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Diese Schaltungsanordnung stellt eine von vielen möglichen Fernwirksystemen vor.
In der deutschen Auslegeschrift 1224816 wird eine Steuerung einer elektrischen Schaltanlage von einer
Warte aus, bei der für die Steuerung und Rückmeldung einer Mehrzahl von Abzweigen der Schaltanlage eine für alle Abzweige gemeinsame zentrale Steuerungsapparatur dient, die wahlweise auf jeden Abzweig umschaltbar ist, beschrieben, wobei zur Verriegelung gegen Schaltfehler eine Relaisschaltung als gemeinsame
Verriegelungsapparatur vorgesehen ist.
Nachteilig bei den Einrichtungen nach den deutschen Auslegeschriften 1086786,1156153, 1224816 und
1128513 ist deren Ausführung in Vieldrahtverbindungstechnik. Hiebei bedürfen die Leitungen einer besonderen
Schirmung als Schutz gegen Fremdbeeinflussungen bzw. sind Schutzvorkehrungen zu treffen, damit auch im
Fehlerfall eine gegenseitige Beeinflussung im Leitungsbündel eines Vieldrahtsystems ausgeschlossen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alle wichtigen Daten mit dem geringsten Aufwand an
Vermittlungswegen bzw. Kabeln zur Schaltwarte bzw. zur Zentrale zu bringen, wobei eine elektronische
Steuerung der Abzweige in den Schaltanlagen von einer Zentrale aus erfolgt.
Zudem muss sich ein auftretender Fehler sofort oder spätestens beim nächsten Betriebsablauf, bei einer
Zustandsänderung oder einer Bedienungshandlung betriebshemmend auswirken. Damit besteht auch ein Zwang zur Beseitigung des Fehlers. Solange ein Fehler nicht bemerkbar ist, darf auch ein zweiter auftretender Fehler keinen Fehlzustand bewirken.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass diese Einrichtungen für die Umsetzung der
Informationen in digitale Form sowohl in Melde- als auch in Befehlsrichtung und als Sende- und Empfangsstellen eines mehrkanaligen Pulsdauer-oder Puls-Code-Übertragungssystems ausgebildet sind, dessen Zentrale der
Schaltwarte und dessen Unterstationen je einem Abzweig zugeordnet sind und mehrkanalig miteinander verbunden sind, wobei jeweils für die Sende- und Empfangsrichtung je ein übertragungskanal vorgesehen ist und die Mehrkanaligkeit einer zentralen Steuerung verschiedener Anlagenebenen dient.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Steuerung von Abzweigen mittels Fernwirkanlagen und die Anordnung der elektronischen Schaltfehlerschutzeinrichtungen beim Abzweig erfolgen und dadurch Steuer-, Melde- und Messkabel bzw. diverse Ankoppelungsschränke und
Gefahrmeldeschränke einsparbar sind.
Da in elektrischen Schaltanlagen die Steuerung mit erhöhter Sicherheit auszuführen ist im Vergleich mit
Meldung und Messung, sind für den Empfang der Befehlsinformationen zur Gewährleistung dieser Bedingungen besondere Einrichtungen vorzusehen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen zur Verhinderung von Fehlern bei der Steuerung oder Meldung und Messung die Einrichtungen zum Befehlsempfang Sperrgatter zur Unterbrechung des Befehlsempfangs auf, deren Eingänge mit in den Einrichtungen zum Empfang von Verriegelungsbefehlen aus den Verriegelungsbefehlen abgeleiteten binären Signalen beaufschlagbar sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung im Sinne der Automation der Informationsverarbeitung besteht darin, dass die als elektronische Steuereinheiten ausgebildeten Sende- und Empfangsstellen als frei programmierbare Schalteinheiten aufgebaut sind. Dies bietet den Vorteil, dass bei dem durch moderne Entwicklungen progressiv steigenden Informationsfluss, der für die Lastverteilung in den Energieverteilungsnetzen notwendig ist, und durch die Ausweitung und den Zusammenschluss kleinerer Informationsnetze zu komplexen Grossnetzen, die eine Automation der Informationsverarbeitung notwendig machen, erfindungsgemäss eine flexible elektronische Steuerung von Abzweigen in Schaltanlagen mit Meldung und Messung vorliegt, die eine weitgehende Konzentrierung und auch Dezentralisierung der Steuerungs-, Messund Überwachungsaufgaben erlaubt.
Die erfindungsgemässe Lösung bietet zudem durch die Anwendbarkeit von hohen Übertragungsgeschwindigkeiten grosse Vorteile, wobei von Geräteseite her Geschwindigkeiten bis 9600 bd möglich wären, durch die WT-Übertragungsgeräte Übertragungsgeschwindigkeiten jedoch derzeit nur bis 2400 bd technisch realisierbar sind. Ein 600-bd-Telegramm, beispielsweise ein Befehl, dauert etwa 1/3 sec. Eine Folge davon ist, dass mit Rechnergeschwindigkeit hintereinander z. B. Befehle absetzbar bzw. Meldungen aufnehmbar sind. Durch diese hohe mögliche übertragungsgeschwindigkeit folgert, dass in besonders vorteilhafter Weise Befehle, Meldungen und Messwerte abgebbar bzw. erfassbar sind und dadurch die Steuerung und Überwachung von Anlagen mit einer wesentlich erhöhten Sicherheit möglich ist.
