AT528317B1 - Warnvorrichtung und Verfahren zum Schutz von Personen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Warnvorrichtung (1) sowie ein zugehöriges Verfahren zum Schutz von Personen (2) in der Nähe von elektrischen Anlagen (3), welche zumindest eine oder mehrere stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponenten (4) aufweisen. Dabei warnt die Warnvorrichtung (1) vor einem Vorhandensein einer Gefahrensituation durch Ausgabe einer Warnmeldung (AL) und kann von einer zu schützenden Person (2) idealerweise an einem Helm, Kleidungsstück oder am Körper (z.B. Handgelenk) getragen werden. Um die Sicherheit einer Person (2), welche eine derartige Warnvorrichtung (1) trägt, weiter zu verbessern und zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass die Warnvorrichtung (1) zumindest aufweist: − eine E-Feld-Sensoreinheit (6) zum Erfassen eines elektrischen Felds (E) in Form von E-Feld-Messdaten, welches die zumindest eine stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponente (4) umgibt; − eine Detektoreinheit (7) zum Erfassen von in der zumindest einen Komponente (4) der elektrischen Anlage (3) auftretenden Teilentladungsaktivitäten (PD) in Form von Teilentladungsdaten (TE); − eine Auswerteeinheit (8) zum Auswerten der von der E-Feld Sensoreinheit (7) erfassten E-Feld-Messdaten und der von der Detektoreinheit (7) erfassten Teilentladungsdaten (TE); und − einer Alarmierungseinheit (9) zum Ausgeben der zumindest einen Warnmeldung (AL), wenn die Auswerteeinheit (8) anhand einer Auswertung der E-Feld-Messdaten und/oder der Teilentladungsdaten (TE) eine vorhandene Gefahrensituation für die zu schützende Person (2) feststellt.

Description

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Beschreibung

WARNVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM SCHUTZ VON PERSONEN

[0001] Die gegenständliche Erfindung betrifft allgemeine das Gebiet der Sicherheitsausrüstungen, insbesondere den Bereich des Personenschutzes im Umfeld bzw. in der Nähe elektrischer Anlagen. Im Speziellen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Warnvorrichtung zum Schutz von Personen in der Nähe von elektrischen Anlagen, welche zumindest eine oder mehrere stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponenten aufweisen, wobei die Warnvorrichtung vor einem Vorhandensein einer Gefahrensituation durch Ausgabe einer Warnmeldung warnt und an einer zu schützenden Person anordenbar ist, idealerweise von der Person getragen werden kann. Die Erfindung betrifft auch ein zugehöriges Verfahren zum Schutz von Personen im Umfeld bzw. in der Nähe elektrischer Anlagen, welche die Warnvorrichtung tragen.

STAND DER TECHNIK

[0002] Elektrische Anlagen zur Energieversorgung sind weit verbreitet. Sie dienen der Übertragung von Energie über größere Entfernungen, wie z.B. elektrische Hoch- und Mittelspannungsnetze oder Abschnitte davon, zur Spannungsumwandlung, wie z.B. Umspannwerke, Transformatorstationen, etc., sowie der Verteilung der Energie an Verbraucher, wie z.B. einer Energieversorgung von Gebäuden, für einen Maschinenpark oder eine Industrieanlage. Üblicherweise werden bei der Energieversorgung einer Anzahl an verschiedenen, elektrischen Anlagen eingesetzt, in welchen üblicherweise zahlreiche Komponenten zum Wandeln von elektrischer Energie, wie z.B. Leistungstransformatoren oder Schaltanlagen, und/oder zum Verteilen von elektrischer Energie, wie z.B. Übertragungsleitungen (z.B. Kabel und/oder Freileitungen), Hochspannungskabelendverschlüsse, etc., verwendet werden, welche Strom führen bzw. unter Spannung, insbesondere einer Spannung im Mittel- oder Hochspannungsbereich, stehen. Diese elektrischen Anlagen mit ihren zahlreichen Komponenten bedürfen einer regelmäßigen Überprüfung, Wartung und Instandhaltung, gegebenenfalls auch Erweiterung. Diese Tätigkeiten werden von entsprechenden Personen - zum Teil auch während des laufenden Betriebs der elektrischen Anlagen bzw. des Energieversorgungssystems - durchgeführt.

[0003] Damit geht eine immanente Gefährdung solcher Personen einher, da im Fall einer unbeabsichtigten Annäherung in eine gefährliche Nähe an stromführende und/oder an unter Spannung stehende Komponenten einer elektrischen Anlage und/oder eines unbeabsichtigten Kontakts mit derartigen Komponenten durch einen elektrischen Schlag bzw. Stromschlag Lebensgefahr oder zumindest die Gefahr von teils erheblichen Verletzungen bestehen kann. Weiterhin können sich im Umfeld einer elektrischen Anlage in der Regel auch Personen befinden, die im Falle eines falschen Verhaltens oder eines Fehlers in der elektrischen Anlage ebenfalls gefährdet sein können, z.B. einen Stromschlag zu erleiden oder bei der Explosion eines Betriebsmittel, z.B. einer Komponente der elektrischen Anlage oder eines Teils davon, zu Schaden kommen. Ein derartiges Gefährdungspotential kann natürlich nicht nur bei elektrischen Anlagen eines Energieversorgungssystems, sondern auch bei Arbeiten (z.B. Inbetriebnahme, Wartungs- und/oder Reparaturarbeiten, Rettungsaktionen, Renovierungsarbeiten, etc.) im Umfeld oder in der Nähe von anderen Anlagen mit stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponenten, wie z.B. Industrieanlagen, Produktionsmaschinen, etc., bestehen.

[0004] Üblicherweise sind z.B. in der Energiewirtschaft wie auch im industriellen Bereich Sicherheitsvorschriften und -praktiken vorgesehen, welche die Gefährdung von Personen durch elektrische Anlagen reduzieren und Unfälle mit stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponenten verhindern sollen. Weiterhin ist es üblich, insbesondere im industriellen Bereich, an elektrischen Anlagen einen sogenannten Notaus vorzusehen, um beispielsweise im Falle einer Berührung einer unter Spannung stehenden und/oder stromführenden Komponente spannungsfrei zu schalten. Dadurch kann zwar die Sicherheit von Personen, welche im Umfeld von unter Spannung stehenden und/oder stromführenden Komponenten elektrischer Anlagen arbeiten, vor allem vor Stromschlag durch unbeabsichtigten Kontakt, erhöht werden. Es ist allerdings

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zumindest eine weitere Person anwesend sein, welche den Notaus im Fehlerfall auslöst und gegebenenfalls Hilfe holt.

[0005] Eine weitere Möglichkeit die Sicherheit von Personen zu erhöhen, welche im Umfeld bzw. in der Nähe von elektrischen Anlagen, insbesondere eines Energieversorgungssystems, arbeiten und bei welchen daher die Gefahr einer gefährlichen Nähe bzw. eines Kontakts mit einer unter Spannung stehenden und/oder einer stromführenden Komponente, vor allem einer Mittel- oder Hochspannungskomponente, besteht, sind Warnvorrichtungen. Diese Warnvorrichtungen können beispielsweise eine Nähe zu einer stromführenden bzw. unter Spannung stehenden Komponente einer elektrischen Anlage, wie z.B. einer Übertragungsleitung, eines Transformators, einer Schaltanlage, etc., erkennen. Eine Person kann daher von einer derartigen Warnvorrichtung durch Ausgabe einer Warnmeldung, z.B. in Form eines akustischen, visuellen Alarms und/oder Vibrationsalarms, gewarnt werden, bevor sie in eine gefährliche Nähe dieser Komponente kommt, diese Komponente unbeabsichtigt berührt oder eine stromführende Leitung unterbricht und durch die daraus entstehende Spannung gefährdet wird. Derartige Warnvorrichtungen zum Schutz von Personen vor elektrischen Gefahren erfassen dazu das elektrische Feld, welches eine unter Spannung, vor allem unter Mittel- oder Hochspannung, stehende Komponente einer elektrischen Anlage umgibt, wobei eine Stärke und ein Ausmaß dieses Feldes proportional zum Spannungsniveau ist, oder im Falle einer Stromführung das magnetische Feld. Eine Warnvorrichtung, von welcher beispielsweise eine Einhaltung von Expositionsgrenzwerte für elektrische Felder überwacht wird, um Stromunfälle zu verhindern, ist idealerweise als kompaktes, mobiles Warngerät ausgeführt, welches von einer Person bzw. einem Benutzer sehr leicht z.B. beim Durchführen von Arbeiten an einer elektrischen Anlage getragen werden kann. Die Warnvorrichtung kann z.B. so ausgestaltet sein, dass sie am Handgelenk, an der Arbeitskleidung und/oder an einem Helm angebracht und getragen werden kann und daher die Person bei ihren Tätigkeiten nicht behindert. Unterschiedlichen Ausführungsformen derartiger Warnvorrichtungen sind beispielsweise aus der EP 1 296 150 A1, der WO 2018/111474 A1 oder der EP 4 276 478 A1 bekannt.

[0006] Da in elektrischen Anlagen, insbesondere von Energieversorgungssystemen, hohe Spannungen und Energie auftreten, welche die Komponenten der elektrischen Anlagen ausgesetzt sind, müssen die Komponenten während des Betriebs eine ausreichend große und zuverlässige Isolierung aufweisen. Dadurch können elektrische Durchschläge vermieden werden, welche neben Beschädigungen an den jeweiligen Komponenten bzw. den elektrischen Anlagen selbst eine weitere Gefahr für Personen (z.B. Wartungspersonal, Bedienpersonal, etc.) im Umfeld bzw. in der Nähe von elektrischen Anlagen darstellen. Als Isolierung werden je nach Komponente unterschiedliche Isolierstoffe oder Isoliermittel, wie z.B. technische Keramik (z.B. Steatit, Porzellan für Isolatoren von Freileitungen oder bei Strom-Durchführungen, etc.), Kunststoffe (z.B. vernetztes Polyethylen bei Hochspannungskabel, etc.), Öle (z.B. Transformatoröl in Leistungsschaltern, Leistungstransformatoren, Ölkabeln, etc.) oder andere Materialen mit extrem geringer elektrischer Leitfähigkeit eingesetzt.

