(19)
(11) EP 3 748 660 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
09.12.2020  Patentblatt  2020/50

(21) Anmeldenummer: 19178407.3

(22) Anmeldetag:  05.06.2019
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
H01H 11/00(2006.01)
H01H 33/28(2006.01)
H01H 33/42(2006.01)
H01H 71/04(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(71) Anmelder: Siemens Aktiengesellschaft
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Mladenovic, Ivana
    90556 Seukendorf (DE)
  • Nikolic, Paul Gregor
    53881 Euskirchen (DE)

   


(54) VERFAHREN ZUR ZUSTANDSBESTIMMUNG EINER ANTRIEBSEINHEIT FÜR EIN HOCH- ODER MITTELSPANNUNGSSCHALTGERÄT UND HOCH- ODER MITTELSPANNUNGSSCHALTGERÄT


(57) Die Erfindung betrifft Verfahren zur Zustandsbestimmung einer Antriebseinheit (2) für ein Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät (4), umfassend folgende Schritte:
- Durchführen eines lastfreien Schaltvorgangs mit dem Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät (4)
- Aufnahme eines charakteristischen Vibrationsmusters (6) mittels mindestens eines Beschleunigungssensors (8) für den lastfreien Schaltvorgang,
- Bereitstellen des charakteristischen Vibrationsmusters (8) in einer Datenbank (10).




Beschreibung


[0001] Für einen sicheren Netzbetrieb von Hoch- oder Mittelspannungsnetzen spielt der Zustand der Betriebsmittel, die im Netz eingesetzt werden, eine entscheidende Rolle. Daher müssen in unterschiedlichen Abständen aber in regelmäßigen Zeitintervallen die Betriebsmittel geprüft und erneuert werden. Eine wirtschaftliche Erneuerung und Instandhaltungsplanung setzt ein Wissen über den Zustand der Betriebsmittel voraus, weshalb eine technische Überprüfung des Zustandes der Betriebsmittel einen wesentlichen Beitrag über die Wirtschaftlichkeit des Netzbetriebes im Allgemeinen liefert.

[0002] Insbesondere Hoch- oder Mittelspannungsschaltgeräte und dort wiederum insbesondere die Antriebssysteme werden während des Netzbetriebes am stärksten beansprucht. Dabei ist die kinematische Kette, die aus Federn, Verklinkungen, Auslöse- und Spannmechanismen besteht, ein komplexes System, dessen Funktionsfähigkeit nur sehr aufwändig geprüft werden kann. Dies erfolgt derzeit durch mechanisches Zerlegen, einer mechanischen Prüfung und einer anschließenden Remontage. Gerade bei der Remontage von Schaltgeräten und deren Antriebssystemen wurde eine hohe Fehleranfälligkeit festgestellt. So ist die Lebensdauer nach durchgeführter Wartung häufig niedriger als vor der Wartung.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Zustandsbestimmung einer Antriebseinheit für ein Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät sowie ein Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät an sich bereitzustellen, das dazu geeignet ist, eine technische Zustandsbestimmung zu generieren und dabei die Notwendigkeit des mechanischen bzw. manuellen Eingriffs in das Schaltgerät möglichst zu vermeiden oder zu reduzieren.

[0004] Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Verfahren zur Zustandsbestimmung einer Antriebseinheit für Hoch- oder Mittelspannungsschaltgeräte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie in einem Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.

[0005] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Zustandsbestimmung einer Antriebseinheit für Hoch- oder Mittelspannungsschaltgeräte umfasst dabei folgende Schritte: Zunächst wird ein Schaltvorgang mit dem Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät durchgeführt. Dabei erfolgt eine Aufnahme eines charakteristischen Vibrationsmusters für den lastfreien Schaltvorgang, wobei mindestens ein Beschleunigungssensor verwendet wird. Anschließend wird dieses charakteristische Vibrationsmuster in einer Datenbank bereitgestellt.

[0006] Das Bereitstellen dieses charakteristischen Vibrationsmusters ermöglicht es, dieses Vibrationsmuster, das bei einem intakten neuwertigen bzw. fehlerfreien Gerät aufgenommen wird, für spätere Vergleichsmessungen vorzuhalten. Dabei kann dieses charakteristische Vibrationsmuster als Vorlage für weitere Vergleichsmessungen dienen, die an demselben Gerät oder an baugleichen Geräten vorgenommen werden. Die Ablage dieses Vibrationsmusters in einer Datenbank ist dazu geeignet, dass der Betreiber bzw. der Wartungsverantwortliche für das Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät jederzeit Zugriff auf diese Grundinformationen, die für das entsprechende Schaltgerät charakteristisch sind, hat. Hieraus können Rückschlüsse gezogen werden, inwieweit die Antriebseinheit durch Belastungen von einem ursprünglichen neuwertigen Zustand inzwischen entfernt ist.

