DD253901A1 - RINGFUL POWER SUPPLY SYSTEM WITH ERROR TOLERANCE CHARACTERISTICS FOR COMMUNICATING INFORMATION PROCESSING UNITS - Google Patents

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DD253901A1
DD253901A1 DD29661386A DD29661386A DD253901A1 DD 253901 A1 DD253901 A1 DD 253901A1 DD 29661386 A DD29661386 A DD 29661386A DD 29661386 A DD29661386 A DD 29661386A DD 253901 A1 DD253901 A1 DD 253901A1
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power supply
information processing
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supply system
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DD29661386A
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Volker Rohbeck
Ralf Burkhardt
Peter Gibas
Werner Kriesel
Klaus Steinbock
Uwe Jeckel
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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
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    • 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

Abstract

Die Erfindung ist ueberall dort anwendbar, wo ein hohes Zuverlaessigkeitsniveau der Versorgung mit elektrischer Energie erreicht werden soll und die Verbraucher ueber miteinander kommunikationsfaehige Informationsverarbeitungseinheiten verfuegen. An den beiden Stromversorgungseingaengen jeder Netzanschlussstelle sind Strommesseinrichtungen fuer Strombetrag und -richtung angeordnet. Ueber die angeschlossene Informationsverarbeitungseinheit werden im Kurz- oder Erdschlussfall die bestehenden Kommunikationsbeziehungen zu den Informationsverarbeitungseinheiten der benachbarten Netzanschlussstellen in geeigneter Weise zum Informationsaustausch ueber die Messwerte genutzt, die schliesslich einer Auswertelogik zugefuehrt werden, welche die kurzschlussbehaftete Verbindungsleitung bzw. Netzanschlussstelle erkennt und ueber Trennschalter abschaltet. Fig. 2The invention is everywhere applicable where a high level of reliability of the supply of electrical energy to be achieved and the consumers have communication-capable information processing units with each other. Current measuring devices for current amount and direction are arranged at the two power supply inputs of each network connection point. In the event of a short-circuit or ground fault, the existing communication relationships with the information processing units of the adjacent network connection points are used in a suitable manner for exchanging information about the measured values, which are finally fed to an evaluation logic which recognizes the short-circuited connection line or network connection point and switches them off via isolating switches. Fig. 2

Description

Stromversorgungsnetzes mittels einer in jeder Netzanschlußstelle vorgenommenen Messung der Zeit vom Auftreten des Kurzschlußstromes bis zum Abschalten durch zusätzlich im Ringnetz angeordnete Distanzrelais ermittelt und abgeschaltet. Erst danach schließen die Distanzrelais wieder den Stromkreis.Power supply network by means of a made in each network connection measuring the time from the occurrence of the short-circuit current to shutdown determined by additionally arranged in the ring network distance relay and turned off. Only then do the distance relays close the circuit again.