[0007] Zumeist sind die Isolierungen in Komponenten von elektrischen Anlagen, vor allem in Hoch- und Mittelspannungskomponenten eines Energieversorgungssystems, im Laufe der Zeit durch die auftretenden elektrischen Felder großem Stress ausgesetzt, welcher zu vorzeitiger Alterung der Isolierung und/oder Schäden in der Isolierung (z.B. Rissen bei festen Isolierungen, Blasen bei flüssigen Isolierungen, etc.) führen kann. Bei Durchbruch der Isolierung können beispielsweise hohe Erdfehlerströme auftreten, welche einerseits große Schäden an den Komponenten verursachen und andererseits eine große Gefahr für Personen darstellen. Allerdings können sich Durchbrüche von Isolierungen —- zum Beispiel, wenn sie durch Alterung des verwendeten Isolierstoffs bzw. Isoliermaterials verursacht werden oder falsch installiert wurden, durch vorhergehende Teilentladungen ankündigen.

[0008] Eine Teilentladung (oder kurz TE bzw. englisch Partial Discharge oder kurz PD), die auch als Vorentladung bezeichnet wird und ein Begriff aus der Hochspannungstechnik ist, beschreibt eine elektrische Entladung, die nur einen Teil der Isolierung einer elektrischen Komponente oder einer elektrischen Anlage betrifft und nicht sofort zu einem vollständigen Durchschlag bzw. Durch-

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bruch führt. Teilentladungen entstehen in Bereichen mit hoher elektrischer Feldstärke, z.B. bei stark inhomogenen Verläufen eines elektrischen Feldes in Isolierungen von Komponenten elektrischer Anlagen oder entlang von Luftstrecken. So kann es beispielweise an Grenzen zwischen Isoliermaterialien (z.B. bei schlecht ausgeführten elektrischen Verbindungen) oder an Stellen mit Fehlern oder Inhomogenitäten in der Isolierung (z.B. bei Gasblasen in flüssigen Isolierstoffen, bei Rissen in festen Isolierstoffen, etc.) zu Bereichen mit hoher elektrischer Feldstärke und damit zu einer lokalen Überschreitung der isoliermaterialtypischen Durchschlagfeldstärke kommen, was zu Teilentladungen führt. Teilentladungen sind zumeist lokal bzw. auf einen kleinen Bereich der Isolationsstrecke begrenzt und treten in sehr kurzen Zeitintervallen (z.B. im Bereich von Nanobis Mikrosekunden) auf. Bei Teilentladungen kann zwischen äußeren Teilentladungen oder Koronaentladungen, inneren Teilentladungen oder so genannter Kavitations- und Oberflächen- oder Gleitentladungen unterschieden werden. Äußere Teilentladungen sind Entladungen, welche an Oberflächen von freien Metallelektroden - z.B. scharfen Kanten oder spitzen Objekten, an denen die Feldstärke erhöht ist - in den freien Luftraum hinein auftreten. Als innere Teilentladungen werden üblicherweise alle äußerlich nicht sichtbaren Entladungen innerhalb von festen, flüssigen oder gasförmigen Isolierstoffen bezeichnet. Diese Teilentladungen treten z.B. dort auf, wo Inhomogenitäten des Isoliermaterials unter starkem Feldeinfluss liegen, wie z.B. im Fall von Gasbläschen in einer Isolierflüssigkeit (z.B. Öl, etc.) oder Verunreinigungen in einem festen Isolierstoff (z.B. Einschlüsse in Gießharz). Die Isoliereigenschaften an der Stelle der Inhomogenität (z.B. der Gasblasen oder dem Einschluss) sind durch die örtlich geringere Durchschlagsfestigkeit gestört, was sich durch Teilentladungen bemerkbar macht. Gleitentladungen finden entlang der Oberfläche eines Isoliermaterials bzw. an der längs zum elektrischen Feld liegenden Grenzschicht eines Isoliermaterials statt (z.B. bei starker Verschmutzung).

[0009] Teilentladungen sind damit zumeist ein Hinweis auf Schwachstellen in der Isolierung einer Komponente einer elektrischen Anlage. Diese Schwachstellen können langfristig zu ernsthaften Schäden — von z.B. einer Degradation des Isoliermaterials bis schließlich zu einem vollständigen Durchschlag — führen. Neben einer unbeabsichtigten gefährlichen Nähe bzw. eines unbeabsichtigten Kontakts mit unter Spannung stehenden und/oder stromführenden Komponenten einer elektrischen Anlage bilden Schwachstellen in der Isolierung ein weiteres Gefahrenpotential für Personen, welche z.B. eine Inbetriebnahme, Wartungsarbeiten oder andere Tätigkeiten an Komponenten einer elektrischen Anlage durchführen.

[0010] Es ist zwar möglich, auftretende Teilentladungen mittels verschiedener Techniken nachzuweisen und zu messen. Dazu können z.B. akustische Messverfahren, bei welchen von Teilentladungen erzeugte, akustische Signale (z.B. Schallwellen, Ultraschallwellen) ausgewertet werden, optische Messverfahren, bei welchen von Teilentladungen emittiertes Licht, insbesondere UV-Strahlung ausgewertet wird, oder elektrische bzw. elektromagnetische Messverfahren, welche die von Teilentladungen verursachten elektrischen bzw. elektromagnetischen Impulse auswerten, eingesetzt werden. Dadurch kann ein Isolationszustand von Komponenten elektrischer Anlagen, vor allem im Bereich der Energieversorgung (z.B. Kabel, Leistungstransformatoren, Schaltanlagen, Hochspannungskabelendverschlüssen, etc.) durch Überprüfungen zu bewerten, um Defekte frühzeitig zu erkennen. Für derartige Überprüfungen gibt es beispielsweise Geräte, wie z.B. das UltraTEV'M Plus? der Firma EA Technology Limited, welches z.B. Ultraschallsignale, etc. erkennen kann, oder wie z.B. in der WO 2019/234412 A2 beschrieben, mit welchen Teilentladungen erkannt und/oder lokalisiert werden können.

[0011] Die Geräte werden üblicherweise nur für Inspektionen und Überprüfungen von elektrischen Anlagen bzw. deren Komponenten auf Teilentladungsaktivitäten eingesetzt. Sie sind daher beispielsweise als System, die für Messung und Analyse von Teilentladungsaktivitäten in elektrischen Anlagen aufgebaut werden, oder als Handgeräte, die von einem Benutzer bei der Inspektion in der Hand gehalten bzw. entlang der zu testenden Komponenten geführt werden, ausgestaltet. Personen, welche z.B. eine Inbetriebnahme, Wartungsarbeiten, Reparaturarbeiten oder andere Tätigkeiten an Komponenten einer elektrischen Anlage durchführen, können diese Geräte nur bedingt bis gar nicht nutzen, um Teilentladungen zu erkennen. Messungen oder Detektionen mit diesen Systemen müssen in der Regel von Personen mit Fachwissen durchgeführt werden.

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[0012] Um die Sicherheit von Personen, welche im Umfeld bzw. in der Nähe von elektrischen Anlagen, insbesondere eines Energieversorgungssystems, Inbetriebnahme-, Wartungs- und/ oder Reparaturarbeiten oder andere Tätigkeiten durchführen oder sich dort aufhalten noch weiter Zu verbessern, wäre es daher wünschenswert, wenn es eine Warnvorrichtung sowie ein zugehöriges Verfahren gäbe, welche nicht nur die Nähe zu einer stromführenden und/oder. unter Spannung stehenden Komponente einer elektrischen Anlage, sondern auch Teilentladungsaktivitäten in Komponenten der elektrischen Anlage erkennen können und wobei die Warnvorrichtung von einer Person, idealerweise ohne Fachwissen, sehr einfach und leicht während der jeweiligen Tätigkeit im Umfeld der elektrischen Anlage getragen werden könnte.

[0013] Aus der WO 2020/161241 A1 ist beispielsweise ein mobiler Elektroverteiler mit einem Notsignaleingang bekannt, welcher bei Empfang von externen Notsignalen eine interne Trenneinheit betätigt, um damit zumindest einen Teil des mobilen Elektroverteilers spannungsfrei zu schalten. Das Notsignal wird von einer Schutzvorrichtung ausgegeben, welche von einer Person z.B. an einem Kleidungsstück, etc. getragen werden kann, wenn von der Schutzvorrichtung ein durch die Person fließenden gefährlichen Körperstrom, welcher durch einen Kontakt mit einem stromführenden oder unter Spannung stehenden Teil verursacht wurde, detektiert wird. Damit kann die aus der WO 2020/161241 A1 bekannte Schutzvorrichtung nur einen Kontakt mit einem stromführenden oder unter Spannung stehenden Teil erkennen, aber keine gefährliche Annäherung an einen derartigen Teil.

[0014] Die CN 114325264 A zeigt einen Helm mit einer Warnvorrichtung, die eine Vielzahl an Sensoren aufweist, welche abnormale Entladungen einer Stromversorgungseinrichtung, vor allem Coronaentladungen, detektieren können. Allerdings kann mit diesem Helm kein E-Feld, welches eine Stromversorgungseinrichtung umgibt, erkannt werden und damit auch keine gefährliche Annäherung einer Person an die Stromversorgungseinrichtung verhindert werden.

[0015] Weiterhin ist auch der SE 2330024 A1 ein Überwachungssystem für ein Umspannwerk bekannt, mit welchen Teilentladungen z.B. in Transformatoren des Umspannwerks erkannt und überwacht werden können. Dazu werden von einem Sensor beispielsweise Stromspitzen bzw. ein Schalldruck einer Teilentladung gemessen und bei Übersteigen eines vordefinierten Schwellwerts durch die von Sensor gemessenen Daten ein Alarm ausgelöst. Allerdings lässt sich auch mit diesem Überwachungssystem keinen gefährliche Annäherung einer Person an eine Stromversorgungseinrichtung verhindert werden.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0016] Es ist daher die Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, eine Warnvorrichtung zum Schutz von Personen sowie ein zugehöriges Verfahren anzugeben, mit welchen die Sicherheit für Personen im Bereich einer elektrischen Anlage auf einfache Weise weiter verbessert und erhöht wird.