[0007] Hierzu kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform in einer Referenzmessung ebenfalls Referenzschaltvorgang ein Referenzvibrationsmuster erstellt werden. Dies kann wiederum bei demselben Schaltgerät bzw. bei einem baugleichen Schaltgerät erfolgen. Es wird dann ein Vergleich zwischen dem Referenzvibrationsmuster und dem charakteristischen Vibrationsmuster vorgenommen und es wird eine Zustandsgröße der Antriebseinheit ermittelt.

[0008] Unter dem Begriff Zustandsgröße wird dabei jegliche Information verstanden, die aus dem Vergleich der beiden Vibrationsmuster durch unterschiedliche Methoden erzielt werden kann. Hierzu kann beispielsweise eine Frequenzanalyse in Form einer FFT (Fast Fourier Transformation) erfolgen. Der Bestimmungsmodus der Zustandsgröße ist dabei variabel, er kann bereits bei Inbetriebnahme des Schaltgerätes vorgegeben sein, er kann sich jedoch auch während des Betriebs durch neue Erkenntnisse und durch neue Methoden jederzeit ändern. Dies ist deshalb möglich, da bereits zur Inbetriebnahme oder kurz darauf bei einem fehlerfrei arbeitenden Gerät das charakteristische Vibrationsmuster aufgenommen wird, das über die gesamte Betriebsdauer des Schaltgerätes erhalten bleibt und jederzeit während der Betriebsdauer, die bis zu 40 Jahre betragen kann, herangezogen werden.

[0009] In einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung werden die Sensordaten des Beschleunigungssensors von einer an der Antriebseinheit angeordneten Datenverarbeitungsvorrichtung aufgenommen und in das Referenzvibrationsmuster umgewandelt. Diese direkte Verarbeitung der Sensordaten am Gerät ermöglicht die direkte Auswertung des Referenzvibrationsmusters vor Ort einerseits und andererseits das Weiterleiten dieses Vibrationsmusters über ein Datennetz zu einem Rechnersystem und der dortigen Speicherung in der Datenbank.

[0010] Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Vibration mittels des Beschleunigungssensors an einer Antriebswelle gemessen wird. Die Antriebswelle zählt zu den meist beanspruchten Komponenten in der Antriebseinheit und sie liefert ein besonders gut auswertbares charakteristisches Vibrationsmuster. Gleiches gilt auch für das Gehäuse der Antriebseinheit, das ebenfalls die Vibration aller Komponenten der Antriebseinheit aufnimmt und ebenfalls ein gut auswertbares Vibrationsmuster liefert.

[0011] Zur Bereitstellung eines möglichst unverzerrten Vibrationsmusters wird dieses bevorzugt in einem lastfreien Schaltvorgang ermittelt. Dies ist somit eine Off-line Messmethode, da das Schaltgerät vom Netzt getrennt ist. Jedoch kann auch eine Online Messung zweckmäßig, wobei das Vibrationsmuster (das charakteristische und/oder das Referenzmuster) während eines ohnehin stattfindenden Schaltvorgangs aufgenommen wird. Hierbei kann während eines nicht geplanten Schaltvorgangs außerhalb fester Wartungsintervalle eine Diagnose des Antriebssystems vorgenommen werden und ggf. eine Prognose über die weitere Lebensdauer vorgenommen werden. Bei den Geräten, die schon länger im Betrieb sind und deren Zustand oder Referenzsignal nicht bekannt sind, könnten die Beobachtungen von Musterentwicklung während der Schaltvorgängen auch kurzfristig auf Fehler hindeuten.

[0012] Ein weiterer Bestandteil der Erfindung ist ein Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8. Dieses Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät weist eine Antriebseinheit für einen Schaltkontakt auf, wobei im Bereich der Antriebseinheit mindestens ein Beschleunigungssensor angeordnet ist. Ferner ist eine Steuervorrichtung für die Antriebseinheit vorgesehen, die derart ausgestaltet ist, einen bevorzugt lastfreien Schaltvorgang durchzuführen und mit dem Beschleunigungssensor ein charakteristisches Vibrationsmuster für den lastfreien Schaltvorgang aufzunehmen und das charakteristische Vibrationsmuster in einer Datenbank bereitzustellen. Das erfindungsgemäße Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät gemäß Anspruch 7 weist dabei dieselben Vorteile auf, die bereits bezüglich des Patentanspruchs 1 erläutert sind.