Zudem sind dadurch Steuerbefehle an verschiedene Anlagenteile und damit auch die Steuerungen in den Anlagenteilen annähernd gleichzeitig durchführbar. Hier sei besonders auf einen Sammelschienenwechsel, auf Umgehungsschaltungen, auf Kurzunterbrechungen bei Erdschlüssen usw. hingewiesen.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist auch, dass sowohl in der Anlage als auch in der Zentrale digitalisiert wird. Es werden auch die Messwerte für die Weiterverarbeitung schon in der Aussenstelle in digitale Form gebracht.
Die Störanfälligkeit ist auch dadurch sehr gering, dass nur eine Abzweigsteuerung im Fehlerfall ausfallen könnte.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher
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Meldetelegramme nach einer Steuerung unterbrochen, wobei die Rückmeldung nicht zeitlich festgehalten wird, da ja die Unterbrechung von der Zentrale aus beabsichtigt ist. Die Feststellung des genauen Zeitpunktes des Steuerbefehls kann bei dessen Absenden direkt in der Zentrale durchgeführt werden.
Aus Fig. 2 ist einfach zu erkennen, dass eine Ankopplung von Rechnern-R-mit Bildschirmausgabe
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Form sehr erleichtert wird.
Sind die Abzweige zu synchronisieren, dann werden die zu vergleichenden Spannungen elektronisch über freie Adern des Fernwirkkabels zur Synchronisiereinrichtung geschaltet. Dies geschieht erst in dem Augenblick, wo im Befehlstelegramm zum Abzweig das Organisationszeichen"Synchronisieren"enthalten ist. Das Zuschalten des Abzweiges kann erst dann erfolgen, wenn die Synchronisiereinrichtung die Freigabe dazu erteilt hat.
Zugeschaltet wird vollautomatisch.
Zusätzlich zum Fernwirkteil im Abzweig wird im gleichen Schrank der elektronische Schutz bzw. der elektronische Schaltfehlerschutz eingebaut, d. h. ein Steuerbefehl wird erst dann durchgeschaltet, wenn alle
Verriegelungsbedingungen und Freigaben eingehalten sind. Durch doppelte Ausführung der Verriegelungen, durch Adressrückkontrollen oder eventuell durch doppelte Ausführung der Übertragungskanäle kann die Redundanz und damit die Sicherheit der Information wesentlich erhöht werden.
Eine direkte Steuerung der Schaltanlage ist normalerweise nur über die Anlagenverriegelung möglich. Soll ein Abzweig aus der Verriegelung herausgenommen werden, dann kann dies nur mit einem Schlüsselschalter geschehen, wobei die Verantwortung beim Schaltenden liegt. Die Betätigung der Erdungstrennschalter kann ebenfalls nur mit einem Schlüsselschalter freigegeben werden. Der Steuerschrank wird für die örtliche Betätigung mit einem Blindschaltbild beispielsweise durch ein Mosaik in 15-mm-Technik, und Drucktasten ausgestattet.
Die anfallenden Informationen werden in eine digitale Form gebracht und durch ein elektronisches Fernwirkgerät über entsprechende übertragungseinrichtungen zur Warte oder bei Befehlen zum Abzweig geleitet.
Damit es nicht zu Fehlern bei der Steuerung oder Meldung und Messung kommt, werden verschiedene in der Fernwirktechnik übliche Sicherheitsmassnahmen übernommen. Beispielsweise werden die Abzweige im BCD-Code numeriert ; dadurch kann ein Telegramm nur von einem Empfänger ausgewertet werden. Weiters werden die Telegrammschritte kontrolliert und die Zeichenlänge mittels eines Zeitzählers überprüft. In der Zentrale wird durch eine 1 aus n-Kontrolle verhindert, dass nicht gleichzeitig mehrere Befehle abgesetzt werden.
Ausserdem ist im Telegramm ein sogenanntes "Parity-Zeichen" enthalten, das die Anzahl der Langzeichen kontrolliert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Schaltanlage mit von einer Schaltwarte aus steuerbaren, gruppenweise sogenannten Abzweigen zugehörigen Geräten zum betriebsmässigen Trennen und Verbinden von Teilen eines elektrischen Leitungsnetzes unter Einhaltung vorgegebener Verriegelungsbedingungen, wobei einerseits die in den Abzweigen enthaltenen Einrichtungen zum Befehlsempfang sowie zur Feststellung von Messwerten und Schaltzuständen und zu deren übertragung an die Schaltwerte und anderseits Einrichtungen zur übertragung von
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der Information in digitale Form sowohl in Melde- als auch in Befehlsrichtung und als Sende- (S) und Empfangsstellen (E) eines mehrkanaligen Pulsdauer-oder Puls-Code-Übertragungssystems ausgebildet sind, dessen Zentrale der Schaltwarte und dessen Unterstationen je einem Abzweig (GA)
zugeordnet sind und mehrkanalig miteinander verbunden sind, wobei jeweils für die Sende- und Empfangsrichtung je ein übertragungskanal vorgesehen ist und die Mehrkanaligkeit einer zentralen Steuerung verschiedener Anlagenebenen dient.
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