[0017] Diese Aufgabe wird durch eine Warnvorrichtung sowie ein zugehöriges Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

[0018] Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch eine Warnvorrichtung der eingangs angegebenen Art, wobei die Warnvorrichtung zumindest aufweist:

- eine E-Feld-Sensoreinheit zum Erfassen eines elektrischen Felds in Form von E-FeldMessdaten, welches die zumindest eine stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponente umgibt;

- eine Detektoreinheit zum Erfassen von in der zumindest einen Komponente der elektrischen Anlage auftretenden Teilentladungsaktivitäten in Form von Teilentladungsdaten;

- eine Auswerteeinheit zum Auswerten der von der E-Feld-Sensoreinheit erfassten E-FeldMessdaten und der von der Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten; und

- einer Alarmierungseinheit zum Ausgeben der zumindest einen Warnmeldung an die zu schützende Person, wenn die Auswerteeinheit anhand einer Auswertung der E-Feld-

Messdaten und/oder der Teilentladungsdaten eine vorhandene Gefahrensituation für die zu schützende Person feststellt.

[0019] Der Hauptaspekt der erfindungsgemäßen Warnvorrichtung besteht darin, dass durch eine Kombination von einer E-Feld-Sensoreinheit zum Erfassen eines E-Felds und einer Detektoreinheit zum Erfassen von Teilentladungsaktivitäten in der Warnvorrichtung die Sicherheit von Personen, welche die Warnvorrichtung bei sich tragen, im Umfeld bzw. im Bereich von elektrischen Anlagen, insbesondere von Anlagen mit Hoch- und/oder Mittelspannungskomponenten auf einfache und effiziente Weise verbessert und erhöht wird. Die Person kann durch die erfindungsgemäße Warnvorrichtung leicht bei vorhandener Gefährdung durch eine stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponente einer elektrischen Anlage gewarnt werden, wodurch die Gefahr von Unfällen und sogar lebensgefährliche Verletzungen erheblich reduziert werden kann. Durch die in der Warnvorrichtung vorgesehene Detektoreinheit zum Erfassen von Teilentladungsaktivitäten können — zusätzlich zum Erfassen von elektrischen Felder, welche stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponenten umgeben, auch Teilentladungsaktivitäten in diesen Komponenten erkannt und gegebenenfalls dokumentiert werden. Bei kritischen Teilentladungsaktivitäten, welche z.B. Durchbrüche von Isolationen oder sogar eine Explosion von Komponenten oder Komponententeilen zur Folge haben können, kann eine die Warnvorrichtung tragende Person idealerweise gewarnt werden, um den Gefahrenbereich zu verlassen und gegebenenfalls entsprechende Maßnahmen veranlassen.

[0020] Vor allem ist es günstig, wenn die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, die von der EFeld-Sensoreinheit erfassten E-Feld-Messdaten mit zumindest einem vorgegebenen Schwellwert für das elektrische Feld und/oder die der Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten mit zumindest einem vorgegebenen Schwellwert für Teilentladungsaktivitäten zu vergleichen und bei Überschreiten des zumindest einen vorgegebenen Schwellwerts für das elektrische Feld durch die von der E-Feld-Sensoreinheit erfassten E-Feld-Messdaten und/oder bei Überschreiten des zumindest einen vorgegebenen Schwellwerts für Teilentladungsaktivitäten durch die von der Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten eine vorhandene Gefahrensituation für die zu schützende Person festzustellen. Durch die Vorgabe von entsprechenden Schwellwerten für das elektrische Feld bzw. die Teilentladungsaktivitäten kann mit der Warnvorrichtung sehr einfach und effizient eine Gefahrensituation - wie z.B. gefährliche Nähe zu einer stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente, Gefahr einer unbeabsichtigten Berührung einer stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente, kritische Teilentladungsaktivitäten, die auf einen bevorstehenden Isolationsbruch hindeuten, etc. - erkannt werden und eine entsprechende Warnmeldung ausgegeben werden.

[0021] Vorteilhafterweise ist die Detektoreinheit zum Erfassen von Teilentladungsaktivitäten dazu eingerichtet ist, die durch Teilentladungsaktivitäten verursachte elektromagnetische Wellen, insbesondere elektromagnetische Wellen in einem Mittelwellen- oder Ultrahochfrequenz-Bereich, oder durch Teilentladungsaktivitäten verursachte Ultraschallwellen zu detektieren. Dabei können die von den Teilentladungsaktivitäten verursachten elektromagnetischen Wellen sehr einfach in elektrische Signale umgewandelt werden sowie ein Pegel der Teilentladungsaktivitäten ermittelt werden.

[0022] In einer bevorzugten Ausführungsform der Warnvorrichtung ist vorgesehen, dass die Warnvorrichtung weiterhin einen Beschleunigungssensor aufweist, welcher eine Beschleunigung, vorzugsweise im 3-dimensionalen Raum, der die Warnvorrichtung tragenden Person in Form von Beschleunigungsdaten erfasst, und dass die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, aus den erfassten Beschleunigungsdaten einen Bewegungszustand der Person zu ermitteln, um eine Notsituation der Person zu erkennen und im Fall einer erkannten Notsituation zumindest eine konfigurierte Sicherheitsaktion auszulösen. Durch die Integration eines Beschleunigungssensors in die Warnvorrichtung kann auf einfache Weise eine Notsituation der die Warnvorrichtung tragenden Person, d.h., eine Situation, in der Gefahr für die Gesundheit der Person besteht (z.B., Unfall, gesundheitlicher Notfall), erkannt und entsprechende Hilfe veranlasst werden.

[0023] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Alarmierungseinheit dazu eingerichtet ist, die Warn-

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meldung als optischen Alarm und/oder akustischen Alarm und/oder Vibrationsalarm auszugeben und/oder die Warnmeldung in Form einer Nachricht, insbesondere in Form einer Textnachricht, einer E-Mail, eines Datentelegramms oder eine Sprachanrufs, abzusetzen. Dadurch kann einerseits die Person, welche die Warnvorrichtung trägt, sehr einfach vor einer vorhanden Gefahrensituation (z.B. gefährliche Nähe zu einer stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente, Gefahr einer unbeabsichtigten Berührung einer stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente, kritische Teilentladungsaktivitäten, di auf einen bevorstehenden Isolationsbruch hindeuten, etc.) gewarnt werden, indem z.B. der optische Alarm (z.B. LED), der akustische Alarm (z.B. Warnton/-signal) oder der Vibrationsalarm aktiviert wird. Andererseits können durch Absetzen der Warnmeldung in Form einer Nachricht sehr einfach weitere Personen bei Gefahr (z.B. kritische Teilentladungsaktivitäten in einer Komponente einer elektrischen Anlage, etc.) informiert und/oder gewarnt werden und/oder Hilfe organisiert werden.

[0024] Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Warnvorrichtung ist vorgesehen, dass die Warnvorrichtung als von einer zu schützenden Person tragbares Gerät ausgestaltet ist, wobei ein Gehäuse der Warnvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass die Warnvorrichtung auf einem Helm oder an einem Kleidungsstück anbringbar ist oder am Handgelenk tragbar ist. Damit kann eine zu schützende Person die Warnvorrichtung sehr einfach tragen, ohne z.B. bei Tätigkeiten im Umfeld bzw. im Bereich der elektrischen Anlage behindert zu werden.

[0025] Bei einer Weiterbildung der Warnvorrichtung kann es auch günstig sein, wenn die Warnvorrichtung mit einer Positionsbestimmungseinheit koppelbar ist, wobei die Positionsbestimmungseinheit zumindest in örtlicher Nähe der Warnvorrichtung angeordnet ist, und wobei die Positionsbestimmungseinheit dazu eingerichtet ist, eine Position der Warnvorrichtung in Form von Positionsdaten zu ermitteln und die Positionsdaten an die Auswerteeinheit für eine Zuordnung zu den von der Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten zu übertragen.

[0026] Alternativ kann es auch von Vorteil sein, wenn die Warnvorrichtung eine Positionsbestimmungseinheit aufweist, welche beispielsweise im Gehäuse der Warnvorrichtung angeordnet ist. Die Positionsbestimmungseinheit kann ebenfalls dazu eingerichtet sein, eine Position der Warnvorrichtung in Form von Positionsdaten zu ermitteln und die Positionsdaten an die Auswerteeinheit für eine Zuordnung zu den von der Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten zu übertragen.

[0027] Durch die örtliche Nähe und damit einer Zuordnung zwischen der Positionsbestimmungseinheit und der Warnvorrichtung bzw. durch die Integration der Positionsbestimmungseinheit kann auf einfache Weise die Positionsbestimmungseinheit die Position der Warnvorrichtung relativ genau ermitteln. Damit kann auch für die vom der Detektoreinheit der Warnvorrichtung erfassten Teilentladungsaktivitäten sehr einfache die Position ermittelt werden, an welcher diese beispielsweise in einem Energieversorgungsnetz auftreten. Die erfassten Teilentladungsdaten können mit den Positionsdaten verknüpft werden und so auf einfache Weise mit Hilfe der erfindungsgemäßen Warnvorrichtung zusätzlich zu einem Personenschutz auch auftretende Teilentladungsaktivitäten erkannt und überwacht werden.

[0028] Weiterhin können die von der Positionsbestimmungseinheit ermittelten Positionsdaten der Warnvorrichtung auch genutzt werden, um beispielsweise eine die Warnvorrichtung tragende Person in einer Notsituation rascher aufzufinden.

[0029] Idealerweise weist die Warnvorrichtung eine lokale Speichereinheit aufweist, in welcher zumindest die von der Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten und die jeweils zugeordneten, von der Positionsbestimmungseinheit ermittelten Positionsdaten der Warnvorrichtung zwischenspeicherbar sind. Die lokale Speichereinheit kann idealerweise genutzt werden, wenn z.B. keine Kommunikations- bzw. Datenverbindung zu einer zentralen Rechnereinheit besteht oder aufgebaut werden kann, um die erfassten Teilentladungsdaten und die zugehörigen, ermittelten Positionsdaten sofort an die Rechnereinheit zu übertragen. Weiterhin können diese Daten in der lokalen Speichereinheit zwischengespeichert werden, wenn z.B. aus Sicherheitsgründen keine mobile Kommunikationsverbindung nicht aufgebaut werden soll. Außerdem kann die lokale Speichereinheit idealerweise dazu genutzt werden, vorgegebene Schwellwerte für das elektrische

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Feld und/oder für Teilentladungsaktivitäten, welche in der Auswerteeinheit nutzbar sind, um vorhandene Gefahrensituationen zu erkennen, und konfigurierte Sicherheitsaktionen (z.B. zu informierende Sicherheitsstellen, etc.) für von der Warnvorrichtung erkannte Notsituationen zu hinterlegen.