[0013] Unter dem Begriff Antriebseinheit werden alle mechanischen Bauteile verstanden, die zum Antrieb von Schaltkontakten des Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerätes dienen. Dazu gehören insbesondere der Antrieb an sich, der kinematisch die mechanische Bewegung induziert, die Antriebsstangen und das Gehäuse. Unter dem Begriff Steuervorrichtung wird eine Vorrichtung verstanden, die einerseits dazu geeignet ist, einen lastfreien Schaltvorgang zu steuern, wobei diese Steuervorrichtung nicht notwendigerweise direkt am Schaltgerät angeordnet sein muss. Dies ist zwar in aller Regel zweckmäßig, die Steuervorrichtung kann jedoch auch Teil einer zentralen Steuervorrichtung sein, die über das Datennetz mit dem Schaltgerät in Verbindung steht. Die Steuervorrichtung kann dabei weitere Teilvorrichtungen, beispielweise eine Datenverarbeitungsvorrichtung umfassen, die die Sensordaten auswertet und zu dem charakteristischen Vibrationsmuster zusammenfügt. Sie kann ferner eine Datenübertragungsvorrichtung enthalten, die dazu geeignet ist, entweder das charakteristische Vibrationsmuster bzw. das Referenzvibrationsmuster bzw. auch die Sensorrohdaten über das Datennetz zu einer Datenbank oder einer Zentralstation, beispielsweise einer Leitwarte, zu übertragen. Unter dem Begriff Datenbank wird ein elektronisches Speichermedium verstanden, in dem Informationen über das charakteristische Vibrationsmuster abgespeichert sind, hierbei kann die Datenbank es sowohl direkt an dem Schaltgerät selbst bzw. auch direkt an der Art der Steuervorrichtung angeordnet sein, sie kann jedoch auch an einem beliebigen Standort innerhalb des Datennetzes und somit mit dem Mittelspannungsschaltgerät verbunden, angeordnet sein.

[0014] Weitere Ausgestaltungsformen und weitere Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Hierbei handelt es sich um rein schematische Ausgestaltungsformen, die keine Einschränkung des Schutzbereichs darstellen.

[0015] Dabei zeigen:
Figur 1
eine schematische Darstellung eines Hochspannungs- oder Mittelspannungsschaltgerätes mit einer Antriebseinheit und einer Steuervorrichtung,
Figur 2
eine Aufnahme eines charakteristischen Vibrationsmusters einer Antriebseinheit für ein Schaltgerät,
Figur 3
ein Schaltgerät gemäß Figur 1 mit einer Steuervorrichtung und einer Anbindung über ein Datennetz an eine Datenbank,
Figur 4
ein Schaltgerät gemäß Figur 1 mit einer Anbindung über ein Datennetz zu einer Datenbank und einer Zentralstation,
Figur 5
ein Schaltgerät gemäß Figur 1 mit einer Steuervorrichtung und einer Anbindung über ein Datennetz zu einer Zentralstation.


[0016] In Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Hochspannungsschaltgerätes gegeben, das in ähnlicher Form auch als Mittelspannungsschaltgerät ausgestaltet sein kann. Das Hochspannungsschaltgerät 4 umfasst dabei drei aufrecht angeordnete Schalter 3, die jeweils Schaltkontakte 20 enthalten und über eine einzige zentrale Antriebseinheit 2 mechanisch verbunden sind. Die Antriebseinheit 2 umfasst dabei insbesondere eine Antriebswelle 16, die schematisch in dem linken der drei Schalter 3 eingezeichnet ist. Ferner umfasst die Antriebseinheit 2 auch noch einen Antrieb 30, der beispielsweise in Form eines Federantriebs oder eines Elektromotors ausgestaltet sein kann. Zudem ist die Antriebseinheit 2 von einem Gehäuse 18 umgeben. Im Weiteren sind an verschiedenen Bauteilen der Antriebseinheit 2 Beschleunigungssensoren 8 angeordnet. Hierbei ist mindestens das Anbringen eines Beschleunigungssensors 8 zweckmäßig, zur Steigerung der Aussagekraft der Vibrationsmessung können jedoch mehrere Beschleunigungssensoren 8 an verschiedenen Bauteilen der Antriebseinheit 2 angebracht sein. Hierbei bietet sich insbesondere die Antriebsstange 16 an, einen Beschleunigungssensor 8 aufzunehmen, woraus konkrete und aussagekräftige Vibrationsmuster ermittelt werden können. Andererseits ist das Gehäuse 18 ein Ort, an dem ein Vibrationsmuster aufgenommen werden kann, indem Informationen über alle Bestandteile der Antriebseinheit 2 zusammenfließen.

