DD253900A1 - METHOD FOR ERROR-TOLERANT POWER SUPPLY AND FAULT-TOLERANT POWER SUPPLY SYSTEM, ESPECIALLY FOR AUTOMATION PLANTS WITH DISTRIBUTED FUNCTIONAL UNITS - Google Patents

METHOD FOR ERROR-TOLERANT POWER SUPPLY AND FAULT-TOLERANT POWER SUPPLY SYSTEM, ESPECIALLY FOR AUTOMATION PLANTS WITH DISTRIBUTED FUNCTIONAL UNITS Download PDF

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DD253900A1
DD253900A1 DD29661286A DD29661286A DD253900A1 DD 253900 A1 DD253900 A1 DD 253900A1 DD 29661286 A DD29661286 A DD 29661286A DD 29661286 A DD29661286 A DD 29661286A DD 253900 A1 DD253900 A1 DD 253900A1
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power supply
fault
circuit
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DD29661286A
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German (de)
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Volker Rohbeck
Ralf Burkhardt
Peter Gibas
Werner Kriesel
Klaus Steinbock
Uwe Jeckel
Original Assignee
Geraete & Regler Werke Veb
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/28Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured for meshed systems

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  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

Verfahren zur fehlertoleranten Stromversorgung und fehlertolerantes Stromversorgungssystem insbesondere fuer Automatisierungsanlagen mit verteilten Funktionseinheiten. Die Erfindung ist ueberall dort anwendbar, wo ein hohes Zuverlaessigkeitsniveau der Versorgung mit elektrischer Energie erreicht werden soll. In einem als Doppel- oder Mehrfachring ausgebildeten Stromversorgungssystem mit einem Einspeisepunkt wird in jedem Netzknoten in allen angeschlossenen Verbindungsleitungen der Strom nach Betrag und Richtung gemessen, die Messergebnisse werden einer aus Kanallogikschaltungen und einer Verknuepfungsschaltung bestehenden Auswertelogik zugefuehrt, die im Fall eines Kurz- oder Erdschlusses die kurzschlussbehaftete Verbindungsleitung bzw. den kurzschlussbehafteten Netzknoten erkennt und ueber Trennschalter abschaltet. Fig. 2Method for fault-tolerant power supply and fault-tolerant power supply system, in particular for automation systems with distributed functional units. The invention is everywhere applicable where a high level of reliability of the supply of electrical energy to be achieved. In a designed as a double or multiple ring power supply system with a feed point in each network node in all connected connection lines, the current is measured in magnitude and direction, the measurement results are fed to an existing of channel logic circuits and a Verknuepfungsschaltung evaluation logic, which in the event of a short or ground fault detects a short-circuited connection line or the short-circuited network node and switches off via disconnector. Fig. 2

Description

"" η"" η

A1 j 1(R11 φ Elk)VUlkJ Λ BRli * Rrk}VUrk]A 1 j 1 (R 11 φ E lk ) VU lk J Λ B R li * R rk } VU rk ]

V^V ^

IHTKUIHTKU

realisiert, wobei F binäre Ansteuersignale für die zugeordneten Trennschalter (TE), η die Anzahl der Ringe des Stromversorgungssystems, i und k Laufvariable, r und I Indizes zur Unterscheidung der Bezugsrichtungen zu den jeweils beiden benachbarten Netzknoten und INTK ein internes Signal bedeuten.where F denotes binary drive signals for the assigned disconnect switches (TE), η denotes the number of rings of the power supply system, i and k run variables, r and I indices for distinguishing the reference directions from the two adjacent network nodes, and INTK an internal signal.

5. Fehlertolerantes Stromversorgungssystem, insbesondere für Automatisierungsanlagen mit verteilten Funktionseinheiten nach Anspruch 2 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Auswertelogik (A) den Eingängen der digitalen Verknüpfungsschaltung (V) für die binären Signale 0 vorgeschaltete Kanallogikschaltungen (KL) enthält, daß jede Kanallogikschaltung (KL) aus zwei UND-Gattern (D1,D2) besteht, von denen das erste direkt und das zweite über eine Verzögerungsschaltung (TV) mit dem Eingang der Kanallogikschaltung (KL) verbunden ist, wobei die Ausgänge der UND-Gatter (D 1, D2) über ein ODER-Gatter (D4) verknüpft sind, daß jede Kanallogikschaltung (KL) ein weiteres UND-Gatter (D3) enthält, dessen η - 1 Eingänge genau an den Ausgängen der Verknüpfungsschaltung (V) gleicher Bezugsrichtung (r bzw. I) angeschlossen sind, die die Trennschalter (TE) η Φϊ bzw. η Φ k ansteuern und daß der Ausgang des dritten UND-Gatters (D3) mit dem zweiten Eingang des zweiten (D2) und negiert mit dem zweiten Eingang des ersten UND-Gatters (D 1) verbunden ist.5. fault-tolerant power supply system, in particular for automation systems with distributed functional units according to claim 2 to 4, characterized in that the evaluation logic (A) the inputs of the digital logic circuit (V) upstream of the binary signals 0 channel logic circuits (KL) that each channel logic circuit ( KL) consists of two AND gates (D1, D2), of which the first is connected directly and the second via a delay circuit (TV) to the input of the channel logic circuit (KL), wherein the outputs of the AND gate (D 1, D2) are linked via an OR gate (D4), that each channel logic circuit (KL) contains a further AND gate (D3) whose η - 1 inputs exactly at the outputs of the logic circuit (V) the same reference direction (r or I ) are connected, which drive the circuit breaker (TE) η Φϊ or η Φ k and that the output of the third AND gate (D3) to the second input of the second (D2) and negier t is connected to the second input of the first AND gate (D 1).