[0030] Außerdem ist es günstig, wenn die Warnvorrichtung eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, über welche über ein drahtlosen und/oder drahtgebundenes Kommunikationsnetz eine Kommunikationsverbindung für eine Datenübertragung zu einer zentralen Rechnereinheit und/ oder für eine Kommunikation mit einer Sicherheitsstelle aufbaubar ist.

[0031] Weiterhin erfolgt die Lösung der Aufgabe durch ein Verfahren zum Schutz von Personen, welche sich in der Nähe bzw. im Bereich von elektrischen Anlagen mit zumindest eine stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponente befinden oder bewegen. Von diesen zu schützenden Personen wird eine Warnvorrichtung idealerweise an einem Helm, an einem Kleidungsstück oder am Handgelenk getragen, wobei von der Warnvorrichtung die zu schützende Person durch Ausgabe von zumindest einer Warnmeldung vor einer Gefahrensituation gewarnt wird. Dazu werden von einer E-Feld-Sensoreinheit der Warnvorrichtung ein elektrisches Feld, welches die zumindest eine stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponente umgibt, in Form von E-Feld-Messdaten und von einer Detektoreinheit der Warnvorrichtung in der zumindest einen Komponente der elektrischen Anlage auftretende Teilentladungsaktivitäten in Form von Teilentladungsdaten erfasst. Die der von der E-Feld-Sensoreinheit erfassten E-FeldMessdaten und die von der Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten werden von einer Auswerteeinheit der Warnvorrichtung ausgewertet und dann eine Alarmierungseinheit angesteuert, von welcher die zumindest eine Warnmeldung an die zu schützende Person ausgegeben wird, wenn von der Auswerteeinheit anhand einer Auswertung der E-Feld-Messdaten und/oder der Teilentladungsdaten eine vorhandene Gefahrensituation für die zu schützende Person festgestellt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine zu schützende Person, welche über keine Fachkenntnisse verfügen muss, vor Gefahrensituation im Umfeld von elektrischen Anlagen, wie z.B. gefährliche Nähe zu einer stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente, Gefahr einer unbeabsichtigten Berührung einer stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente, kritische Teilentladungsaktivitäten, die auf einen bevorstehenden Isolationsbruch hindeuten, etc., sehr einfach geschützt werden.

[0032] Dabei ist es von Vorteil, wenn von der Auswerteeinheit die von der E-Feld-Sensoreinheit erfassten E-Feld-Messdaten mit zumindest einem vorgegebenen Schwellwert für das elektrische Feld und/oder die der Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten mit zumindest einem vorgegebenen Schwellwert für Teilentladungsaktivitäten verglichen werden. Von der Auswerteeinheit der Warnvorrichtung wird eine für die zu schützende Person vorhandene Gefahrensituation dann sehr leicht festgestellt, wenn der zumindest eine vorgegebene Schwellwert für das elektrische Feld durch die von der E-Feld-Sensoreinheit erfassten E-Feld-Messdaten und/oder der zumindest eine vorgegebene Schwellwert für Teilentladungsaktivitäten durch die von der Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten überschritten wird. Idealerweise können z.B. für das elektrische Feld und/oder die Teilentladungsaktivitäten mehrere Schwellwerte vorgegebenen werden, um beispielsweise eine Gefährlichkeit der jeweiligen Gefahrensituation für die Person bewerten und gegebenfalls entsprechende Warnmeldungen ausgeben zu können.

[0033] Weiterhin kann idealerweise vorgesehen sein, dass von einem Beschleunigungssensor der Warnvorrichtung eine Beschleunigung, vorzugsweise im 3-dimensionalen Raum, der die Warnvorrichtung tragenden Person in Form von Beschleunigungsdaten erfasst wird und von der Auswerteeinheit aus den erfassten Beschleunigungsdaten eine Bewegungszustand der Person ermittelt wird, um eine Notsituation der Person zu erkennen. Im Fall einer erkannten Notsituation kann von der Auswerteeinheit zumindest eine konfigurierte Sicherheitsaktion ausgelöst werden.

[0034] Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass von einer Positionsbestimmungseinheit, welche mit der Warnvorrichtung gekoppelt wird oder welche in einem Gehäuse der Warnvorrichtung angeordnet ist, eine Position der Warnvorrichtung in Form von Positionsdaten ermittelt wird, und dass die Positionsdaten für eine Zuordnung zu den von der Detektoreinheit

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erfassten Teilentladungsdaten an die Auswerteeinheit übertragen werden.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0035] Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt

[0036] Fig.1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Warnvorrichtung

[0037] Fig.2 einen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Verwendung der erfindungsgemäßen Warnvorrichtung im Umfeld einer elektrischen Anlage

[0038] Fig.3 einen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Verwendung der erfindungsgemäßen Warnvorrichtung in einer Notfallsituation

AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0039] Die Erfindung betrifft eine Warnvorrichtung 1 zum Schutz einer Person 2, die beispielsweise im Umfeld bzw. in der Nähe einer elektrischen Anlage 3, wie z.B., eine Energieversorgungseinrichtung, einer Transformatorstation, einem Umspannwerk oder einer Industrieanlage, Tätigkeiten (z.B. Inbetriebnahme, Wartungs- und/oder Reparaturarbeiten, Inspektionstätigkeiten, etc.) ausführt. Die elektrische Anlage 3 weist zumindest eine stromführende und/oder unter Spannung (z.B. Mittel- oder Hochspannung) stehende Komponente 4, zumeist allerdings mehrere derartige Komponenten 4, wie z.B., Energieübertragungsleitungen (z.B. Kabel, Freileitungen), Hochspannungskabelverschlüsse, Leistungstransformatoren, Schaltanlagen, Produktionsmaschinen, etc., auf.

[0040] Die Warnvorrichtung 1 kann an der Person 2 im Umfeld bzw. in der Nähe der elektrischen Anlage 3 angeordnet sein, um die Person 2 vor möglichen Gefahrensituationen - wie z.B., einer gefährlichen Nähe zur stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente 4, einer unbeabsichtigten Berührung der Komponente 4, etc. - im Bereich der elektrischen Anlage 3 zu warnen. Das bedeutet, dass die Warnvorrichtung 1 von der Person 2 im Umfeld bzw. in der Nähe einer elektrischen Anlage 3 getragen wird. Dazu kann die Warnvorrichtung 1 beispielsweise ein Gehäuse 5 aufweisen, welches derart ausgestaltet ist, dass die Warnvorrichtung 1 an einem Helms 13 anbringbar ist - beispielsweise durch Anklippen der Warnvorrichtung 1 an einer Helmkrempe oder durch Befestigung der Warnvorrichtung 1 direkt am Helm 13. Alternativ könnte die Warnvorrichtung 1 mittels des entsprechend ausgestalteten Gehäuses 5 auch an einem von der Person 2 getragenen Kleidungsstück (z.B. Gürtel, Jacke, Hemd, etc.) angebracht werden oder von der Person am Handgelenk getragen werden. Weiterhin wäre es auch möglich, die Warnvorrichtung 1 in den Helm 13 oder in ein Kleidungsstück zu integrieren, sodass eine Nutzung der Warnvorrichtung 1 im Gefahrenbereich bzw. im Bereich der elektrischen Anlage 3 sichergestellt ist.

[0041] In Figur 1 ist die Warnvorrichtung 1 ist schematisch in einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Die Warnvorrichtung 1 weist zum Erkennen von Gefahrensituationen im Bereich einer elektrischen Anlage 3 zumindest eine E-Feld-Sensoreinheit 6 zum Erfassen eines elektrischen Felds E, welches die zumindest eine stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponente 4 der elektrischen Anlage 3 umgibt, sowie eine Detektoreinheit 7 zum Erfassen von in der zumindest einen Komponente 4 der elektrischen Anlage 3 auftretenden Teilentladungsaktivitäten PD auf. Weiterhin sind eine Auswerteeinheit 8 sowie eine Alarmierungseinheit 9 vorgesehen. Die E-Feld-Sensoreinheit 6 zum Erfassen des elektrischen Felds E, die Detektoreinheit 7 zum Erfassen von Teilentladungsaktivitäten PD, die Auswerteeinheit 8 und die Alarmierungseinheit 9 sind beispielsweise im Gehäuse 5 der Warnvorrichtung 1 angeordnet.

[0042] Die E-Feld-Sensoreinheit 6 kann zumindest einen Sensor, üblicherweise mehrere Sensoren zum Erfassen des elektrischen Felds E, welches die zumindest eine unter Spannung stehende Komponente 4 der elektrischen Anlage 3 umgibt, umfassen. Mittels des zumindest einen Sensors kann die E-Feld-Sensoreinheit 3 das elektrische Feld E einer stromführenden und/oder

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unter Spannung stehenden Komponente 4 in Form von E-Feld-Messdaten erfassen und z.B. eine Stärke und ein Ausmaß des elektrischen Felds E erkennen bzw. eine Nähe der Person 2 zur unter Spannung stehenden Komponente 4 erkennen. Der zumindest eine Sensor kann z.B. ein kapazitiver Sensor sein, welcher beispielsweise aus zwei im Raum angeordneten Leitern (z.B. Plättchen aus leitendem Material) besteht, zwischen denen eine Spannung gemessen wird. Die von der E-Feld-Sensoreinheit 6 erfassten E-Feld-Messdaten werden dann - gegebenenfalls nach einer entsprechenden Verstärkung durch eine Verstärkereinheit - an die Auswerteeinheit 8 für eine Auswertung weitergeleitet.