[0017] Wie bereits erwähnt, sind die Beschleunigungssensoren 8 dazu geeignet, ein Vibrationsmuster der Antriebseinheit 2 aufzunehmen. Hierzu ist es zweckmäßig, ein charakteristisches Vibrationsmuster einer fabrikneuen Antriebseinheit 2 bzw. des damit verbundenen Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerätes vorzunehmen. Unter fabrikneu wird dabei verstanden, dass die Aufnahme des charakteristischen Vibrationsmusters 6 entweder bei der Endmontage des Schaltgerätes 4 oder nach Aufstellen des Schaltgerätes im Feld beim Netzbetreiber vor oder zeitnah nach der Inbetriebnahme erfolgt. Zur Aufnahme des charakteristischen Vibrationsmusters 6 ist eine Steuervorrichtung 22 vorgesehen, die in Figur 1 schematisch durch den Kasten 22 dargestellt ist. Dieser Kasten 22 ist ein Stück von der Antriebseinheit 2 entfernt dargestellt, was noch später detaillierter beschrieben werden wird. Dies bedeutet, dass die Steuervorrichtung entweder direkt an der Antriebseinheit 2 bzw. an dem Schaltgerät 4 angeordnet sein kann, jedoch auch in einer Entfernung von diesem Schaltgerät beispielsweise in einer Leitwarte angeordnet sein kann.

[0018] Die Steuervorrichtung 22 umfasst dabei in der vorliegenden Ausgestaltungsform eine Datenverarbeitungsvorrichtung 12 sowie eine Datenübertragungsvorrichtung 24. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 12 ist dazu ausgestaltet, Rohdaten zur Vibration bzw. Schwingung der einzelnen Komponenten der Antriebseinheit 2 über eine Verbindungsleitung 28 zur Steuervorrichtung 22 bzw. zu der in diesem Fall in ihr enthaltenen Datenverarbeitungsvorrichtung 12 zu übertragen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 12 verarbeitet diese Daten zu den in Figur 2 exemplarisch dargestellten charakteristischen Vibrationsmuster 6. Die Steuervorrichtung 22 bzw. die Datenübertragungsvorrichtung 24, die Teil der Steuervorrichtung 22 sein kann, übermittelt dann die ermittelten Daten über ein Datennetz 14 mit zu einer hier nicht dargestellten Datenbank 10 bzw. zu einer in Figur 1 ebenfalls nicht dargestellten Zentralstation 26 (siehe Fig. 3 bzw. Fig. 4).

[0019] Figur 2 zeigt, wie bereits dargelegt, ein charakteristisches Vibrationsmuster einer Antriebseinheit 2 beispielsweise gemäß Figur 1. In dem vorliegenden Beispiel werden die Daten eines Beschleunigungssensors 8 aufgenommen, der hier an dem Gehäuse 18 angebracht ist. In dem Diagramm gemäß Figur 2 ist auf der X-Achse die Zeit eingetragen, auf der Y-Achse bezüglich eines Nullpunktes in positive und negative Richtungen. Dabei zeigt jede dargestellte Kennlinie eine Raumrichtung, nämlich entlang der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung. Ein derartiges charakteristisches Vibrationsmuster wird nun in der Datenbank 10 abgelegt.

[0020] Innerhalb eines Wartungsintervalls, das je nach Netzbetrieb unterschiedlich ist und das üblicherweise zwischen sechs und zehn Jahre betragen kann, wird ein zweites, hier nicht dargestelltes Referenzvibrationsmuster des Schaltgerätes 4 bzw. der Antriebseinheit 2 des Schaltgerätes 4, ebenfalls während eines lastfreien Schaltvorgangs aufgenommen. Dieses hier nicht dargestellte Referenzvibrationsmuster gleicht im Idealfall dem in Figur 2 dargestellten charakteristischen Vibrationsmuster. Sollten durch Alterung Abweichungen dieses Referenzmusters auftreten, so werden die über typische Frequenzanalysemethoden, beispielsweise einer entsprechenden Fouriertransformation verglichen. Hieraus wird eine Zustandsgröße ermittelt, die dazu dient, eine Aussage über den technischen und mechanischen Zustand bzw. den Verschleiß des Schaltgerätes zu treffen. In die Auswertung dieser Zustandsgröße fließen gegebenenfalls mehrere technische Informationen ein, die ggf. auch während der im Allgemeinen sehr langen Laufzeit des Schaltgerätes im Vergleich mit anderen Schaltgeräten ermittelt werden können. Somit ist es wichtig, ein charakteristisches Vibrationsmuster eines neuwertigen Schaltgerätes, möglichst direkt nach oder kurz vor Inbetriebnahme aufzunehmen. Dieses charakteristische Vibrationsmuster 6 hilft über die gesamte Lebensdauer des Schaltgerätes 4 auch unter Hinzunahme weiterer Erkenntnisse den jeweiligen Zustand des Schaltgerätes auch nach einer langen Betriebsdauer zu ermitteln.