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft die fehlertolerante Stromversorgung insbesondere für Automatisierungsanlagen mit verteilten Funktionseinheiten. Weitere Anwendungsfälle sind überall dort gegeben, wo möglichst preiswert ein hohes Zuverlässigkeitsniveau der Versorgung beliebiger Verbraucher mit elektrischer Energie erreicht werden soll, wie beispielsweise in der Büro-, Fertigungs-, der Schiffsautomatisierung, der Labormeßtechnik und der Beleuchtungstechnik.The invention relates to the fault-tolerant power supply, in particular for automation systems with distributed functional units. Further applications are everywhere where as low as possible a high level of reliability of the supply of any consumer with electrical energy to be achieved, such as in the office, manufacturing, marine automation, laboratory measurement and lighting technology.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bekannt sind ringförmige Stromversorgungsnetze. Die Ringstruktur ist die einfachste redundante Struktur. Sie ermöglicht es, eine Leitungsunterbrechung an einer beliebigen Stelle im Ringsystem tolerieren zu können, ohne daß zusätzlicher Aufwand in Form von Schaltern oder Meßeinrichtungen entsteht. Eine solche einfache und relativ zuverlässige Stromversorgung wird in der DE-OS 2905757 dargestellt. Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß bei Auftreten eines Kurzschlusses die Versorgung für das gesamte Stromversorgungsnetz ausfällt. Es sind deshalb Verfahren entwickelt worden, die es ermöglichen, in ringförmigen Anordnungen kurzschlußbehaftete Netzteile abtrennen zu können. Ein solches Verfahren und eine nach diesem Verfahren arbeitende Anordnung wird in der DE-OS 2531707 beschrieben. Dabei wird der kurzschlußbehaftete Teil des Stromversorgungsnetzes mittels einer in jedem Netzknoten vorgenommenen Messung der Zeit vom Auftreten des Kurzschlußstromes bis zum Abschalten durch die Distanzrelais ermittelt und durch die benachbarten Netzknoten abgeschaltet. Erst danach schließen die Distanzrelais wieder den Stromkreis. Diese Lösung hat den Nachteil, daß im Kurzschlußfallstets eine .durch die Zeitmessung bedingte größere stromlose Pause auftritt, die besonders in Automatisierungsanlagen zu Datenverlusten und auch in anderen Stromversorgungssystemen mit hohen Zuverlässigkeitsforderungen zu unerwünschten Störungen führen kann. Des weiteren setzt das Verfahren relativ große Entfernungen zwischen den außerhalb der Netzknoten installierten Distanzrelais und zwischen den einzelnen Netzknoten selbst voraus. Insbesondere bei Automatisierungsanlagen mit verteilten Funktionseinheiten sind solche Entfernungen häufig nicht gegeben.Are known annular power grids. The ring structure is the simplest redundant structure. It makes it possible to tolerate a line break at any point in the ring system, without additional effort in the form of switches or measuring devices. Such a simple and relatively reliable power supply is shown in DE-OS 2905757. A disadvantage of this arrangement is that when a short circuit occurs, the supply for the entire power supply system fails. Therefore, methods have been developed which make it possible to disconnect short-circuited power supplies in ring-shaped arrangements. Such a method and operating according to this method arrangement is described in DE-OS 2531707. In this case, the short-circuited part of the power supply network is determined by means of a made in each network node measurement of the time from the occurrence of the short-circuit current to shutdown by the distance relay and turned off by the adjacent network nodes. Only then do the distance relays close the circuit again. This solution has the disadvantage that, in the event of a short circuit, there is a larger dead time due to the time measurement, which can lead to undesirable disturbances, especially in automation systems, to data losses and also in other power supply systems with high reliability requirements. Furthermore, the method requires relatively large distances between the distance relays installed outside the network nodes and between the individual network nodes themselves. In particular, in automation systems with distributed functional units such distances are often not given.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein unabhängig von der Entfernung der angeschlossenen Verbraucher untereinander arbeitendes Verfahren und ein nach diesem Verfahren arbeitender Stromversorgungssystem zu schaffen, womit verbesserte Fehlertoleranzeigenschaften und eine höhere Zuverlässigkeit der Stromversorgung erreicht werden und welches auf Grund dieser Eigenschaften besonders für Automatisierungsanlagen mit verteilten Funktionseinheiten geeignet ist.The aim of the invention is to provide a mutually independent of the distance of the connected consumers working method and operating according to this method power supply system, which improved fault tolerance and higher reliability of the power supply can be achieved and which due to these properties, especially for automation systems with distributed functional units suitable is.

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Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die durch die Erfindung zu lösende technische Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zurfehlertoleranten Stromversorgung in als Doppel- oder Mehrfach ring ausgebildeten Stromversorgungssystemen mit einem Einspeisepunkt und ein nach diesem Verfahren arbeitendes fehlertolerantes Stromversorgungssystem insbesondere für Automatisierungsanlagen mit verteilten Funktionseinheiten zu realisieren, womit ohne Kurzunterbrechungen des Ringnetzes im Anschluß an einen auftretenden Kurzschluß die Feststellung und Abschaltung der kurzschlußbehafteten Leitung bzw. des kurzschlußbehafteten Netzknotens ermöglicht wird.The technical problem to be solved by the invention is to realize a method for fault-tolerant power supply in power supply systems designed as a double or multiple ring with a feed-in point and a fault-tolerant power supply system operating according to this method, in particular for automation systems with distributed functional units, thus without short interruptions of the ring network in the Connection to an occurring short circuit, the detection and shutdown of the short-circuited line or the short-circuited network node is possible.

Erfindungsgemäß wird die dem Verfahren zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß in jedem Netzknoten der Strom in jeder an den Netzknoten angeschlossenen Verbindungsleitung nach Betrag und Richtung gemessen wird, daß durch Vergleich der Stromrichtungen untereinander und durch Vergleich der Strombeträge jeweils mit einer festgelegten oberen und mit einer festgelegten unteren Grenze die im Kurzschlußfall für das Überschreiten des festgelegten Stromgrenzwertes ursächliche, an den Netzknoten angeschlossene Verbindungsleitung bzw. der Netzknoten selbst als Ursache festgestellt, und daß die so ermittelte Verbindungsleitung vom Netzknoten bzw. der so ermittelte Netzknoten von allen Verbindungsleitungen getrennt wird. Im folgenden wird das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert:According to the underlying object of the method is achieved in that in each network node, the current is measured in each connected to the network node connection line in magnitude and direction that by comparing the current directions with each other and by comparing the current amounts each with a fixed upper and with a established lower limit that in the event of short circuit for exceeding the specified current limit causal, connected to the network node connection line or the network node itself identified as the cause, and that the thus determined connection line from the network node or the network node thus determined is disconnected from all interconnections. The essence of the method according to the invention is explained in more detail below:

Ein Kurz- oder Erdschluß in einer Verbindungsleitung hat ein Überschreiten der festgelegten oberen Grenze der in den beiden angeschlossenen Netzknoten jeweils in der betreffenden Verbindungsstelle gemessenen Strombeträge zur Folge. Die Einstellung der für einen Kurz-oder Erdschluß charakteristischen oberen Stromgrenzwerte ist dabei abhängig vom Innenwiderstand der speisenden Quelle, den Widerständender Verbindungsleitungen, der Belastung durch die angeschlossenen Verbraucher und der Topologie des Systems.A short-circuit or ground fault in a connecting line results in exceeding the fixed upper limit of the current amounts measured in the two connected network nodes, in each case in the relevant connection point. The setting of the short-circuit or ground fault characteristic upper current limits depends on the internal resistance of the feeding source, the resistance of the connecting lines, the load from the connected consumers and the topology of the system.