[0043] Die Detektoreinheit 7 ist zum Erfassen der Teilentladungsaktivitäten PD eingerichtet, welche in der zumindest einen stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente 4 beispielsweise aufgrund von Alterung und/oder Schwachstellen in der Isolierung der Komponente 4 verursacht werden. Das bedeutet, dass die Detektoreinheit 7 die Teilentladungsaktivitäten PD der zumindest einen elektrischen Komponente 4 in Form von Teilentladungsdaten TE erfassen kann. Dazu kann die Detektoreinheit 7 beispielsweise dazu eingerichtet sein, elektromagnetische Wellen, beispielsweise im Mittelwellen- bis UHF-Bereich, vorzugsweise in einem Bereich von 100 MHz bis zu einigen GHz, oder Schallwellen, vor allem Ultraschallwellen, zu detektieren, welche durch die Teilentladungsaktivitäten PD verursacht werden. Es könnte als Detektoreinheit 7 auch eine UV-Kamera verwendet werden, welche eine durch die Teilentladungsaktivitäten PD verursachte UV-Strahlung erfasst. Aus den detektierten Teilentladungsaktivitäten PD können von der Detektoreinheit 7 beispielsweise Teilentladungspegel oder kurz TE-Pegel abgeleitet und als Teilentladungsdaten TE erfasst werden. Dazu weist die Detektoreinheit 7 einen entsprechenden Sensor auf, mit welchem die von den Teilentladungen verursachte elektromagnetischen Wellen, insbesondere die elektromagnetischen Wellen im UHF-Bereich, oder von Teilentladungsaktivitäten PD verursachten Schall- bzw. Ultraschallwellen detektiert werden können. Als Sensor in der Detektoreinheit 7 kann z.B. eine UHF-Antenne bzw. ein UHF-Sensor oder ein akustischer Sensor (z.B. Ultraschallmikrophon, etc.) oder einen UV-Kamera verwendet werden. Die von der Detektoreinheit 7 in Form von Teilentladungsdaten TE erfassten Teilentladungsaktivitäten PD werden dann für eine Auswertung und/oder Weiterverarbeitung an die Auswerteeinheit 8 weitergeleitet.

[0044] Die Auswerteeinheit 8 ist dazu eingerichtet, die von der E-Feld-Sensoreinheit 6 weitergeleiteten E-Feld-Messdaten und die von der Detektoreinheit 7 weitergeleiteten Teilentladungsdaten TE auszuwerten. Weiterhin ist die Auswerteeinheit 8 dazu eingerichtet, die Alarmierungseinheit 9 für eine Ausgabe einer Warnmeldung AL anzusteuern, wenn beispielweise anhand einer Auswertung der E-Feld-Messdaten und/oder der Teilentladungsdaten TE eine für die Person 2 vorhandene Gefahrensituation erkannt wurde. Dazu können z.B. in der Auswerteeinheit 8 oder in einer lokalen Speichereinheit (in Fig. 1 der Einfachheit halber nicht dargestellt) zumindest ein vorgegebener Schwellwert für das elektrische Feld E und/oder zumindest ein vorgegebener Schwellwert für Teilentladungsaktivitäten PD hinterlegt sein, mit welchen die E-Feld-Messdaten und/oder die Teilentladungsdaten TE von der Auswerteeinheit 8 verglichen werden. Bei Überschreiten eines dieser vorgegebenen Schwellwerte stellt die Auswerteeinheit 8 eine vorhandene Gefahrensituation fest und kann die Alarmierungseinheit 9 derart ansteuern, dass die Alarmierungseinheit 9 eine entsprechende Warnmeldung AL ausgibt.

[0045] Die Auswerteeinheit 8 kann daher eine mikroprozessorbasierte Hardware sein, auf der entsprechende Software abläuft. Die Auswerteeinheit 8 kann aber auch als integrierter Schaltkreis, wie als Field-Programmable Gate Array (FPGA) oder Anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ausgeführt sein. Auch andere Implementierungen sind grundsätzlich denkbar.

[0046] Die Alarmierungseinheit 9 ist dann dazu eingerichtet — angesteuert durch die Auswerteeinheit 8, bei Erkennen eines sicherheitsrelevanten Ereignisses eine entsprechende Warnmeldung AL auszugegeben. D.h., wird von der Auswerteeinheit 8 anhand der E-Feld-Messdaten und/oder der Teilentladungsdaten TE eine Gefahrensituation für die Person 2 (z.B. eine gefährliche Nähe zur stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente 4 oder ein kritisches Ausmaß an Teilentladungsaktivitäten PD festgestellt, so wird von der Alarmierungseinheit 9 eine Warnmeldung AL für die Person 2 ausgegeben, die die Warnvorrichtung 1 trägt. Die Warnmeldung AL kann beispielsweise als optischer Alarm und/oder akustischer Alarm und/oder Vib-

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rationsalarm ausgegeben werden. Die Alarmierungseinheit 9 kann dazu beispielsweise eine optische Anzeigeeinheit, wie z.B. eine LED oder ein kleines Display, aufweisen, welche beispielsweise mit einer Frequenz zu blinken beginnt, die beispielsweise bei steigender Gefahr für die Person 2 gesteigert und bei abnehmender Gefahr reduziert werden kann. Weiterhin kann die Alarmierungseinheit 9 eine akustische Ausgabeeinheit, wie z.B. einen Lautsprecher, umfassen, über welchen beispielsweise ein Warnton ausgegeben wird, dessen Lautstärke und/oder WMederholungsfrequenz sind in Abhängigkeit einer Gefährdung der Person 2 verändert. Zusätzlich oder alternativ kann die Alarmierungseinheit 9 beispielsweise auch einen Vibrationsmotor zur Ausgabe eines Vibrationsalarms aufweisen.

[0047] Weiterhin kann die Warnvorrichtung 1, insbesondere die Alarmierungseinheit 9, dazu eingerichtet sein, dass die Warnmeldung AL in Form einer Nachricht zu versenden. Die Nachricht kann in Form einer E-Mail, Textnachricht, eines Datentelegramms z.B. an eine zentrale Rechnereinheit 12 oder an eine zentrale Stelle 14 bzw. Sicherheitsstelle 14 erfolgen. Weiterhin ist auch denkbar, dass die Nachricht als Sprachanruf z.B. an die zentrale Stelle bzw. Sicherheitsstelle 14 erfolgt. Mittels der Nachricht kann beispielsweise Hilfe geholt werden, wenn die die Warnvorrichtung 1 tragenden Person 2 sich z.B. in einer Notsituation befindet bzw. den Gefahrenbereich nicht mehr verlassen kann. Es können mit der Nachricht aber z.B. auch weitere Personen im Umfeld der betroffenen Anlage 3 informiert oder gewarnt werden, wenn kritische Teilentladungsaktivitäten PD im Bereich der elektrischen Anlage 3 von der Warnvorrichtung 1 festgestellt wurden.

[0048] Um eine Notsituation der die Warnvorrichtung 1 tragenden Person 2, d.h., eine Situation, in der Gefahr für die Gesundheit der Person 2 besteht (z.B., Unfall, gesundheitlicher Notfall), zu erkennen, kann die Warnvorrichtung 1 auch einen Beschleunigungssensor 10 aufweisen. Der Beschleunigungssensor 10 erfasst als Bewegungszustand der die Warnvorrichtung 1 tragenden Person 2 eine Beschleunigung der Person 2, vorzugsweise im 3-dimensionalen Raum, z.B. in Form von Beschleunigungsdaten. Unter Bewegungszustand wird allgemein die Position (Lage), Orientierung, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung der Person 2, üblicherweise im 3-dimensionalen Raum, verstanden. Der Beschleunigungssensor 10 ermittelt beispielsweise die Beschleunigungen im 3-dimensionalen Raum und liefert z.B. drei lineare Beschleunigungswerte für eine translatorische Bewegung in den drei Raumrichtungen, kann aber auch oder zusätzlich drei rotatorische Beschleunigungswerte für rotatorische Bewegungen liefern. Daraus kann eine lineare Beschleunigung der Person 2 im Raum ermittelt werden, aber auch alternativ oder zusätzlich ein rotativer Beschleunigungszustand. Die Beschleunigung wird üblicherweise auf eine Referenzlage oder Referenzorientierung bezogen, beispielsweise auf ein Referenzkoordinatensystem.

[0049] Oftmals wird zur Erfassung eines Bewegungszustands (beispielsweise einer Person 2) eine sogenannte inertiale Messeinheit eingesetzt. Eine inertiale Messeinheit liefert als Messwerte drei lineare Beschleunigungswerte für die translatorische Bewegung und drei Winkelgeschwindigkeiten für die Drehraten der Person 2, welche die Warnvorrichtung 1 trägt. Aus diesen Messwerten kann auch eine Geschwindigkeit der Person 2 im Raum (beispielsweise durch Integration der linearen Beschleunigungen) Position der Person 2 im Raum (beispielsweise durch zweimalige Integration der linearen Beschleunigungen) und eine Orientierung der Person 2 im Raum (durch Integration der Winkelgeschwindigkeiten) ermittelt werden, also ein vollständiger Bewegungszustand der Person 2. Der Beschleunigungssensor 10 ist vorteilhaft als inertiale Messeinheit ausgeführt.

[0050] Die vom Beschleunigungssensor 10 ermittelten, den Bewegungszustand der Person 2 charakterisierenden Beschleunigungsdaten werden an die Auswerteeinheit 8 übermittelt. Die Auswerteeinheit 8 ist dazu eingerichtet, die Beschleunigungsdaten auszuwerten und über den Bewegungszustand eine Notsituation der die Warnvorrichtung 1 tragenden Person 2 zu erkennen. Im Falle einer erkannten Notsituation löst das Warnvorrichtung 1, z.B. die Auswerteeinheit 8, zumindest eine konfigurierte Sicherheitsaktion aus. Diese zumindest eine Sicherheitsaktion kann beispielsweise darin bestehen, dass die Auswerteeinheit 8 die Alarmierungseinheit 9 ansteuert, eine Warnmeldung AL in Form eines optischen und/oder akustischen Alarms abzusetzen und/oder die Notsituation durch eine Warnmeldung AL einer zentralen Stelle 14 bzw. einer Sicherheitsstelle 14 zu signalisieren, wobei die Warnmeldung AL beispielsweise in Form einer E-

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Mail, einer Textnachricht, eines Datentelegramms oder als Sprachanruf an eine zentrale Stelle 14 bzw. Sicherheitsstelle 14 erfolgen kann.