[0021] In Figur 3 ist eine Darstellung eines Schaltgerätes 4 gegeben, das dem in Figur 1 gleicht. Dabei sind ebenfalls Verbindungsleitungen 28 zur Steuervorrichtung 22 vorgesehen, wobei die Steuervorrichtung 22 ebenfalls eine Datenübertragungsvorrichtung 24 enthält. Hierüber werden Rohdaten in das Datennetz 14 eingespeist und zur Datenverarbeitungsvorrichtung 12 weitergeleitet. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 12 ist in dieser Ausgestaltungsform Bestandteil einer zentralen Rechnereinheit, die auch die Datenbank 10 umfasst. Durch die in Figur 3 dargestellte Verbindung ist es einerseits möglich, das beschriebene charakteristische Vibrationsmuster 6 aufzunehmen und in der Datenbank 10 abzuspeichern. Diese Darstellung ist auch dazu geeignet, nach einer bestimmten Zeit das ebenfalls beschriebene Referenzvibrationsmuster aufzunehmen und über das Datennetz 14 und die Datenverarbeitungsvorrichtung 12 zur Datenbank 10 zu leiten. In dem Rechnersystem der Datenbank 10 oder auch an einem weiteren Rechnersystem wird dann ein Vergleich zwischen dem charakteristischen Vibrationsmuster 6 und dem Referenzvibrationsmuster durchgeführt und die bereits erwähnte Zustandsgröße zur Vorhersage des Alterungsprozesses der Antriebseinheit 2 ermittelt.

[0022] In Figur 4 ist wiederum eine ähnliche Ausgestaltungsform des Schaltgerätes 4 mit der Antriebseinheit 2 und der Steuervorrichtung 22 dargestellt, wie dies bereits in den Figuren 1 und 3 beschrieben ist. Der Unterschied in Figur 4 zu den vorgenannten Figuren besteht darin, dass das Datennetz in diesem Fall zumindest stückweise über ein drahtloses Netz erfolgt. Die Daten werden dabei wiederum, wie bereits gemäß Figur 3 dargelegt, zu einer Recheneinheit geleitet, die die Datenverarbeitungsvorrichtung 12 und die Datenbank 10 umfasst. Die dort in einer weiteren Recheneinheit ermittelten Zustandsgröße wird wiederum ebenfalls durch das Datennetz 14 zu einer Zentralstation 26 weitergeleitet. Die Zentralstation 26 kann dabei beispielsweise die Leitwarte des Netzbetreibers sein.

[0023] Dabei ist beispielsweise ein Modell möglich, wonach die Datenbank 10 und die Datenverarbeitungsvorrichtung 12 in einer Recheneinheit des Herstellers des Schaltgerätes 4 und der Antriebseinheit 2 abgelegt ist und dort auch der Vergleich zwischen dem charakteristischen Vibrationsmuster 6 und dem Referenzvibrationsmuster erfolgt und die Zustandsgröße ermittelt wird. Auf diese Weise können Informationen der Zustandsgröße von dem Hersteller des Schaltgerätes ermittelt werden und an den Betreiber des Hoch- oder Mittelspannungsnetzes weitergeleitet werden.