In Abhängigkeit vom Ort des Kurz- oder Erdschlusses innerhalb des Systems treten auch in weiteren Netzknoten und nichtkurzschlußbehafteten Verbindungsleitungen Überschreitungen der oberen Stromgrenzwerte auf, so daß dieses Kriterium allein nicht ausreicht, um aus der Sicht des einzelnen Netzknotens, die kurzschlußbehaftete Leitung eindeutig festzustellen. Die Erfindung macht sich deshalb die Erkenntnis zunutze, daß sich bei einem der beiden durch eine kurzschlußbehaftete Verbindungsleitung miteinander verbundenen Netzknoten und nur dort die Stromrichtung in der kurzschlußbehafteten Verbindungsleitung von den Stromrichtungen aller anderen an diesen Netzknoten angeschlossenen Verbindungsleitungen unterscheidet, so daß durch Vergleich der Strom richtungen untereinander als zweites Kriterium aus der Sicht dieses Netzknotens die kurzschlußbehaftete Verbindungsleitung eindeutig festgestellt und vom Netzknoten getrennt werden kann. Infolge einseitigen Abtrennens der kurzschlußbehafteten Verbindungsleitung verändern sich die Strombeträge und Stromrichtungen im Stromversorgungssystem so, daß auch für den zweiten Netzknoten, an dem die kurzschlußbehaftete Verbindungsleitung noch angeschlossen ist, die beiden genannten Kriterien in der angegebenen Weise erfüllt sind, wodurch auch durch diesen Netzknoten die kurzschlußbehaftete Verbindungsleitung eindeutig identifiziert und getrennt werden kann. Verbindungsleitungen, welche infolge Leitungsunterbrechung, Abtrennung infolge Kurz-oder Erdschluß oder Potentialgleicheit der angeschlossenen Netzknoten keinen Strom führen, sind in den Stromrichtungsvergleich entweder nicht mit einzubeziehen oder der spezielle Vergleich mit einer solchen Verbindungsleitung ist im jeweiligen Netzknoten in jedem Fall als Stromrichtungsunterschied zu bewerten. Um solche Leitungen aus der Sicht der beiden angeschlossenen benachbarten Netzknoten zu ermitteln wird jeweils ein Vergleich der Strombeträge mit einem festgelegten unteren Stromgrenzwert erforderlich.Depending on the location of the short-circuit or ground fault within the system, exceedances of the upper current limit values occur in further network nodes and non-short-circuited connecting lines, so that this criterion alone is insufficient to unambiguously determine the short-circuited line from the point of view of the individual network node. The invention therefore makes use of the knowledge that differs in one of the two connected by a short-circuit connection line network node and only there the current direction in the short-circuited connection line from the current directions of all other connected to this network nodes connecting lines, so that by comparing the current directions among themselves as a second criterion from the point of view of this network node, the short-circuited connection line can be clearly determined and separated from the network node. As a result of unilateral separation of the short-circuited connection line, the current amounts and current directions in the power supply system change so that even for the second network node to which the short-circuited connection line is still connected, the two criteria are met in the specified manner, which also by this network node the short-circuit Connection line can be clearly identified and separated. Connecting lines, which lead due to line interruption, separation due to short-circuit or ground fault or Potentialgleicheit the connected network nodes no electricity are either not included in the current direction comparison or the special comparison with such a connection line is to be evaluated in the respective network node in each case as a current direction difference. In order to determine such lines from the point of view of the two adjacent adjacent network nodes, a comparison of the current amounts with a specified lower current limit value is required in each case.

Für den Netzknoten, über den die Energieeinspeisung erfolgt, gilt zusätzlich, daß eine Verbindungsleitung dann wegen Kurzoder Erdschluß abgeschaltet wird, wenn nur in ihr ein Überschreiten der oberen Grenze des Stromes festgestellt wird und mindestens eine parallele Verbindungsleitung noch intakt ist. Darüber hinaus gestattet die Erfindung auch einen internen Kurzoder Erdschluß in einem Netzknoten festzustellen und entsprechend zu reagieren. Ein interner Kurz- oder Erdschluß in einem Netzknotenpunkt hat die Wirkung, daß die Stromflußrichtung in allen intakten Verbindungsleitungen aus der Sicht des Netzknotens gleich ist und in mindestens einer Verbindungsleitung das Überschreiten der oberen Grenze des Stromes festgestellt wird.For the network node over which the power is supplied, in addition, that a connection line is then switched off because of short or earth fault, if only in her an exceeding of the upper limit of the current is detected and at least one parallel connection line is still intact. In addition, the invention also allows an internal short or ground fault to be detected in a network node and to respond accordingly. An internal short-circuit or ground fault in a network node has the effect that the Stromflußrichtung is the same in all intact connection lines from the point of view of the network node and in at least one connecting line, the exceeding of the upper limit of the current is detected.

Das erfindungsgemäße fehlertolerante Stromversorgungssystem zeichnet sich dadurch aus, daß an allen Stromversorgungseingängen jedes Netzknotens jeweils ein steuerbarer Trennschalter und eine Strommeßeinrichtung für Strombetrag und Stromrichtung angeordnet ist und daß jeder Netzknoten eine Auswertelogik aufweist, die mit allen Trennschaltern und Strommeßeinrichtungen des Netzknotens verbunden ist, wobei die Auswertelogik aus einer Schaltungsanordnung besteht, die die Ansteuerung der Trennschalter ausschließlich als Funktion der gemessenen Strombeträge und -richtungen realisiert. Es ist zweckmäßig, die. Verarbeitung der Meßergebnisse durchgängig binär vorzusehen. Dazu weist jede Strommeßeinrichtung drei Binärausgänge für die binären Signale 0 für das Überschreiten eines festgelegten oberen, U für das Unterschreiten eines festgelegten unteren Stromgrenzwertes und für das Stromrichtungssignal R auf. Die in jedem Netzknoten vorhandene Auswertelogik enthält eine digitale Verknüpfungsschaltung, die die Boole'schen Gleichungen The fault-tolerant power supply system according to the invention is characterized in that a controllable disconnect switch and a current measuring device for current amount and current direction is arranged on all power supply inputs of each network node and that each network node has a Auswertelogik which is connected to all disconnectors and current measuring devices of the network node, wherein the evaluation logic consists of a circuit that realizes the control of the circuit breaker exclusively as a function of the measured current amounts and directions. It is appropriate, the. Processing of the results consistently binary provide. For this purpose, each current measuring device has three binary outputs for the binary signals 0 for the exceeding of a fixed upper, U for falling below a fixed lower current limit value and for the current direction signal R. The evaluation logic present in each network node contains a digital logic circuit which uses the Boolean equations

-0PiAA {[(Rri- 0 PiAA {[ (R ri

• k=1• k = 1

uik] Λ [CRri 4 ^ V u ik] Λ [CR ri 4 ^ V

k=1 .k+ik = 1 .k + i

mit INTKwith INTK

(Rrk V prk)]( Rk V p rk )]