[0051] Weiterhin kann einen Positionsbestimmungseinheit 11 vorgesehen sein, welche dazu eingerichtet und entsprechend angeordnet ist, eine Position der Warnvorrichtung 1 in Form von Positionsdaten POS zu ermitteln. Die Positionsbestimmungseinheit 11 kann beispielsweise in Örtlicher Nähe der Warnvorrichtung 1 angeordnet und z.B. funktechnisch mit der Warnvorrichtung 1 gekoppelt sein. Die Positionsbestimmungseinheit 11 kann dann z.B. in einem mobilen Kommunikationsgerät (z.B. Mobiltelefon, Smartphone, Tablet, Laptop, etc.) angeordnet sein, welches die die Warnvorrichtung 1 tragende Person 2 bei sich hat. Alternativ kann die Positionsbestimmungseinheit 11 in die Warnvorrichtung 1 - d.h. ins Gehäuse 5 der Warnvorrichtung 1 - integriert sein, was in Figur 1 beispielhaft durch eine strichlierte Umrandung angedeutet ist.

[0052] Die Positionsbestimmungseinheit 11 kann zum Ermitteln der Position der Warnvorrichtung 1 in Form von Positionsdaten POS beispielsweise ein Positionierungssystem, wie z.B. GPS (kurz für Global Positioning System) oder IPS (kurz für Indoor Positioning System), verwenden. Dabei kann IPS beispielsweise genutzt werden, wenn GPS aufgrund der Ausführung der elektrischen Anlage 3 (z.B. unterirdische Anlage, etc.) nicht verwendbar ist. Alternativ können von der Positionsbestimmungseinheit 11 auch anderen Methoden zur Positionsbestimmung wie z.B. BluetoothBeacons oder in der Anlage 3 angebrachte, bekannte WLAN-Knoten, etc. genutzt werden. Bluetooth-Beacons sind kleine Funksender, die z.B. in der elektrischen Anlage 3 angebracht sind und Bluetooth-Signale aussenden, deren Signalstärke beispielsweise zur Positionsbestimmung in der Anlage 3 genutzt werden können.

[0053] Die von der Positionsbestimmungseinheit 11 ermittelte Position der Warnvorrichtung 1 in Form von Positionsdaten POS kann an die Auswerteeinheit 8 der Warnvorrichtung 1 übermittelt werden und von dieser beispielsweise den von der Detektoreinheit 7 erfassten Teilentladungsdaten TE zugeordnet werden. Die von der Detektoreinheit 7 erfassten Teilentladungsdaten TE und die jeweils entsprechenden Positionsdaten POS der Warnvorrichtung 1, welche von der Positionsbestimmungseinheit 11 ermittelt werden, sind dabei derart verknüpft, dass daraus neben den Teilentladungsaktivitäten PD auch eine jeweilige Position der Teilentladungsaktivitäten PD (z.B. in der elektrischen Anlage 3 oder in einem Energieversorgungssystem, zu dem die Anlage 3 gehört) ermittelt bzw. abgeleitet werden kann.

[0054] Zusätzlich können die Positionsdaten POS auch bei Erkennen einer Notsituation genutzt werden, indem die Positionsdaten POS der Warnvorrichtung 1 beispielsweise in der Warnmeldung AL an eine zentrale Stelle 14 bzw. Sicherheitsstelle 14 mitgesendet werden.

[0055] Die Warnvorrichtung 1 umfasst natürlich auch eine Kommunikationsschnittstelle, über welche beispielsweise eine Datenverbindung über ein drahtloses Kommunikationsnetz zur zentralen Rechnereinheit 12 und eine Kommunikationsverbindung zur zentralen Stelle 14 bzw. Sicherheitsstelle 14 aufgebaut werden kann. Die Datenverbindung zur zentralen Rechnereinheit 12 kann idealerweise dazu genutzt werden, die von der Detektoreinheit 7 erfassten Teilentladungsdaten TE sowie die jeweils dazu von der Positionsbestimmungseinheit 11 ermittelten Positionsdaten POS der Warnvorrichtung 1 an die zentrale Rechnereinheit 12 übertragen, welche beispielsweise dazu eingerichtet ist, die erfassten Teilentladungsdaten TE sowie die jeweils zugeordneten Positionsdaten POS zu sammeln, auszuwerten und z.B. aus den Teilentladungsaktivitäten, welche aus den mit der Warnvorrichtung 1 gesammelten Teilentladungsdaten TE mit Hilfe der jeweils dazu ermittelten Positionsdaten POS ermittelt wurden, eine Landkarte zu erstellen.

[0056] Die Datenübertragung der erfassten Teilentladungsdaten TE und der jeweils zugeordneten Positionsdaten POS an die zentrale Rechnereinheit RE kann beispielsweise direkt und laufend über die Kommunikationsschnittstelle erfolgen, wenn z.B. die Datenverbindung über ein drahtloses Kommunikationsnetz (z.B. Funknetz, Mobilfunknetz, etc.) zur zentralen Rechnereinheit 12 aufgebaut wurde. Ist die Positionsbestimmungseinheit 11 z.B. in ein von der Person 2 getragenes mobiles Kommunikationsgerät (z.B. Mobiltelefon, Smartphone, Tablet, Laptop, etc.) integriert und mit der Warnvorrichtung 11 funktechnisch gekoppelt, so kann z.B. das mobile Kommunikationsgerät die mobile Datenverbindung zur zentralen Rechnereinheit 12 aufbauen und die

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Datenübertragung übernehmen. Dazu kann die Warnvorrichtung 1 beispielsweise die von der Detektoreinheit 7 erfassten Teilentladungsdaten TE für die Datenübertragung an das mobile Kommunikationsgerät übermitteln, in welchem die Positionsbestimmungseinheit 11 integriert ist.

[0057] Weiterhin weist die Warnvorrichtung 1 eine lokale Speichereinheit (in Fig. 1 der Einfachheit halber nicht dargestellt) auf. In der lokalen Speichereinheit können beispielsweise die von der Detektoreinheit 7 erfassten Teilentladungsdaten TE sowie die jeweils den Teilentladungsdaten TE zugeordneten Positionsdaten POS der Warnvorrichtung 1 zwischengespeichert werden, um diese Daten später an die zentrale Rechnereinheit 12 zu übertragen. Die Zwischenspeicherung in der lokalen Speichereinheit kann erfolgen, wenn beispielsweise keine mobile Datenverbindung z.B. aufgrund einer fehlenden oder nicht verfügbaren drahtlosen Kommunikationsverbindung keine Verbindung über die Kommunikationsschnittstelle der Warnvorrichtung 1 zur zentralen Rechnereinheit 12 aufgebaut werden kann oder z.B. aus Sicherheitsgründen nicht aufgebaut werden soll. Um die Daten TE, POS an die zentrale Rechnereinheit 12 zu übertragen, kann zu einem späteren Zeitpunkt die Warnvorrichtung 1 mit der zentralen Rechnereinheit 12 über eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsverbindung verbunden werden. Die in der lokalen Speichereinheit der Warnvorrichtung 1 zwischengespeicherten Daten TE, POS können dann ausgelesen und an die lokale Rechnereinheit 12 übertragen werden.

[0058] Die lokale Speichereinheit der Warnvorrichtung 1 kann allerdings auch dazu genutzt werden, um beispielsweise vorgegebene Schwellwerte für das erfasste elektrische Feld E und/oder für die detektierten Teilentladungsaktivitäten PD zu hinterlegen, welche von der Auswerteeinheit 8 für die Auswertung herangezogen werden. Weiterhin können in der lokalen Speichereinheit auch Daten für die zumindest eine konfigurierte Sicherheitsaktion bei Notsituationen hinterlegt sein - wie z.B. die zu kontaktierende Sicherheitsstelle 14, eine oder mehrere Rufnummern für eine Warnmeldung AL in Form eines Sprachanrufs oder einer Textnachricht, etc.

[0059] Weiterhin kann die Warnvorrichtung 1 eine Energieversorgung, wie z.B. eine entsprechende Batterie, einen entsprechenden Akkumulator oder Ähnliches, aufweisen. Die Energieversorgung versorgt dann vor allem die Auswerteeinheit 8 sowie die Alarmierungseinheit 9 mit der notwendigen Energie zu versorgen.

[0060] Figur 2 zeigt eine Verwendung der Warnvorrichtung 1 im Umfeld einer elektrischen Anlage 3 mit einer beispielhaften stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente 4. Die Komponente 4 ist daher von einem elektrischen Feld E umgeben und es können z.B. aufgrund von Alterung und/oder Schwachstellen in der Isolierung Teilentladungsaktivitäten PD in der Komponente 4 verursacht werden.

[0061] Die Warnvorrichtung 1 wird von einer Person 2, welche beispielsweise im Umfeld der elektrischen Anlage 3 bzw. der zumindest einen stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente 4 der Anlage 3 Tätigkeiten, wie z.B. Inbetriebnahme, Wartungs- und/oder Reparaturarbeiten, Inspektionstätigkeiten, etc., ausführt, beispielsweise am Helm 13, an einem Kleidungstück oder am Handgelenk getragen. Dabei wird einerseits von der E-Feld-Sensoreinheit 6 laufend das elektrisches Feld E in der Umgebung der Person 2 in Form von E-Feld-Messdaten erfasst und die E-Feld-Messdaten an die Auswerteeinheit 8 der Warnvorrichtung 1 übermittelt. Die E-Feld-Messdaten werden von der Auswerteeinheit 8 ausgewertet. D.h., die Auswerteeinheit 8 vergleicht die von der E-Feld-Sensoreinheit 6 erfassten E- Feld-Messdaten mit einem vorgegebenen Schwellwert für das elektrische Feld E. Wird dieser Schwellwert überschritten - d.h., kommt die Person 2, welche die Warnvorrichtung 1 trägt, der stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente 4 gefährlich nahe bzw. besteht die Gefahr, dass die Person 2 die Komponente 4 unbeabsichtigt berührt, so wird die Alarmierungseinheit 9 von der Auswerteeinheit 8 entsprechend angesteuert. Die Alarmierungseinheit 9 setzt dann eine Warnmeldung AL z.B. in Form eines optischen Alarms und/oder akustischen Alarms und/oder Vibrationsalarms ab, um die Person 2 vor der Gefahr zu warnen. Der optische Alarm und/oder akustische Alarm und/oder Vibrationsalarm kann beispielsweise solange ausgegeben werden, bis die Person 2 sich aus der gefährlichen Nähe zur stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente 4 entfernt. Alternativ kann der optische Alarm und/oder akustische Alarm und/oder Vibrationsalarm nur

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für eines spezifische vorgegebene Zeitdauer aktiv sein und bei Bedarf, wenn die Person 2 sich nicht von der Komponente 4 entfernt, wiederholt werden. Weiterhin ist es auch denkbar, dass der optische und/oder akustische Alarm und/oder der Vibrationsalarm in Abhängigkeit von einem ermittelten Gefahrenpotential eine Frequenz, Lautstärke oder Intensität ändern. Das bedeutet, dass mit zunehmender Nähe zur stromführenden und/oder unter Spannung stehenden Komponente 4 z.B. ein blickender optischer Alarm seine Blickfrequenz erhöht, ein Warnton ebenfalls seine Frequenz und/oder Lautstärke ändert und/oder ein Vibrationsalarm seine Intensität.

