anhand des erfassten elektrischen Stroms abgegebenen Daten zu analysieren und die auf diese Weise analysierten Daten über eine Schnittstelle anderen Einrichtungen bereitzustellen und/oder wenigstens eine Funktion des Reihenklemmenelementes anhand der analysierten Daten automatisch zu verändern. Durch eine solche Datenanalyseeinrichtung kann bereits eine Vorver arbeitung und Analyse der Daten des ersten Sensors in dem Reihenklemmenele ment selbst erfolgen. Auf diese Weise kann die Hardware für eine komplexe Daten analyse platzsparend untergebracht werden, insbesondere direkt im Reihenklemme nelement. Mit anderen Worten, es ist nicht zwingend eine Weitergabe der Daten an eine externe Auswerteeinrichtung erforderlich, die Auswertung und Analyse der Da ten kann zumindest teilweise oder auch vollständig in dem Reihenklemmenelement erfolgen. Hierzu kann die Datenanalyseeinrichtung ebenfalls einen Rechner aufwei sen. Es kann auch ein gemeinsamer Rechner zur Bildung der Datenanalyseeinrich tung und der rechnergesteuerten Kompensationsschaltung eingesetzt werden. Auch die Datenanalyseeinrichtung kann ein mittels eines Rechners ausgeführtes neurona les Netz aufweisen.

Wie erwähnt, können die analysierten Daten über eine Schnittstelle anderen Einrich tungen bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich können diese analysierten Daten auch innerhalb des Reihenklemmenelementes genutzt werden, um wenigs tens eine Funktion des Reihenklemmenelementes automatisch zu verändern. So kann bspw. anhand der analysierten Daten eine automatische Veränderung der Sen- sitivität des ersten Sensors durchgeführt werden. Ist der erste Sensor ein program mierbarer Sensor, bei dem verschiedene Sensitivitätsstufen programmiert werden können, kann bspw. anhand der analysierten Daten automatisch eine veränderte Sensitivitätsstufe ausgewählt und in dem Sensor programmiert werden.

Beispielhaft sei erläutert, dass anhand der Datenanalyseeinrichtung, bspw. anhand des Rechners und/oder dessen neuronalen Netzes, die von dem ersten Stromsensor anhand des erfassten elektrischen Stroms abgegebenen Daten über eine gewisse Zeit analysiert werden und dabei ein typischer Strombereich, in dem sich die Strom-Werte in der Regel befinden, ermittelt wird. Es kann dann automatisch die Sensitivität des ersten Stromsensors auf diesen Bereich eingestellt werden. Fließt bspw. nach Einsatz des Reihenklemmenelementes in einem Schaltschrank mehrere Tage lang ein Strom von etwa 20 A über das Reihenklemmenelement, obwohl der erste Stromsensor für einen Sensitivitätsbereich von 0-150 A eingestellt ist, so wird nach Erkennung des tatsächlich vorliegenden Strom bereiches die Sensitivität des Sensors auf einen anderen Bereich, z.B. 0-30 A, umgestellt. Der erste Stromsensor kann mit der geänderten Sensitivität mit höherer Genauigkeit messen. Verändert sich der im zeitlichen Mittel auftretende gemessene Strom wiederum, kann erneut eine Anpassung der Sensitivität des ersten Stromsensors durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich, insbesondere wenn ein erster Stromsensor ohne einstellbare Sensi tivität eingesetzt wird, kann die Variation des Messbereiches durch automatisches Zuschalten und/oder Wegschalten verschiedener Widerstände mittels MEMS-Tech- nologie erfolgen.

Bei der direkten Datenanalyse in dem Reihenklemmenelement kann durch die Da tenanalyseeinrichtung, z.B. durch den Rechner und/oder dessen neuronales Netz, anhand eines Trainings anhand der Höhe des durch den ersten Stromsensor erfass ten Stroms erkannt werden, in welchem von einer bestimmten Anzahl von Betriebs modi sich ein an dem Reihenklemmenelement angeschlossener Verbraucher befin det. Je nach erkanntem Betriebsmodus kann das Reihenklemmenelement dann be stimmte Daten ausgeben oder anzeigen, oder den angeschlossenen Verbraucher in einer bestimmten Weise mit elektrischer Energie versorgen. Der Rechner kann mit einem Wireless-Modul, z.B. BLE, kombiniert werden, sodass die in dem Reihenklemmenelement analysierten Daten direkt vor Ort, z.B. mittels Tablett oder Smartphone, einer weiteren Auswertung zugeführt werden können. Die zuvor erwähnte Schnittstelle kann in diesem Fall als Wireless-Modul ausgebildet sein. Ist das Reihenklemmenelement in einem Schaltschrank eingebaut, kann ein Benutzer diesen öffnen, mittels seiner Auswerteeinrichtung ein Reihenklemmenele ment auswählen und auf der Auswerteeinrichtung die analysierten Daten dieses Rei henklemmenelementes aufnehmen und z.B. visuell darstellen, bspw. Minimalwert, Maximalwert, Stromspitzen, Betriebszustand des angeschlossenen Verbrauchers.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Reihenklemmenelement eine Selbstjustierungseinrichtung aufweist, durch die im lau fenden Betrieb des ersten Stromsensors in Abhängigkeit von auftretenden Betriebs bedingungen, insbesondere über eine gewisse Zeitdauer gemittelten, durch den ers ten Stromsensor erfassten Stromwerten, eine Selbstjustierung des ersten Stromsensors erfolgt. Die Selbstjustierungseinrichtung kann bspw. einen Rechner aufweisen, wobei auch ein gemeinsamer Rechner von der Selbstjustierungseinrich tung und anderen Einrichtungen wie die Datenanalyseeinrichtung und der rechnerge steuerten Kompensationsschaltung genutzt werden können. Die Selbstjustierung hat den Vorteil, dass weniger manuelle Eingriffe durch den Benutzer erforderlich sind und insbesondere bei einer großen Anlage mit vielen Reihenklemmenelementen der Wartungs- und Einstellungsaufwand deutlich reduziert werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Selbstjustierung eine Veränderung der Sensitivität und/oder eine Veränderung des Messoffsets des ersten Stromsensors umfasst. Beispielsweise kann durch die Verän derung des Messoffsets das zuvor beispielhaft erwähnte Offset-Magnetfeld kompen siert werden. Durch die Veränderung der Sensitivität kann der erste Stromsensor auf die tatsächlichen Einsatzbedingungen, d.h. die tatsächlich auftretenden Ströme des Reihenklemmenelementes, automatisch adaptiert 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°). Soweit ein Rechner erwähnt ist, kann dieser dazu eingerichtet sein, ein Computer programm, z.B. im Sinne von Software, auszuführen. Der Rechner kann als handels üblicher Computer ausgebildet sein, z.B. als PC, Laptop, Notebook, Tablet oder Smartphone, oder als Mikroprozessor, Mikrocontroller oder FPGA, oder als Kombina tion aus solchen Elementen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Verwen dung von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 eine Reihenklemmenanordnung mit zwei nebeneinander angeordneten Reihenklemmen in perspektivischer Darstellung und Figur 2 eine Reihenklemme, in der die Reihenklemme in einer Ansicht schräg auf die Gehäuseoberseite und eine Seitenfläche erkennbar ist.