[ 0Ik V °rk][ 0 Ik V ° rk]

realisiert, wobei F binäre Ansteuersignale für die zugeordneten Trennschalter, η die Anzahl der Ringe des Stromversorgungssystems, i und k Laufvariable, r und I Indizes zur Unterscheidung der Bezugsrichtungen zu den jeweils beiden benachbarten Netzknoten und INTK ein internes Signal bedeuten.where F denotes binary drive signals for the assigned disconnect switches, η denotes the number of rings of the power supply system, i and k run variables, r and I indices for distinguishing the reference directions to the respective two adjacent network nodes, and INTK an internal signal.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird dadurch erreicht, daß den Eingängen der digitalen Verknüpfungsschaltung für die binären Signale 0 Kanallogikschaltungen vorgeschaltet sind, wobei jede Kanallogikschaltung aus zwei UND-Gattern besteht, von denen das erste direkt und das zweite über eine Verzögerungsschaltung mit dem Eingang der Kanallogikschaltung verbunden ist, wobei die Ausgänge der UND-Gatter über ein ODER-Gatter verknüpft sind, daß jede Kanallogikschaltung ein weiteres UND-Gatter enthält, dessen η - 1 Eingänge genau an den Ausgängen der Verknüpfungsschaltung gleicher Bezugsrichtung angeschlossen sind die die Trennschalter η Φ i bzw. η * k ansteuern und daß der Ausgang des dritten UND-Gatters mit dem zweiten Eingang des zweiten und negiert mit dem zweiten Eingang des ersten UND-Gatters verbunden ist. Die Wirkungsweise des fehlertoleranten Stromversorgungssystems entspricht dem Verfahren. Im fehlerfreien Fall sind alle Verbindungsleitungen zwischen den Netzknotenpunkten intakt und alle Trenneinrichtungen sind geschlossen. Tritt ein Leitungskurzschluß zwischen den Netzknoten j undj + 1 in derVerbindungsleitung i auf,fließtim Stromversorgungssystem ein Kurzschlußstrom, der sich im Leitungsnetz entsprechend aufteilt. Die sich ergebenden Knotenpotentiale sind abhängig vom Innenwiderstand der speisenden Quelle, den Widerständen der Verbindungsleitungen, Meß- und Trenneinrichtungen, der aktuellen Belastung durch die angeschlossenen Verbraucher und dem Ort des Kurzschlusses im Mehrfachringsystem. Kurzschlußströme, die durch Überschreiten der oberen Stromgrenze festgestellt werden und die für die Bewertung in den Netzknoten j und j + 1 relevant sind, treten in allen Verbindungsleitungen zwischen den Netzknoten j und j — 1 und j + 1 und j + 2 sowie in der Leitung i zwischen den Netzknoten j undj + 1 auf. In den Verbindungsleitungen k = 1 ...n; k Φ i zwischen den Netzknoten j und j + 1 fließen zwischen den Netzknoten j und j + 1 entsprechende Ausgleichströme, deren Richtung von den Netzknotenpotentialen abhängig ist. Falls Netzknoten j auf höherem Potential als j J- 1 liegt, fließen über die Verbindungsleitungen k Φ !gleichgerichtete Ausgleichsströme von j nach j + 1. Entsprechend den Abschaltbedingungen erhält zunächst der in derVerbindungsleitung i zwischen den Netzknoten j undj + 1 im Netzknoten j + 1 angeordnete TrennschalterA further advantageous embodiment is achieved in that 0 channel logic circuits are connected upstream of the inputs of the digital logic circuit for the binary signals, wherein each channel logic circuit consists of two AND gates, of which the first directly and the second connected via a delay circuit to the input of the channel logic circuit is, wherein the outputs of the AND gates are linked via an OR gate, that each channel logic circuit includes a further AND gate whose η - 1 inputs are connected exactly to the outputs of the logic circuit same reference direction which the disconnectors η Φ i or η * k and that the output of the third AND gate is connected to the second input of the second and negated to the second input of the first AND gate. The mode of operation of the fault-tolerant power supply system corresponds to the method. In the error-free case, all connection lines between the network nodes are intact and all disconnectors are closed. When a line short circuit occurs between the network nodes j and j + 1 in the connection line i, a short-circuit current flows in the power supply system and divides accordingly in the line network. The resulting node potentials are dependent on the internal resistance of the feeding source, the resistance of the connecting lines, measuring and disconnecting devices, the current load from the connected consumers and the location of the short circuit in the multiple ring system. Short-circuit currents which are detected by exceeding the upper current limit and which are relevant for the evaluation in the network nodes j and j + 1 occur in all connection lines between the network nodes j and j-1 and j + 1 and j + 2 and in the line i between the network nodes j and j + 1. In the connection lines k = 1 ... n; k Φ i between the network nodes j and j + 1 flow between the network node j and j + 1 corresponding equalization currents whose direction depends on the network node potentials. If network node j is at a higher potential than j.sub.j-1, rectified equalizing currents flow from j to j + 1 via the connecting lines k.phi..sub.L. According to the switch-off conditions, the one in connection line i first obtains between network nodes j and j + 1 in network node j + 1 arranged disconnectors

- 5 - £36 SUU- 5 - £ 36 SUU

von der Auswertelogik des Netzknotens j + 1 das binäre Ansteuersignal F zum Abschalten der Verbindungsleitung i, da nur im Netzknoten j + 1 in der Verbindungsleitung i zum Netzknoten j die Stromflußrichtung entgegengesetzt zu allen anderen an den Netzknoten j + 1 angeschlossenen Verbindungsleitungen auftritt.from the evaluation logic of the network node j + 1, the binary drive signal F for switching off the connection line i, since only in the network node j + 1 in the connection line i to the network node j, the current flow direction opposite to all other connected to the network node j + 1 connecting lines occurs.

Nach Abtrennen der kurzschlußbehafteten Verbindungsleitung i vom Knoten j + 1 ändert der Strom in allen Verbindungsleitungen k Φ i zwischen den Netzknoten j und j + 1 seine Richtung, wodurch auch die Abschaltbedingungen für den entsprechenden Trennschalter in der Leitung i des Knotens j in analoger Weise erfüllt sind. Die kurzschlußbehaftete Verbindungsleitung ist damit herausgetrennt. Die dafür notwendige Zeit hängt im wesentlichen von der Schaltzeit der Trennschalter ab.After disconnecting the short-circuited connection line i from the node j + 1, the current in all connection lines k Φ i between the network nodes j and j + 1 changes its direction, whereby the shutdown conditions for the corresponding circuit breaker in the line i of the node j met in an analogous manner are. The short-circuited connecting line is thus separated out. The time required for this depends essentially on the switching time of the circuit breaker.