[0062] Parallel zur E-Feld-Sensoreinheit 6 werden von der Detektoreinheit 7 der Warnvorrichtung 1 Teilentladungsaktivitäten PD in elektrischen Anlage 3 bzw. in der zumindest einen elektrischen Komponente 4 der elektrischen Anlage 3 in Form von Teilentladungsdaten TE erfasst. Die erfassten Teilentladungsdaten TE werden ebenfalls an die Auswerteeinheit 8 übertragen und von diese ausgewertet. Dazu vergleicht die Auswerteeinheit 8 beispielsweise die von der Detektoreinheit 7 erfassten Teilentladungsdaten TE (z.B. TE-Pegel) mit einem vorgegebenen Schwellwert für Teilentladungsaktivitäten PD. Wird dieser Schwellwert von den erfassten Teilentladungsdaten TE (z.B. TE-Pegel) überschritten - d.h., treten in der Anlage 3 bzw. bei der Komponente 4 kritische Teilentladungsaktivtäten PD auf, welche eine Gefahr für die Person 2 und/oder die Anlage 3 bzw. Komponente 4 darstellen, so steuert die Auswerteeinheit 8 die Alarmierungseinheit 9 entsprechend an. Die Alarmierungseinheit 9 setzt dann ebenfalls eine Warnmeldung AL z.B. in Form eines optischen Alarms und/oder akustischen Alarms und/oder Vibrationsalarms ab, um die Person 2 vor der Gefahr zu warnen. Der optische Alarm und/oder akustische Alarm und/oder Vibrationsalarm kann beispielsweise solange ausgegeben werden, bis die Person 2 den Gefahrenbereich - z.B. die Anlage 3 - verlassen hat. Alternativ kann der optische Alarm und/oder akustische Alarm und/oder Vibrationsalarm nur für eines spezifische vorgegebene Zeitdauer aktiv sein und bei Bedarf, wenn die Person 2 sich nicht aus dem Gefahrenbereich entfernt, wiederholt werden. Weiterhin ist es auch denkbar, dass der optische und/oder akustische Alarm und/oder der Vibrationsalarm in Abhängigkeit von einem ermittelten Gefahrenpotential, abgeleitet aus z.B. den als TE-Pegel ermittelten Teilentladungsdaten TE eine Frequenz, Lautstärke oder Intensität ändern. Das bedeutet, dass in Abhängigkeit vom den erfassten Teilentladungsdaten TE ein blickender optischer Alarm seine Blickfrequenz, ein Warnton seine Frequenz und/oder Lautstärke und/oder ein Vibrationsalarm seine Intensität ändert, um auf das jeweilige Gefährdungspotential hinzuweisen.

[0063] Zusätzlich kann in diesem Fall auch eine Warnmeldung AL in Form einer Nachricht (z.B. per E-Mail, Textnachricht oder als Telefonanruf) absetzen, um z.B. weitere Personen oder Personal im Umfeld der elektrischen Anlage 3 zu informieren oder bei sehr hohen TE-Pegeln vor einer drohenden Gefahr zu warnen.

[0064] Zusätzlich können von der Warnvorrichtung 1 bzw. von der Auswerteeinheit 8 den jeweils von der Detektoreinheit 7 in Form von Teilentladungsdaten TE erfassten Teilentladungsaktivitäten PD in der Anlage 3 bzw. in der Komponente 4 auch Positionsdaten POS zugeordnet werden. Dazu kann die Warnvorrichtung 1 mit einer Positionsbestimmungseinheit 11 - wie in Fig. 2 beispielhaft dargestellt - gekoppelt sein. Die Positionsbestimmungseinheit 11 kann z.B. in einem mobilen Kommunikationsgerät (z.B. Mobiltelefon, Smartphone, Tablet, Laptop, etc.) integriert sein, welches die Person 2, die die Warnvorrichtung 1 trägt, bei sich hat. Alternativ kann die Warnvorrichtung 1 eine integrierte Positionsvorrichtung 12 zum Erfassen der jeweiligen Position aufweisen. Die Positionsbestimmungseinheit 11 erfasst die jeweilige Position der Warnvorrichtung 1 in Form von Positionsdaten POS, welche dann von der Auswerteeinheit 8 den jeweils von der Detektoreinheit 7 in Form von Teilentladungsdaten TE erfassten Teilentladungsaktivitäten PD zugeordnet werden. Die von der Detektoreinheit 7 erfassten Teilentladungsdaten TE sowie die jeweils zugeordneten Positionsdaten POS der Warnvorrichtung 1, welche von der Positionsbestimmungseinheit 11 ermittelt wurden, können z.B. laufend über die Kommunikationsschnittstelle der Warnvorrichtung 1 mittels einer Datenverbindung über ein drahtloses Kommunikationsnetz an die zentrale Rechnereinheit 12 übertragen werden. Alternativ können die von der Detektoreinheit 7 erfassten Teilentladungsdaten TE sowie die jeweils zugeordneten Positionsdaten POS der Warnvorrichtung 1 auch in der lokalen Speichereinheit der Warnvorrichtung 1 zwischengespei-

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chert werden, um sie später an die zentrale Rechnereinheit 12 zu übertragen.

[0065] Auf der zentralen Rechnereinheit 12 können von der Detektoreinheiten 7 erfassten Teilentladungsdaten TE sowie die jeweils zugeordneten Positionsdaten POS beispielsweise von einer Vielzahl von Warnvorrichtungen 1 gesammelt und ausgewertet werden. Dabei wird im einfachsten Fall anhand der gesammelten Daten TE, POS ermittelt, an Positionen, wie z.B. in welchen elektrischen Anlagen 3 und/oder bei welchen elektrischen Komponenten 4, Teilentladungsaktivitäten PD stattfinden und zu diesen Positionen aufgrund der erfassten Teilentladungsdaten TE auch die Stärke (z.B. TE-Pegel) der Teilentladungsaktivitäten PD angegebenen. Weiterhin können von der zentralen Rechnereinheit 12 anhand der gesammelten Daten TE, POS Trends oder zeitliche Entwicklungen von Teilentladungsaktivitäten PD an bestimmten Positionen (z.B. in bestimmten elektrischen Anlagen 3 und/oder bei bestimmten elektrischen Komponenten 4) ermittelt und überwacht werden. Weiterhin kann von der zentralen Rechnereinheit 12 aus den Teilentladungsaktivitäten PD, welche aus den mittels der Warnvorrichtungen 1 gesammelten Teilentladungsdaten TE mit Hilfe der Positionsdaten POS ermittelt wurden, eine Landkarte erstellt werden. D.h., es werden anhand der Positionsdaten POS die erfassten Teilentladungsdaten TE mit einer graphischen Darstellung oder Karte z.B. eines Energieversorgungssystems verknüpft und die jeweiligen Teilentladungsaktivitäten PD in diese Karte übertragen und z.B. mittels Farben dargestellt, welche beispielsweise eine Stärke oder einen TE-Pegel der jeweiligen Teilentladungsaktivität PD an einer jeweiligen Position symbolisiert. Die Landkarte kann z.B. auf einer Ausgabeeinheit, wie z.B. einem Display oder Bildschirm der zentralen Rechnereinheit 12, ausgegeben werden oder z.B. über einen Webbrowser dem Personal des Energieversorgers zur Verfügung gestellt werden, um eine einfache Überwachung der Teilentladungsaktivitäten PD zu ermöglichen und möglichen Wartungsbedarf bei Komponenten 4 frühzeitig zu erkennen.

[0066] Figur 3 zeigt beispielhaft und schematisch eine weitere Verwendungsmöglichkeit der Warnvorrichtung 1. Da die Warnvorrichtung 1 einen Beschleunigungssensor 10 aufweist, kann die Warnvorrichtung 1 auch zum Erkennen von Notsituationen genutzt werden, bei welchen sich die Person 2, die die Warnvorrichtung 1 trägt, in einer Situation befindet, in der Gefahr für die Gesundheit der Person 2 besteht. Beispielsweise kann die Person 2 durch einen Unfall reglungslos und/oder durch einen Sturz verletzt am Boden liegen, wie in Fig. 3 dargestellt.

[0067] In einem solchen Bewegungszustand der Person 2 werden vom Beschleunigungssensor 10 der Warnvorrichtung 1 üblicherweise nur sehr geringe oder kaum Beschleunigungen in Form von Beschleunigungsdaten erfasst. Selbst bei Regungslosigkeit der Person 2 werden aufgrund des Messrauschens des Beschleunigungssensors 10 sehr geringe Beschleunigungen erfasst. Die Auswerteeinheit 8 wertet die Beschleunigungsdaten des Beschleunigungssensors 10 aus und ermittelt daraus den Bewegungszustand der Person 2. Über den Bewegungszustand, welcher durch die sehr geringen Beschleunigungen charakterisiert ist, kann die Auswerteeinheit 8 eine Notsituation erkennen und zumindest eine konfigurierte Sicherheitsaktion auslösen. Dazu steuert die Auswerteeinheit 8 z.B. die Alarmierungseinheit 9 derart an, dass eine Warnmeldung AL in Form eines optischen und/oder akustischen Alarms abzusetzen und/oder die Notsituation durch eine Warnmeldung AL einer zentralen Stelle 14 bzw. einer Sicherheitsstelle 14 zu signalisieren. Die Warnmeldung AL an die zentrale Stelle 14 bzw. einer Sicherheitsstelle 14 kann beispielsweise in Form einer E-Mail, einer Textnachricht, eines Datentelegramms oder als Sprachanruf erfolgen. Dabei kann z.B. die Position der Warnvorrichtung 1, welche über die Positionsbestimmungseinheit 11 bekannt ist, mitgesendet werden, um die Person 2 z.B. rascher aufzufinden bzw. der Person 2 rascher helfen zu können.