[0024] Ein alternatives Beispiel hierzu ist in Figur 5 gegeben, wonach die Steuervorrichtung 22 wie bereits gemäß Figur 1 die Datenverarbeitungsvorrichtung 12 enthält, in diesem Fall enthält die Steuervorrichtung jedoch auch die Datenbank 10. Das heißt, das charakteristische Vibrationsmuster 6 ist in einer Recheneinheit abgelegt, die direkt am Schaltgerät 4 angeordnet ist und ggf. ein Bestandteil dieses ist. Alle Rechenoperationen, die der Erstellung des charakteristischen Vibrationsmusters und des Referenzvibrationsmusters zugrunde liegen, werden dabei von der Steuervorrichtung 22 bzw. Teilen davon durchgeführt. Ferner kann hierbei auch direkt der Vergleich zwischen den beiden Vibrationsmustern durchgeführt werden und die Zustandsgröße ermittelt werden. Die so dezentral ermittelte und errechnete Zustandsgröße kann über das Datennetz zur Zentralstation, also insbesondere zur Leitwarte des Netzbetreibers gesendet werden, wobei die ebenfalls in der Steuervorrichtung 22 integrierte Datenübertragungsvorrichtung 24 zum Einsatz kommt. In der Zentralstation 26 kann dann über den Zustand jedes einzelnen vergleichbaren Schaltgerätes 4 bestimmt werden und ggf. auch gesteuert über eine technische Vorrichtung einer Erwartungsarbeit bzw. ein Austausch des Schaltgerätes veranlasst werden.

Bezugszeichenliste



[0025] 
2
Antriebseinheit
4
Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät
6
charakteristische Vibrationsmuster
8
Beschleunigungssensor
10
Datenbank
12
Datenverarbeitungsvorrichtung
14
Datennetz
16
Antriebswelle
18
Gehäuse
20
Schaltkontakt
22
Steuervorrichtung
24
Datenübertragungsvorrichtung
26
Zentralstation
28
Verbindung Sensor/Steuereinheit
30
Antrieb



Ansprüche

1. Verfahren zur Zustandsbestimmung einer Antriebseinheit (2) für ein Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät (4), umfassend folgende Schritte:

- Durchführen eines Schaltvorgangs mit dem Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät (4)

- Aufnahme eines charakteristischen Vibrationsmusters (6) mittels mindestens eines Beschleunigungssensors (8) für den lastfreien Schaltvorgang,

- Bereitstellen des charakteristischen Vibrationsmusters (8) in einer Datenbank (10).


 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Referenzmessung aufgenommen wird, indem ein Referenzschaltvorgang durchgeführt wird und ein Referenzvibrationsmuster erstellt wird und aus einem Vergleich zwischen dem Referenzvibrationsmuster mit dem charakteristischen Vibrationsmuster (6) eine Zustandsgröße der Antriebseinheit (2) ermittelt wird.
 
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten des Beschleunigungssensors (8) von einer an der Antriebseinheit (2) angeordneten Datenverarbeitungsvorrichtung (12), aufgenommen werden und in das Referenzvibrationsmuster umgewandelt werden.
 
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Sensordaten, das Referenzvibrationsmuster oder die Zustandsgröße über ein Datennetz (14) zu einem Rechnersystem (16) übertragen wird und dort in der Datenbank 10 gespeichert wird.
 
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibration mittels des Beschleunigungssensors (8) an einer Antriebswelle (16) gemessen wird.
 
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (8) an einem Gehäuse (18) der Antriebseinheit (2) angeordnet ist.
 
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltvorgang lastfrei durchgeführt wird.
 
8. Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät mit

- einer Antriebseinheit (2) für einen Schaltkontakt (20),

- einem Beschleunigungssensor (8) im Bereich der Antriebseinheit (2)

- Einer Steuervorrichtung (22) für die Antriebseinheit (2), die ausgestaltet ist, einen Schaltvorgang durchzuführen und mit dem Beschleunigungssensor (8) ein charakteristischen Vibrationsmusters (6) für den lastfreien Schaltvorgang aufzunehmen und das charakteristische Vibrationsmuster (6) in einer Datenbank (14) bereitzustellen.


 
9. Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenverarbeitungsvorrichtung (12) vorgesehen ist, die in derart ausgestaltet ist, aus dem charakteristische Vibrationsmuster (6) im Vergleich mit einem Referenzvibrationsmuster eine Zustandsgröße der Antriebseinheit (2) zu bestimmen.
 
10. Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenübertragungsvorrichtung (24) an der Antriebseinheit (2) vorgesehen ist und über ein Datennetz (14) eine Datenverbindung zwischen der Antriebseinheit (2) und einer Zentralstation (26) besteht.
 
11. Hoch- oder Mittelspannungsschaltgerät nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der der Beschleunigungssensor an einer Antriebswelle (16) und/oder an einem Antriebsgehäuse (18) angeordnet ist
 




Zeichnung



















Recherchenbericht









Recherchenbericht