Bei internem Kurzschluß im Netzknoten j fließt über alle intakten angeschlossenen Leitungen Strom dergleichen Richtung in den Netzknoten. Fließt Kurzschlußstrom in einer Leitung, deren sämtliche Parallelleitungen defekt und damit abgeschaltet oder unterbrochen sind, wird das entstehende binäre Signal 0 für das Überschreiten des festgelegten oberen Stromgrenzwertes in den benachbarten Netzknoten über die in der Kanallogikschaltung angeordnete Verzögerungsschaltung an die Verknüpfungsschaltung weitergeleitet. Die Zeitkonstante der Verzögerungsschaltung ist so eingestellt, daß die Auswertelogiken in den anderen Netzknotenpunkten des Stromversorgungssystems eingeschwungen sind und die Schaltzeiten derTrennschalter abgelaufen sind, bevor die Verzögerungsschaltung durchschaltet. Mit Hilfe dieser Anordnung ist es möglich, auf mehrere Kurzschlüsse innerhalb des Energieverteilungssystems zu reagieren. Tritt nämlich ein Kurzschluß auf, der nicht in der einzigen intakten Leitung zwischen zwei Netzknotenpunkten stattfand, haben die an den tatsächlichen Ort dieses Kurzschlusses angrenzenden Netzknoten genügend Zeit, um die defekte Verbindungsleitung abzuschalten. Sinkt der Netzstrom in dieser Zeit nicht unter die obere Grenze 0 in der einzigen Verbindungsleitung zwischen zwei Netzknoten, wird in den beiden Netzknoten, die nur noch durch diese eine Verbindungsleitung verbunden sind, das binäre Signal 0 für das Überschreiten des festgelegten oberen Stromgrenzwertes an die Verknüpfungsschaltung weitergeleitet. Trat der Kurzschluß tatsächlich in dieser einzigen Verbindungsleitung auf, wird diese somit nach der durch die Zeitverzögerungsschaltung vorgegebenen Zeit abgeschaltet, da das Signal 0 auch nach Ablauf der Zeitverzögerung noch anliegt.In case of an internal short circuit in the network node j, current of the same direction flows into the network node via all intact connected lines. If short-circuit current flows in a line whose all parallel lines are defective and thus switched off or interrupted, the resulting binary signal 0 for exceeding the fixed upper current limit value in the adjacent network node is forwarded to the logic circuit via the delay circuit arranged in the channel logic circuit. The time constant of the delay circuit is set so that the evaluation logic in the other network nodes of the power system are settled and the switching times of the circuit breaker have expired before the delay circuit turns on. With this arrangement, it is possible to respond to multiple shorts within the power distribution system. If a short circuit occurs that did not take place in the only intact line between two network nodes, the network nodes adjacent to the actual location of this short circuit have enough time to switch off the defective connection line. If the mains current does not fall below the upper limit 0 in the single connecting line between two network nodes during this time, the binary signal 0 for exceeding the fixed upper current limit value is sent to the logic circuit in the two network nodes which are only connected by this one connecting line forwarded. If the short circuit actually occurred in this single connection line, this is thus switched off after the time specified by the time delay circuit, since the signal 0 is still present even after the time delay has elapsed.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Es zeigen: . 'Show it: . '

Fig. 1: Die Topologie eines als Doppelring ausgebildeten fehlertoleranten Stromversorgungssystems mit 8 Netzknoten Fig.2: Den Aufbau eines NetzknotensFig. 1: The topology of a trained as a double ring fault-tolerant power supply system with 8 network nodes Fig.2: The structure of a network node

Fig. 3: Den Aufbau der Auswertelogik für ein Stromversorgungssystem mit η RingleitungenFig. 3: The structure of the evaluation logic for a power supply system with η ring lines

Das in Fig. 1 gezeigte ringförmige Stromversorgungssystem besteht aus zwei unabhängigen Versorgungsringen, die jeweils in den Netzknoten K1 ...K8 unterbrochen sind. Innerhalb der Netzknoten K1 ...K8sind die Verbindungsleitungen über die in Fig.2 dargestellten Trennschalter TEI 1,TEI2, TEr 1,TEr2 und die Strommeßeinrichtungen ME11, MEI2, MEr 1, MEr2 miteinander verbunden. Im Verbindungspunkt der vier an jeden Knotenpunkt angeschlossenen Leitungen LH, Ll 2, Lr 1, Lr2 ist die Last, beispielsweise einer zu versorgenden Funktionseinheit einer Automatisierungsanlage, hier symbolisch durch den Lastwiderstand RL dargestellt, angeschlossen.The annular power supply system shown in Fig. 1 consists of two independent supply rings, which are interrupted in each case in the network nodes K1 ... K8. Within the network nodes K1... K8, the connection lines are interconnected via the disconnectors TEI 1, TEI2, TEr 1, TEr2 and the current measuring devices ME11, MEI2, MEr 1, MEr2 shown in FIG. In the connection point of the four lines LH, Ll 2, Lr 1, Lr 2 connected to each node, the load, for example a functional unit of an automation system to be supplied, is symbolically represented here by the load resistor RL.

Der Aufbau aller Netzknoten ist gleich. Im Netzknoten KI wird die Energieeinspeisung vom Einspeisepunkt H über eine Einspeisestichleitung vorgenommen.The structure of all network nodes is the same. In the network node KI, the energy is fed from the feed point H via a feed-in line.

Im fehlerfreien Fall fließt der Strom aus dem Einspeisepunkt H über die Einspeisestichleitung und den Netzknoten K1 in das doppelringförmige Netz und wird bei gleichlangen und gleichstarken Leitungen zu gleichen Teilen auf die beiden Ringe aufgeteilt. In zwischen zwei Netzknoten befindlichen parallelen Verbindungsleitungen fließt deshalb der nach Betrag und Phase gleiche Strom. Die Verbindung der Knoten-Punkte des Netzes erfolgt so, daß jeweils Leitung Ll 1 j (Leitung Ll 1 des Knotens j) der Leitung Lr1j + i (Leitung Lr 1 des Knotens j + 1) und Ll 2j (Leitung Ll 2 des Knotens j) der Leitung Lr2j + : (Leitung Lr2 des Knotens j + 1) entspricht. Zur Schließung des Ringes sind die Knoten K1 und K8 durch die Leitungen Lr 1i = LH8 sowie Lr22 = Ll 28 verbunden. Aufgrund des ringförmigen Aufbaus fließt der Strom aus dem Netzknoten K1 in den Leitungen Ll 1i und Ll 2, bzw. Lr 1! und Lr2i in den jeweils gleichen Richtungen, die zwischen LI1, Ll 2i und LrI1, Lr2i verschieden sind. Das heißt 11 fließt entgegengesetzt zu 12, wobei 11 und 12 die Summon der Ströme in den Leitungen LMi und Ll 2, bzw. LrI1 und Lr2, sind. Die Stromflußrichtungen werden bis zur aktuellen Hauptsenke des Systems beibehalten, die sich je nach Leistung der zugeschalteten Verbraucher während des Betriebes ändern kann. Den Aufbau der einzelnen Netzknoten zeigt Fig. 2. Über die Verbindungsleitungen LH, Ll2, Lr 1 und Lr2 fließen die Leitungsströme in den dargestellten Netzknoten hinein bzw. hinaus. Die Verbindungsleitungen LH und Lr 1 bzw. Ll 2 und Lr2 gehören dabei zu dem selben Leitungsring. Der Strom fließt über die Trennschalter TEI 1,TEl2, TEr 1,TEr2 und die Meßeinrichtungen MEH, MEI2, MEr1,MEr2in den Knoten hinein bzw. aus dem Knoten hinaus, an den symbolisch die Last RL angeschlossen ist. Die Trennschalter TEI 1,TEI2, TEr 1,TEr2 trennen durch die Auswertelogik A gesteuert im Kurzschlußfall die angeschlossenen Leitungen vom Netzknoten. Auf die Schaltbedingungen, durch die die Trennschalter aktiviert werden, wird noch genauer eingegangen.In the fault-free case, the current flows from the feed point H via the feed-in line and the network node K1 in the double-ring network and is divided equally long and equal lines on the two rings. In between two network nodes located parallel connection lines therefore flows the same amount and phase current. The connection of the node points of the network is such that each line Ll 1 j (line Ll 1 of the node j) of the line Lr1 j + i (line Lr 1 of the node j + 1) and Ll 2j (line Ll 2 of the node j) corresponds to the line Lr2 j + : (line Lr2 of the node j + 1). To close the ring, the nodes K1 and K8 are connected by the lines Lr 1i = LH 8 and Lr2 2 = Ll 2 8 . Due to the annular structure, the current flows from the network node K1 in the lines Ll 1i and Ll 2, or Lr 1! and Lr2i in the respective same directions, which are different between LI 1 , Ll 2i and LrI 1 , Lr2i. That is, 11 flows opposite to 12, with 11 and 12 being the summons of the currents in the lines LMi and Ll 2, and LrI 1 and Lr2, respectively. The current flow directions are maintained up to the current main sink of the system, which may vary depending on the power of the switched-on loads during operation. The structure of the individual network nodes is shown in FIG. 2. Via the connection lines LH, Ll2, Lr 1 and Lr 2, the line currents flow into or out of the illustrated network node. The connecting lines LH and Lr 1 or Ll 2 and Lr2 belong to the same line ring. The current flows via the circuit breakers TEI 1, TEl2, TEr 1, TEr2 and the measuring devices MEH, MEI2, MEr1, MEr2 into the node or out of the node, to which the load RL is symbolically connected. The disconnect switches TEI 1, TEI2, TEr 1, TEr2 separated by the evaluation logic A in the event of a short circuit, the connected lines from the network node. The switching conditions that activate the circuit breakers will be discussed in more detail.