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BEZUGSZEICHENLISTE

10 11 12 13 14

PD TE POS AL

Warnvorrichtung

Person

elektrische Anlage

stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponente Gehäuse

E-Feld-Sensoreinheit zum Erfassen eines elektrischen Felds Detektoreinheit zum Erfassen von Teilentladungsaktivitäten Auswerteeinheit

Alarmierungseinheit

Beschleunigungssensor

Positionsbestimmungseinheit

zentrale Rechnereinheit

Helm

zentrale Stelle bzw. Sicherheitsstelle

elektrisches Feld Teilentladungsaktivitäten Teilentladungsdaten Positionsdaten

Warnmeldung

Claims (1)

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   Patentansprüche

   1. Warnvorrichtung (1) zum Schutz von Personen (2) in der Nähe von elektrischen Anlagen (3), welche zumindest eine stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponente (4) aufweisen, wobei die Warnvorrichtung (1) an einer zu schützenden Person (2) anordenbar ist und die zu schützende Person (2) durch Ausgabe von zumindest einer Warnmeldung (AL) vor einer Gefahrensituation warnt, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnvorrichtung (1) zumindest aufweist:

   - eine E-Feld-Sensoreinheit (6) zum Erfassen eines elektrischen Felds (E) in Form von EFeld-Messdaten, welches die zumindest eine stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponente (4) umgibt;

   - eine Detektoreinheit (7) zum Erfassen von in der zumindest einen Komponente (4) der elektrischen Anlage (3) auftretenden Teilentladungsaktivitäten (PD) in Form von Teilentladungsdaten (TE);

   - eine Auswerteeinheit (8) zum Auswerten der von der E-Feld-Sensoreinheit (7) erfassten E-Feld-Messdaten und der von der Detektoreinheit (7) erfassten Teilentladungsdaten (TE); und

   - eine Alarmierungseinheit (9) zum Ausgeben der zumindest einen Warnmeldung (AL), wenn die Auswerteeinheit (8) anhand einer Auswertung der E-Feld-Messdaten und/oder der Teilentladungsdaten (TE) eine vorhandene Gefahrensituation für die zu schützende Person (2) feststellt.

   2. Warnvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (8) dazu eingerichtet ist, die von der E-Feld-Sensoreinheit (6) erfassten E-Feld-Messdaten mit zumindest einem vorgegebenen Schwellwert für das elektrische Feld (E) und/oder die der Detektoreinheit (7) erfassten Teilentladungsdaten (TE) mit zumindest einem vorgegebenen Schwellwert für Teilentladungsaktivitäten (PD) zu vergleichen und bei Überschreiten des zumindest einen vorgegebenen Schwellwerts für das elektrische Feld (E) durch die von der E-Feld-Sensoreinheit (6) erfassten E-Feld-Messdaten und/oder bei Überschreiten des zumindest einen vorgegebenen Schwellwerts für Teilentladungsaktivitäten (TD) durch die von der Detektoreinheit (7) erfassten Teilentladungsdaten (TE) eine vorhandene Gefahrensituation für die zu schützende Person festzustellen.

   3. Warnvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit (7) zum Erfassen von Teilentladungsaktivitäten (PD) dazu eingerichtet ist, die durch Teilentladungsaktivitäten (PD) verursachte elektromagnetische Wellen, insbesondere elektromagnetische Wellen in einem Mittelwellen- oder Ultrahochfrequenz-Bereich, oder durch Teilentladungsaktivitäten (PD) verursachte Ultraschallwellen zu detektieren.

   4. Warnvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnvorrichtung (1) weiterhin einen Beschleunigungssensor (10) aufweist, welcher eine Beschleunigung, vorzugsweise im 3-dimensionalen Raum, der die Warnvorrichtung (1) tragenden Person (2) in Form von Beschleunigungsdaten erfasst, und dass die Auswerteeinheit (8) dazu eingerichtet ist, aus den erfassten Beschleunigungsdaten einen Bewegungszustand der Person (2) zu ermitteln, um eine Notsituation der Person (2) zu erkennen und im Fall einer erkannten Notsituation zumindest eine konfigurierte Sicherheitsaktion auszulösen.

   5. Warnvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Alarmierungseinheit (9) dazu eingerichtet ist, die Warnmeldung (AL) als optischen Alarm und/oder akustischen Alarm und/oder Vibrationsalarm auszugeben und/oder die Warnmeldung (AL) in Form einer Nachricht, insbesondere in Form einer Textnachricht, einer E-Mail, eines Datentelegramms oder eines Sprachanrufs, abzusetzen.

   6. Warnvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnvorrichtung (1) als von einer zu schützenden Person (2) tragbares Gerät ausgestaltet ist, wobei ein Gehäuse (5) der Warnvorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die Warnvorrichtung (1) auf einem Helm (13) oder an einem Kleidungsstück anbringbar ist oder am Handgelenk tragbar ist.

   10.

   11.

   12.

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   Warnvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnvorrichtung (1) mit einer Positionsbestimmungseinheit (11) koppelbar ist, wobei die Positionsbestimmungseinheit (11) zumindest in örtlicher Nähe der Warnvorrichtung (1) angeordnet ist, und wobei die Positionsbestimmungseinheit (11) dazu eingerichtet ist, eine Position der Warnvorrichtung (1) in Form von Positionsdaten (POS) zu ermitteln und an die Auswerteeinheit (8) für eine Zuordnung zu den von der Detektoreinheit (7) erfassten Teilentladungsdaten (TE) zu übertragen.

   Warnvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnvorrichtung (1) eine Positionsbestimmungseinheit (11) aufweist, wobei die Positionsbestimmungseinheit (11) dazu eingerichtet ist, eine Position der Warnvorrichtung (1) in Form von Positionsdaten (POS) zu ermitteln und an die Auswerteeinheit (8) für eine Zuordnung zu den von der Detektoreinheit (7) erfassten Teilentladungsdaten (TE) zu übertragen.

   Warnvorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnvorrichtung (1) eine lokale Speichereinheit aufweist, in welcher zumindest die von der Detektoreinheit (7) erfassten Teilentladungsdaten (TE) und die jeweils zugeordneten, von der Positionsbestimmungseinheit (11) ermittelten Positionsdaten (POS) der Warnvorrichtung (1) zwischenspeicherbar sind.

   Warnvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnvorrichtung (1) eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, über welche über ein drahtlosen und/oder drahtgebundenes Kommunikationsnetz eine Kommunikationsverbindung für eine Datenübertragung zu einer zentralen Rechnereinheit (12) und/oder für eine Kommunikation mit einer Sicherheitsstelle (14) aufbaubar ist.

   Verfahren zum Schutz von Personen in der Nähe von elektrischen Anlagen (3), welche zumindest eine stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponente (4) aufweisen, wobei von einer zu schützenden Person (2) eine Warnvorrichtung (1), idealerweise an einem Helm (13), an einem Kleidungsstück oder am Handgelenk, getragen wird, und von der Warnvorrichtung (1) die zu schützende Person (2) durch Ausgabe von zumindest einer Warnmeldung (AL) vor einer Gefahrensituation gewarnt wird, dadurch gekennzeichnet, dass von einer E-Feld-Sensoreinheit (6) der Warnvorrichtung (1) ein elektrisches Feld (E), welches die zumindest eine stromführende und/oder unter Spannung stehende Komponente (4) umgibt, in Form von E-Feld-Messdaten erfasst wird, dass von einer Detektoreinheit (7) der Warnvorrichtung (1) in der zumindest einen Komponente (4) der elektrischen Anlage (3) auftretende Teilentladungsaktivitäten (PD) in Form von Teilentladungsdaten (TE) erfasst werden, dass von einer Auswerteeinheit (8) der Warnvorrichtung (1) die von der E-Feld-Sensoreinheit (6) erfassten E-Feld-Messdaten und die von der Detektoreinheit (7) erfassten Teilentladungsdaten (TE) ausgewertet werden, und dass von der Auswertewerteeinheit (8) eine Alarmierungseinheit (9) der Warnvorrichtung (1) angesteuert wird und von der Alarmierungseinheit (9) die zumindest eine Warnmeldung (AL) an die zu schützende Person (2) ausgegeben wird, wenn von der Auswerteeinheit (8) anhand einer Auswertung der E-Feld-Messdaten und/oder der Teilentladungsdaten (TE) eine vorhandene Gefahrensituation für die zu schützende Person (2) festgestellt wird.

   Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass von der Auswerteeinheit (8) die von der E-Feld-Sensoreinheit (6) erfassten E-Feld-Messdaten mit zumindest einem vorgegebenen Schwellwert für das elektrische Feld (E) und/oder die der Detektoreinheit (7) erfassten Teilentladungsdaten (TE) mit zumindest einem vorgegebenen Schwellwert für Teilentladungsaktivitäten (PD) verglichen werden, und dass von der Auswerteeinheit (8) eine für die zu schützende Person (2) vorhandene Gefahrensituation festgestellt wird, wenn der zumindest eine vorgegebene Schwellwert für das elektrische Feld (E) durch die von der EFeld-Sensoreinheit (6) erfassten E-Feld-Messdaten und/oder der zumindest eine vorgegebene Schwellwert für Teilentladungsaktivitäten (TD) durch die von der Detektoreinheit (7) erfassten Teilentladungsdaten (TE) überschritten wird.

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   13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Beschleunigungssensor (10) der Warnvorrichtung (1) eine Beschleunigung, vorzugsweise im 3-dimensionalen Raum, der die Warnvorrichtung (1) tragenden Person (2) in Form von Beschleunigungsdaten erfasst wird, dass von der Auswerteeinheit (8) aus den erfassten Beschleunigungsdaten ein Bewegungszustand der Person (2) ermittelt wird, um eine Notsituation der Person (2) zu erkennen, und dass im Fall einer erkannten Notsituation von der Auswerteeinheit (8) zumindest eine konfigurierte Sicherheitsaktion ausgelöst wird.

   14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Positionsbestimmungseinheit (11), welche mit der Warnvorrichtung (1) gekoppelt wird oder welche in einem Gehäuse (5) der Warnvorrichtung (1) angeordnet ist, eine Position der Warnvorrichtung (1) in Form von Positionsdaten (POS) ermittelt wird, und dass die Positionsdaten (POS) für eine Zuordnung zu den von der Detektoreinheit (7) erfassten Teilentladungsdaten (TE) an die Auswerteeinheit (8) übertragen werden.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen