用于监控导线束的多个电能导线的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于监控包括多个电导线、尤其电能导线的导线束的方法。本发明还涉及一种用于监控包括多个电导线的导线束的监控设备，并且本发明涉及一种风能设备。
【背景技术】
[0002]已知的是，电能由风能设备的发电机经由在风能设备的塔中的电导线输送至塔底，以便在那进一步传导和/或进一步处理所述电能。在已知的示例中，发电机产生交流电流，例如呈两个三相的交流电流的形式。将所述交流电流在发电机所设置于的吊舱中整流并且将在此产生的直流电流经由直流电流导线从吊舱进而大致从塔的塔顶导向塔底。为此通常并联连接有多个相同的导线，以便避免过粗进而难操纵的导线并且通过应用多个并联连接的导线来实现所需的总导线横截面。所述导线例如能够在塔顶和塔底中分别经由端子汇流排(Klemmschiene)导电地连接。例如，由此能够通过将其在汇流排处电地、即电流地彼此连接的方式将16个导线并联连接。此外，所产生的直流电流输出到所述汇流排或类似的器件上并且理想地均等分布到各个导线上。在此，电流到电导线上的均等的分布基本上受物理地限制。如果所有的导线尤其具有相同的横截面和相同的长度，即例如塔长度，那么所述导线也具有相同的欧姆电阻或通常来说相同的阻抗。相应地，在每个导线中出现相同的电流。
[0003]然而在实际中能够发生的是，存在缺陷或至少不可接受的不精确性。这样例如能够分开地存在高的传导电阻、中断、短路或类似情况，这可能能够造成无论如何导线之一的过高的电流。错误地或不足地连接的各个导线能够造成较少电流或在极端情况下完全没有电流流过所述导线并且其余的导线相应地必须接收并且传导更多电流。
[0004]德国专利和商标局在本申请的优先权申请中检索到下述现有技术:DE 10 2009021 217 Al和 EP 2 270 452 A2。
【发明内容】
[0005]由此，本发明基于的目的是，针对上述问题中的至少一个。尤其应实现简化的解决方案，以检测多个并联连接的用于将电流从发电机向下传导到塔的导线的按规定作用。尤其也应尽可能地保持设施上的耗费低，并且优选应保持易故障性同样尽可能小。至少应提出一个替选解决方案。
[0006]根据本发明，提出一种根据权利要求1的方法。所述方法监控具有多个电导线的导线束，其中导线束准备用于传导由风能设备的发电机所产生的电能。由此，导线束引导相应的电流进而发电机的所产生的能量。在此，能够为了进一步处理、尤其整流由发电机所产生的电流而产生电流。
[0007]此外，在至少两个电导线上分别测量温度。由此，提供至少两个温度导线温度，并且将所述测量出的温度、尤其每个测量出的温度与每个其他的测量出的温度相互比较。在评估所述相应的温度相互间的比较时，或者说通过评估所述相应的温度相互间的比较来检测:是否两个温度之间相差大于预设的极限。由此，重要的是温度彼此间的关系。当然，也能够考虑绝对温度，以便例如识别导线的绝对的过载，然而根据本发明的提议基于两个温度的比较。
[0008]所基于的想法是，导线在标准情况下电负载相同，尤其相同的导线引导相同多的电流。如果现在出现干扰，其中例如导线中的一个接触不良或者例如损坏，那么所述导线能够具有更高的总电阻并且相应地引导更少的电流。因此，其余的导线、尤其至少一个其他被监控的导线相应地引导更多电流。因此，所述不同的电流造成两个导线的不同的变热进而造成不同的温度并且最终造成所比较的温度相互间存在的差别超过预设的极限。
[0009]导线中的温度通过多种其他的影响受影响，如总电流的高度，所述总电流在风能设备中最终也不与占主导的风条件相关。此外，在塔中或在塔的安置地点处的相应的环境温度也能够影响导线的温度。然而，这些或多或少极端的温度影响均等地或至少基本上均等地作用到束的导线上。因此，通过检测温度差能够无视其他的边界条件的评估。
[0010]此外，无论如何在导线中的电流的示例地描述的减小，结合在另一导线中的电流的提高造成相对大的温度差进而形成对于在所述导线束中存在问题的非常适合的指示。
[0011]预设的极限，也能够称作极限差温度能够由经验值或在运行前的预先测量中固定地预设。同样要考虑的是，在各个导线上的至少第一测试设备中测量并且检测温度，并且在此记录温度相互间的标准差。由此优选地，所述极限或极限温度差确定为超过这样检测出的标准差的值。如果在三个或更多导线上检测温度，那么能够有利地提出，预设，即根据用哪个导线与哪个导线进行比较来预设不同的极限或极限差温度。这样的不同的极限也能够相应地通过所描述的标准差的、尤其标准波动的预先测量和预先检测来确定。
[0012]也能够预先确定预设的极限并且紧接着在设备的运行中根据所进行的测量进行匹配。
[0013]优选地，当检测到两个温度相互间相差大于预设的极限时，输出也视为故障通知的警报信号。这样的警报信号能够作为内部的信号传递到程序计算机或类似设备上，所述程序计算机能够执行其他措施，尤其风能设备的节流、紧急情况下风能设备的切断，然而替选或附加地警报信号例如经由数据采集与监视控制系统(Scada)发送到控制中心。