Die Meßeinrichtungen MEH, MEI2, MErI, MEr2 messen den fließenden Leitungsstrom und bewerten ihn bezüglich seiner Richtung, des Unterschreitens einer festgelegten unteren Grenze und des Überschreitens einer ebenfalls festgelegten oberen Grenze mit je einem binären Ausgangssignal Rl1, Rl2, Rri, Rr2; Uli, Ul2, Uri, Ur2; 0I1, 0I2, Or1, Or2 das jeweils in die Auswertelogik Aeingegeben wird. Das Signal U wird von einer Meßeinrichtung dann gesetzt, wenn die untere Stromgrenze unterschritten wird. Das Signal O liegt am Ausgang einer Meßeinrichtung dann an, wenn von dieser die Überschreitung des festgelegten oberen Stromgrenzwertes festgestellt wurde. Das Richtungssignal R wird für die in einer Verbindungsleitung registrierte Strom richtung aus der Sicht des Netzknotens definiert, d.h. z.B. bei herausfließendem Strom gesetzt oder umgekehrt. Die in Fig.3 dargestellte Auswertelogik unterteilt sich in eine mit der Anzahl der Leitungen LIi, Ll2, Lr-i, Lr2 korrespondierende Anzahl anKanallogikschaltungen KLH, KLI2, KLr 1, KLr2 und eine gemeinsame Verknüpfungslogik. In den Kanallogikschaltungen KLH, KLI2, KLr 1, KLr2 werden die von den Strommeßeinrichtungen MEH, MEI2, MEr 1, MEr2 kommenden Signale 0I1, 0I21Or1, Or2 The measuring devices MEH, MEI2, MErI, MEr2 measure the flowing line current and evaluate it with respect to its direction, the falling below a fixed lower limit and the exceeding of a likewise fixed upper limit, each with a binary output signal Rl 1 , Rl 2 , Rri, Rr 2 ; Uli, Ul 2 , Uri, Ur 2 ; 0I 1 , 0I 2 , Or 1 , Or 2 which is respectively entered into the evaluation logic Ae. The signal U is set by a measuring device when the lower current limit is exceeded. The signal O is present at the output of a measuring device when it has been determined that the upper current limit value has been exceeded. The direction signal R is defined for the registered in a connecting line direction of current from the point of view of the network node, ie, for example, set with outflowing current or vice versa. The evaluation logic illustrated in FIG. 3 is subdivided into a number of channel logic circuits KLH, KLI2, KLr 1, KLr2 corresponding to the number of lines LIi, Ll 2 , Lr-i, Lr 2 and a common logic unit. In the channel logic circuits KLH, KLI2, KLr 1, KLr2, the signals 0I 1 , 0I 21 Or 1 , Or 2 coming from the current measuring devices MEH, MEI2, MEr 1, MEr2 become 0

vorverarbeitet, wie noch näher beschrieben wird, und erscheinen am Ausgang der Kanallogikschaltungen als Signale Oli, 0I2, Or1' und Or2. Die Signale Fl1, Fl2, Frn, Fr2 am Ausgang der Verknüpfungsschaltung V sind Ansteuersignale für die zugeordneten Trennschalter. ·preprocessed, as will be described in more detail, and appear at the output of the channel logic circuits as signals Oli, 0I 2 , Or 1 'and Or 2 . The signals Fl 1 , Fl 2 , Fr n , Fr 2 at the output of the logic circuit V are control signals for the associated circuit breaker. ·

Durch die Verknüpfungsschaltung V werden, wie im einzelnen hier nicht schaltungstechnisch dargestellt, folgende Boole'sche Gleichungen realisiert:As illustrated in detail here, the logic circuit V does not implement the following Boolean equations:

= OIJj Λ [[(Rl1 Φ Rl2)VUl2J A [(Rl1 Φ Rr2)= OIJj Λ [[(Rl 1 Φ Rl 2 ) VUl 2 YES [(Rl 1 Φ Rr 2 )

Λ VΛ V

^Rl1 φ Rr1)VUr1] V^ Rl 1 φ Rr 1 ) VUr 1 ] V

δι! 2 Aδι ! 2 A

= 0I2 = 0I 2

Λ I [(Ri2 φ Ri1)VUi1J AΛ I [(Ri 2 φ Ri 1 ) VUi 1 YES

A [(Rl2 φ Rr2)VUr2J V 1' Λ Qt' A Or1 A [(Rl 2 φ Rr 2 ) VUr 2 JV 1 'Λ Qt' A Or 1

V UrV Ur

= Or^ Λ j [(Rr1 Φ Rl2) V UlJ A [(Rr1 Φ Rr2) [Rr1 Φ Rl1) V Ul1] V [ INTK j= Or ^ Λ j [(Rr 1 Φ Rl 2 ) V UlJ A [(Rr 1 Φ Rr 2 ) [Rr 1 Φ Rl 1 ) V Ul 1 ] V [INTK j

V [öl' Λ cr'2 AV [oil 'Λ cr' 2 A

oror

Fr^ =Fr ^ =

Or'2 A ί [(Rr2 Φ Rl1)V Ul1J A Λ [(Rr2 Φ Rl2) V Ul2J VOr ' 2 A ί [(Rr 2 Φ Rl 1 ) V Ul 1 YES Λ [(Rr 2 Φ Rl 2 ) V Ul 2 JV

V Ur1JV Ur 1 J

mit INTK =with INTK =

k=1k = 1

AVAV

k=1k = 1

INTK ist ein intern in der Verknüpfungsschaltung V entstehendes Signal, welches dann gesetzt wird, wenn im Innern desINTK is an internally generated in the logic circuit V signal, which is then set when inside the

betreffenden Netzknotens, beispielsweise unmittelbar am Verbraucher Rl ein Kurz- oder Erdschluß aufgetreten ist. Einconcerned network node, for example, directly to the consumer Rl a short or ground fault has occurred. On

knoteninterner Kurzschluß ist dadurch gekennzeichnet, daß auf allen intakten Leitungen ejn Kurzschlußstrom fließt, wobei die Stromrichtung in allen intakten Leitungen gleich ist. Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung im Fehlerfall seinode-internal short circuit is characterized in that on all intact lines ejn short-circuit current flows, the current direction is the same in all intact lines. To explain the operation of the arrangement in case of error

angenommen, daß der Fehler an der Defektstelle DS zwischen den Knotenpunkten K4 und K5 in Fig. 1 auftritt.Assuming that the defect occurs at the defect location DS between nodes K4 and K5 in FIG.