Die Figur 1 zeigt eine Reihenklemmenanordnung 7 mit zwei nebeneinander angeord neten Reihenklemmen 8. Diese Reihenklemmen 8 sind so aneinander angepasst, dass als Brückerschächte 9 ausgebildete Stecköffnungen an der Oberseite des Ge häuses 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 Gehäuse 10 eingeführt werden. In der Stromschiene 11 ist weiterhin eine Stecköff nung 14 vorhanden, wobei der im Gehäuse 10 in der Reihenklemme 8 eingebrachte Brückerschacht 9 zur Stecköffnung 14 führt. In dem dargestellten Ausführungsbei spiel ist zudem noch eine Klemmfeder 15 in die Stecköffnung 14 einer Reihen klemme 8 eingebaut, um eine in die Stecköffnung 14 eingesteckte Steckzunge 2 ei nes 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.

Zudem sind in die Reihenklemme 8, die links erkennbar ist, ein erster kontaktloser Stromsensor 20 und ein zweiter kontaktloser Stromsensor 21 integriert. Der erste Stromsensor 20 dient zur kontaktlosen Erfassung des durch die Stromschiene 11 fließenden Stroms. Der zweite Stromsensor 21 ist Teil einer Störkompensationsan ordnung, mit der eine Kompensation von von außen auf die Reihenklemme 8 ein wirkende magnetische Störfelder kompensiert werden können. Der erste und oder der zweite Stromsensor 20, 21 kann als ein auf einem magnetoresistiven Effekt beru hender Stromsensor ausgebildet sein.

Die in Figur 2 dargestellte Reihenklemme 8 weist ein Gehäuse 10 auf, das einen Hohlraum 22 aufweist, in dem der erste Stromsensor 20 angeordnet ist. Die inner halb des Gehäuses 10 angeordnete Stromschiene 11 ist, weil sie in Wirklichkeit nicht von außen sichtbar ist, hier nur gestrichelt dargestellt. An einer von dem ersten Stromsensor 20 entfernten Stelle weist die Reihenklemme 8 eine Auswerteschaltung 24 auf, z.B. an der Oberseite des Gehäuses 10. Der erste Stromsensor 20 ist über elektrische Leitungen mit der Auswerteschaltung 24 verbunden. Die elektrischen Lei tungen sind in einem Kabelkanal 23 geführt, der durch das Gehäusematerial des Ge häuses 10 gebildet ist. Der Kabelkanal 23 kann beispielsweise von der Außenseite des Gehäuses 10 her zugänglich sein, was eine einfache Verlegung der elektrischen Leitungen ermöglicht.

Beispielhaft ist ferner dargestellt, dass das Gehäuse 10 an einer zur Anreihung an eine weitere Reihenklemme ausgebildeten Gehäuseseite eine magnetfeldschir mende Schicht 5 aufweist. Durch die magnetfeldschirmende Schicht 5 werden uner- wünschte, für die Messung mittels des ersten Stromsensors 20 störende magneti sche Felder von diesem ersten Stromsensor 20 abgeschirmt und damit zumindest soweit gedämpft, dass eventuell verbleibende Störeinflüsse vernachlässigbar sind.

Bezugszeichenliste

1 Querbrücker

2 Steckzunge 4 Steg

5 magnetfeldschirmende Schicht

7 Reihenklemmenanordnung

8 Reihenklemmen

9 Brückerschacht 10 Gehäuse

11 Stromschiene

12 Federklemmanschluss

13 Leitereinführungsöffnung

14 Stecköffnung 15 Klemmfeder

16 Rastfuß

20 erster Stromsensor

21 zweiter Stromsensor

22 Hohlraum 23 Kabelkanal

24 Auswerteschaltung