[0014]优选地，待监控的导线束铺设在风能设备的塔中，并且将所有的由发电机产生的能量一一减去损耗一一从塔导出。由此，所述监控过程尤其涉及对于基本上传输电能的能量导线的监控。这样的能量导线相应地设计为，用于传导大的电流，不仅用于传递信息。为此，这样的能量导线概括为束，所述束设为，用于传导总电流，其中所述总电流尽可能均等地分配到所述束的导线上。由此，故障功能如导线的错误的连接造成在导线之间的电流分配的相应的移动。由于要期望的电流相对高，使得这在热方面可察觉并且通过在相应的导线上的温度的所提出的比较来检测出。
[0015]优选地，导线束的被监控的导线相互并联连接，并且准备用于，分别引导相同大的电流。为此，导线是基本上相同的，即是相同类型、相同实施方式和/或具有相同的长度和/或相同的导线横截面。通常可以存在相同的长度，因为整个的束进而每个单独的导线无论如何优选从塔顶到达塔底，其中代替塔也能够存在桅杆。现在如果存在相同的导线横截面并且在此存在相同的材料如尤其铜或铝，那么电导线首先在其导电性上是等值的。此外，当使用相同的外壳时，热绝缘特性也是相同的。优选地，本来总的来说使用相同的导线，以便防止应用横截面大的导线，所述横截面大的导线即使其能实现也是难操纵的。
[0016]优选地，所有待监控的导线的温度沿导线束的纵向方向在相同的部位上、即尤其在塔顶中的连接或测量部位上或在塔底中的连接或测量部位上测量。由此避免，不同的测量部位、即尤其不同的测量高度造成不同的温度进而减弱所提出的比较的说服力。此外，也能够在塔顶、尤其在风能设备的吊舱中或在塔底中相对简单地实现测量传感器与评估装置的有利连接和的数据的进一步处理。此外，基本上在一个部位上记录所有的测量值，并且在那评估或至少为评估做准备，例如进行数字化。
[0017]在对两个温度相互进行比较并且检测是否所述两个温度彼此相差大于预设的极限时，两个温度中的一个也能够是多个温度值的平均值。这样，例如能够对所有检测出的温度、即每个导线的温度取平均值然后分别将每个导线的各个温度分别与所述平均值进行比较。在此，对精确性的要求可能比将两个具体测量出的温度相互比较的情况更高一些，然而为此对于每个导线的温度进行一次比较是足够的，即所述温度与平均温度的比较。这样例如在十个导线的情况下，当每个导线的温度仅分别与平均温度比较时，仅需要进行十次比较。然而，如果根据一个也提出的实施方式，每个导线的温度与每个其余的导体的温度相互比较，那么在所述示例中45次比较是必要的。
[0018]优选地，温度能够用作一种功率标度(Leistungshebel)，即关于所传输的功率给出说明。例如，当出现单个温度差时，能够输出故障通知。所述温度差例如能够为5°C。补充提出，也在超过最大绝对温度时输出故障通知，例如当导线达到75 °C的温度时。
[0019]故障通知能够在两种所描述的情况下通过接通警报开关、尤其将警报开关短路的方式闭合警报接触，这相应地还能够用于评估，例如能够由此接通另一警报信号，例如警报灯、声学的警报信号和/或切断设备。除此之外或替选于此地，故障通知能够设为用于发送数据集。所述数据集能够包含地点和时间和必要时也包含其他的细节如具体测量出的温度并且将其相应地转发，尤其转发到控制中心。
[0020]此外，提出根据权利要求6的监控设备。所述监控设备设为用于监控包括多个电导线的导线束，其中导线束准备用于传导由风能设备的发电机产生的电能。监控设备分别包括在电导线中的至少两个上的温度传感器，以分别测量所述导线的温度。此外，设有比较设备，以用于将温度相互比较，和评估设备，以用于检测，是否两个温度、即尤其两个导线的温度彼此相差大于预设的极限。尤其这样的监控设备构成为，用于执行根据上述实施方式中的至少一个的方法。
[0021]监控设备有利地通过程序计算机改进为用于处理所测量的温度，其中尤其程序计算机构成比较设备和/或评估设备。由此，尤其用于监控的方法整个地或部分地在程序计算机上执行。
[0022]优选地，在每个电导线上设置有温度传感器，以便检测每个所述电导线的温度并且执行所描述的比较。有利的是，作为温度传感器使用依据温度的测量电阻。由此，能够以简单的方式和方法测量温度并且以电方式进一步处理。同样地，以简单的方式和方法可在每个导线上设置这样的传感器。这样，即使在多个电导线组成束的情况下，也能够对于每个单独的导线进行所提出的监控。为此，在最简单的情况下，在每个待监控的电导线上仅需要各一个温度传感器和评估单元，在所述评估单元中将所有的温度测量值聚集并且评估。优选地，评估单元或预先评估单元连接在传感器和程序计算机之间，以便将模拟的测量信号转换为数字的，和/或放大测量信号。
[0023]只要监控束的每个导线，那么这涉及电地并联连接的导线，所述导线传导风能设备的发电机的能量并且在此分配相互间的相应的电流。就此而言，束表示多个组合成的用于传导所述所产生的电能的能量导线，与为了另外目的其他导线，例如在此从监控中排除的数据导线、保护导线或接地导线是否与所述束机械连接无关。
[0024]优选地，束的所述导线进而束整体设为用于引导直流电流。
[0025]束的电导线的并联连接意味着，所述导线在至少一个连接部位上导电，即电流地连接。这尤其能够在共同的端子或共同的汇流排上进行。待传导的