Leitungsunterbrechung:Open circuit:

Bei Auftreten einer Leitungsunterbrechung an der Defektstelle DS fließt kein Strom mehr auf der Leitung LI24(d.h. auf LeitungWhen a line break occurs at the defect point DS no current flows on the line LI2 4 (ie on line

LI 2 des Knotens4), die der Leitung Lr25 (d. h. der Leitung Lr2 des Knotens 5) entspricht. Die Meßeinrichtungen MEI24 und MEr25 (Meßeinrichtungen in Leitung LI 2 des Knotens 4 und Meßeinrichtungen in Leitung Ll 2 des Knotens 5) stellen die Unterschreitung des unteren Stromgrenzwertes fest und setzen die Signale Ul 24 und Ur25 für die Äuswertelogik A. Leitungskurzschluß: ' " -LI 2 of the node 4) corresponding to the line Lr2 5 (ie, the line Lr2 of the node 5). The measuring devices MEI2 4 and MEr2 5 (measuring devices in line LI 2 of the node 4 and measuring devices in line Ll 2 of the node 5) determine the falling below the lower current limit and set the signals Ul 2 4 and Ur2 5 for the Äuswertelogik A. line short circuit: '"-

Tritt an der angenommenen Defektstelle DS in Fig. 1 ein Kurz- oder Erdschluß auf, fließt im gesamten System ein Kurzschlußstrom. Der Strom teilt sich gleichmäßig auf die beiden parallelen Ringe auf. Die obere Grenze in den Strommeßeinrichtungen kann dabei durchaus so eingestellt sein, daß in jedem der zwei parallelen intakten Leitungsabschnitte die Überschreitung der oberen Stromgrenze festgestellt wird. In jeder Kanallogikschaltung jedes Netzknotens wird dann das Signal OHj und Orij gesetzt. Die Abarbeitung der oben angegebenen Bool'schen Gleichungen ergibt, daß nur die Leitung abgeschaltet wird, in der Kurzschlußstrom fließt und deren Stromflußrichtung entgegengesetzt zu der aller anderen Verbindungsleitungen eines Netzknotens ist. Das trifft aber nur für die Leitung Ll 24 = Lr 25 zu, so daß die Trennschalter TEI24 und TEr25 öffnen. Die Reihenfolge der Abschaltung ist abhängig vom aktuellen Potential der Netzknoten K4und K5. Ein Leitungskurzschluß ist autonom in jedem Netzknoten genau dann feststellbar, wenn die zur betroffenen Leitung parallele Leitung intakt istIf a short or ground fault occurs at the assumed defect location DS in FIG. 1, a short-circuit current flows in the entire system. The current is divided equally between the two parallel rings. The upper limit in the current measuring devices can certainly be set so that the exceeding of the upper current limit is detected in each of the two parallel intact line sections. In each channel logic circuit of each network node, the signal OHj and Orij are then set. The processing of the above-mentioned Boolean equations shows that only the line is switched off, flows in the short-circuit current and their Stromflußrichtung is opposite to that of all other connection lines of a network node. But this is true only for the line Ll 2 4 = Lr 2 5 , so that the circuit breaker TEI2 4 and TEr2 5 open. The sequence of the shutdown depends on the current potential of the network nodes K4 and K5. A line short can be detected autonomously in each network node if and only if the line parallel to the relevant line is intact

Interner Kurzschluß: Internal short circuit:

Ein Kurzschluß innerhalb eines Netzknotens K1 bis K8 ist dadurch gekennzeichnet, daß in allen an den Netzknoten angeschlossenen intakten Leitungen ein Kurzschlußstrom fließt, wobei die Ströme in allen intakten Leitungen die gleiche Richtung haben (z. B. alle Ströme fließen hinein).A short circuit within a network node K1 to K8 is characterized in that a short circuit current flows in all intact lines connected to the network node, the currents in all intact lines having the same direction (eg all currents flow in).

In der Verknüpfungslogik V wird die oben angegebene Boole'sche Gleichung für INTK realisiert, so daß in jedem Netzknoten ein interner Kurzschluß erkannt werden kann, wenn mindestens zwei intakte Leitungen an den betreffenden Netzknoten angeschlossen sind. Bei Erkennung eines internen Kurzschlusses wird das Signal INTK gesetzt, das nur Abschaltung aller angeschlossenen noch intakten Leitungen führt. Dieser Schaltvorgang unterbricht die Versorgung des betreffenden Netzknotens statisch und überführt die angeschlossenen Leitungen in einen stromlosen Zustand. Das kann beispielsweise durch einen elektromagnetischen Schalter mit mechanisch blockierter Endlage geschehen. Die mechanische Blockierung kann nach erfolgter Reparatur vom Wartungspersonal wieder freigegeben werden, so daß die Trennschalter wieder einschalten können. Sind zwischen zwei benachbarten Netzknoten Kj und Kj + Ί noch beide Verbindungsleitungen intakt, so sind die Kanallogikschaltungen dieser Leitungen KLI Ij, KLI 2j, KLr 1 j + u KLrI1 +, und die darin angeordneten Gatter D111 jf D4I1 j( D1 \2-v D4I2j; D1r1j + ·,, D4r1 j + ·,, D1 r2j + τ, D4r2j + λ durchgeschaltet und die Signale Ol V1, OI2j, Or1i + 1, Or2J + ί entsprechend den Signalen Ol 1 \, Ol 2|, OrIj + 1, Or2j + 1.In the logic logic V, the above-mentioned Boolean equation for INTK is realized, so that an internal short can be detected in each network node, if at least two intact lines are connected to the respective network node. If an internal short circuit is detected, the INTK signal is set, which only switches off all connected and still intact lines. This switching operation breaks the supply of the relevant network node static and transferred the connected lines in a de-energized state. This can be done for example by an electromagnetic switch with mechanically blocked end position. The mechanical blockage can be released again after repair by the maintenance personnel, so that the circuit breaker can turn on again. If, between two adjacent network nodes Kj and Kj + Ί , both connection lines are still intact, the channel logic circuits of these lines KLI Ij, KLI 2j, KLr 1 j + u KLr I 1 + and the gates D111 jf D4I1 j ( D1 \ 2 - V D4I2j; D1r1j + · ,, D4r1 j + · ,, D1 r2j + τ, D4r2j + λ are switched through and the signals Ol V 1 , OI2j, Or1 i + 1 , Or2 J + ί corresponding to the signals Ol 1 \, Ol 2 |, OrIj + 1 , Or2j + 1 .

Falls zwischen zwei benachbarten Netzknoten Kj und Kj +1 nur noch eine intakte Verbindungsleitung existiert, beispielsweise Verbindungsleitung 1 zwischen Netzknoten K4und K5, wird D1l14und D1r15 gesperrt und in den Kanallogikschaltungen KLH4 und KLrI6 werden die Verzögerungsschaltungen TV wirksam. Die Signale OH4 und OrI5 werden nun bei Auftreten entsprechender Strombeträge zeitverzögert an die Verknüpfungsschaltungen V der Netzknoten K4 bzw. K5 weitergeleitet. Somit ist es möglich, Mehrfachkurzschlüsse im System zu tolerieren und zu behandeln. Tritt nämlich nach Abschalten von Verbindungsleitungen ein weiterer Kurzschluß auf, kann in den Knotenpunkten zwischen denen nur eine Verbindungsleitung intakt ist, nicht entschieden werden, ob der Kurzschluß in dieser einen Leitung stattgefunden hat oder nicht. Das zeitverzögerte Setzen des Signals bewirkt, daß die kurzschlußbehaftete Leitung innerhalb der Zeitverzögerung aus dem System herausgeschaltet werden kann, falls es sich nicht um diese eine Leitung zwischen zwei Netzknoten handelt. Ist die kurzschlußbehaftete Leitung jedoch die, die als einzige zwei Nachknoten verbindet, wird diese nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit wie bereits oben beschrieben nacheinander von den beiden verbindenden Netzknoten getrennt.If only one intact connection line exists between two adjacent network nodes Kj and Kj +1, for example connection line 1 between network nodes K4 and K5, D1l1 4 and D1r15 are disabled and in the channel logic circuits KLH 4 and KLrI 6 the delay circuits TV become active. The signals OH 4 and OrI 5 are now forwarded time-delayed with the occurrence of corresponding amounts of current to the logic circuits V of the network nodes K4 and K5. Thus, it is possible to tolerate and treat multiple shorts in the system. If a further short-circuit occurs after switching off connecting lines, it is not possible to decide in the nodes between which only one connecting line is intact whether the short-circuit has taken place in this one line or not. The time-delayed setting of the signal causes the short-circuited line within the time delay can be switched out of the system, if it is not this one line between two network nodes. However, if the short-circuited line is the one which connects only two post-nodes, it will be disconnected successively from the two connecting network nodes after the set delay time, as already described above.

Claims (4)

- ι - £.Ό£. auu Patentansprüche:- ι - £ .Ό £. Claims: 1. Verfahren zur fehlertoleranten Stromversorgung, insbesondere für Automatisierungsanlagen mit verteilten Funktionseinheiten, bei denen das Stromversorgungssystem als aus Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den Funktionseinheiten bestehender Doppel-oder Mehrfach ring mit einem Einspeisepunkt ausgebildet ist, gekennzeichnet dadurch, daß in jedem Netzknoten (K) der Strom in jeder an den Netzknoten angeschlossenen Verbindungsleitung (L) nach Betrag und Richtung gemessen wird, daß durch Vergleich der Stromrichtung untereinander und durch Vergleich der Strombeträge jeweils mit einer festgelegten oberen und mit einer festgelegten unteren Grenze die im Kurzschlußfall für das Überschreiten des festgelegten Stromgrenzwertes ursächliche, an den Netzknoten angeschlossene Verbindungsleitung bzw. der Netzknoten selbst als Ursache festgestellt, und daß die so ermittelte Verbindungsleitung vom Netzknoten bzw. der so ermittelte Netzknoten von allen Verbindungsleitungen getrennt wird.1. A method for fault-tolerant power supply, in particular for automation systems with distributed functional units, in which the power supply system is formed as consisting of point-to-point connections between the functional units double or multiple ring with a feed point, characterized in that in each network node ( K) the current in each connected to the network node connection line (L) is measured in magnitude and direction that by comparing the current direction with each other and by comparing the current amounts each with a fixed upper and a fixed lower limit in the short circuit for exceeding the fixed current limit, connected to the network node connection line or the network node itself detected as the cause, and that the connection line thus determined by the network node or the network node thus determined is disconnected from all interconnections. 2. Fehlertolerantes Stromversorgungssystem, insbesondere für Automatisierungsanlagen mit verteilten Funktionseinheiten, als Doppel- oder Mehrfachring mit einem Einspeisepunkt struktuiiert, bestehend aus Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den Netzknoten, wobei die Verbindungsleitungen Strommeßeinrichtungen und über Auslöseschaltungen gesteuerte Trennschalter enthalten, gekennzeichnet dadurch, daß an allen Stromversorgungseingängen jedes Netzknotens (K) jeweils ein steuerbarer Trennschalter (TE) und eine Strommeßeinrichtung (ME) für Strombetrag und Stromrichtung angeordnet ist und daß jeder Netzknoten (K) eine Auswertelogik (A) aufweist, die mit allen Trennschaltern (TE) und Strommeßeinrichtungen (ME) des Netzknotens verbunden ist, wobei die Auswertelogik (A) aus einer Schaltungsanordnung besteht, die die Ansteuerung der Trennschalter (TE) ausschließlich als Funktion der gemessenen Strombeträge und-richtungen realisiert.2. fault-tolerant power supply system, in particular for distributed equipment automation systems, structured as a double or multiple ring with a feed point consisting of point-to-point connections between the network nodes, the interconnections including current measuring devices and disconnect switches controlled by trip circuits, characterized in that a controllable disconnector (TE) and a current measuring device (ME) for current amount and current direction is arranged at all power supply inputs of each network node (K) and that each network node (K) has a Auswertelogik (A) with all circuit breakers (TE) and Strommeßeinrichtungen (ME) of the network node is connected, wherein the Auswertelogik (A) consists of a circuit arrangement that realizes the control of the circuit breaker (TE) exclusively as a function of the measured current amounts and directions. 3. Fehlertolerantes Stromversorgungssystem, insbesondere für Automatisierungsanlagen mit verteilten Funktionseinheiten nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Strommeßeinrichtungen (ME) jeweils drei Binärausgänge für die binären Signale 0 für das Überschreiten eines festgelegten oberen, U für das Unterschreiten eines festgelegten unteren Stromgrenzwertes und für das Stromrichtungssignal R aufweisen.3. Fault-tolerant power supply system, in particular for automation systems with distributed functional units according to claim 2, characterized in that the current measuring devices (ME) each have three binary outputs for the binary signals 0 for exceeding a fixed upper, U for falling below a specified lower current limit and for Current direction signal R have. 4. Fehlertolerantes Stromversorgungssystem, insbesondere für Automatisierungsanlagen mit verteilten Funktionseinheiten nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Auswertelogik (A) eine digitale Verknüpfungsschaltung (V) enthält, die die Boole'schen Gleichungen4. fault-tolerant power supply system, in particular for automation systems with distributed functional units according to claim 2 and 3, characterized in that the evaluation logic (A) includes a digital logic circuit (V), the Boolean equations
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