Diese Lösung hat den Nachteil, daß zusätzliche Schalteinrichtungen außerhalb der Netzanschlußstellen benötigt werden, und daß im Kurzschlußfall stets eine durch die Zeitmessung bedingte größere stromlose Pause auftritt, die in den zu versorgenden Informationsverarbeitungseinheiten zu Datenverlusten und auch in anderen Stromversorgungssystemen mit hohen Zuverlässigkeitsforderungen zu unerwünschten Störungen führen kann. Des weiteren setzt das Verfahren und die beschriebene Anordnung zwecks Auswertbarkeit relativ große Entfernungen zwischen den Distanzrelais und den zu versorgenden Einheiten sowie zwischen den zu versorgenden Einheiten selbst voraus, was bei Automatisierungsanlagen mit verteilten Informationsverarbeitungseinheiten häufig nicht gegeben ist.This solution has the disadvantage that additional switching devices are needed outside the network connection points, and that in the case of short circuit always caused by the timing larger unpowered break that lead to be supplied in the information processing units to data loss and in other power systems with high reliability requirements for unwanted interference can. Furthermore, the method and the described arrangement for the purpose of readability relatively large distances between the distance relay and the units to be supplied and between the units to be supplied itself, which is often not the case in automation systems with distributed information processing units.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist ein ringförmiges Stromversorgungssystem mit Fehlertoleranzeigenschaften für miteinander kommunikationsfähige Informationsverarbeitungseinheiten dessen fehlertolerante Wirkung unabhängig von der Entfernung der Informationsverarbeitungseinheiten untereinander eintritt und welches im Fehlerfall eine wesentliche Verkürzung der - Reaktionszeit aufweist.The aim of the invention is an annular power supply system with fault tolerant properties for mutually communicable information processing units whose fault-tolerant effect occurs independently of the distance of the information processing units with each other and which has a significant shortening of - response time in case of error.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die durch die Erfindung zu lösende technische Aufgabe besteht darin, ein ringförmiges Stromversorgungssystem mit Fehlertoleranzeigenschaften für miteinander kommunikationsfähige Informationsverarbeitungseinheiten zu schaffen, welches ohne zusätzliche Schalteinrichtungen (Distanzrelais) und ohne Zeitmessung und damit ohne prinzipbedingte stromlose Pause aus der Sicht jeder Netzanschlußstelle die Lokalisierung und Abschaltung von kurzschlußbehafteten Leitungen bzw. Netzanschlußstellen ermöglicht.The technical problem to be solved by the invention is to provide an annular power supply system with fault tolerant properties for communicating with each other information processing units, which without additional switching devices (distance relay) and without time measurement and thus without principle due to a powerless break from the point of view of each network connection the localization and shutdown of short-circuit Lines or network connection points allows.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an den beiden Stromversorgungseingängen jeder Netzanschlußstelle jeweils ein steuerbarerTrennschalter und eine Strommeßeinrichtung für Strombetrag und Stromrichtung angeordnet sind, daß jede Netzanschlußstelle der Kommunikation mit den benachbarten Netzanschlußstellen zugeordnete Sende- und Empfangseinrichtungen aufweist und daß in jeder Netzanschlußstelle eine Auswertelogik vorhanden ist, die mit den Trennschaltern, den Strommeßeinrichtungen und den Sende- und Empfangseinrichtungen verbunden ist. Es ist zweckmäßig, die Verarbeitung der Meßergebnisse durchgängig binär vorzusehen. Dazu weist jede Strommeßeinrichtung jeweils drei Binärausgänge für die binären Signale O für das Überschreiten eines festgelegten oberen, U für das Unterschreiten eines festgelegten unteren Stromgrenzwertes und für das Stromrichtungssignal R auf. Die in den Netzanschlußstellen jeweils angeordnete Auswertelogik enthält eine Schaltungsanordnung, die die Booleschen GleichungenAccording to the invention the object is achieved in that at the two power supply inputs each network connection point are each a controllable circuit breaker and current measuring device for current amount and current direction are arranged, that each network connection point of the communication with the adjacent network connection points associated transmitting and receiving devices and that in each network connection point an evaluation logic available which is connected to the disconnectors, the current measuring devices and the transmitting and receiving devices. It is expedient to provide the processing of the measurement results consistently binary. For this purpose, each current measuring device has in each case three binary outputs for the binary signals O 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 respectively arranged in the network connection points contains a circuit arrangement which uses the Boolean equations

Fl = (ESI = RI)VlNTKFl = (ESI = RI) VlNTK

Fr = (ESr=Rr)VlNTKFr = (ESr = Rr) VlNTK

SSI = (Ol ν ESDaRLSSI = (Ol ν ESDaRL

SSr = (Or ν ESr) λ RrSSr = (Or ν ESr) λ Rr

mit INTK = [(0IvOr)A(RI = Rr)] ν [Ol λ (Fr ν Ur)] ν [Or λ (Fl ν Ul)]with INTK = [(0IvOr) A (RI = Rr)] ν [Ol λ (Fr ν Ur)] ν [Or λ (Fl ν Ul)]

erfüllt, wobei F binäre Ansteuersignale für die zugeordneten Trennschalter, SS binäre Sendesignale für die Sendeeinrichtungen, ES binäre Empfangssignale von den Empfangseinrichtungen, I und r Indizes zur Unterscheidung der Bezugsrichtungen zu den jeweils benachbarten Netzanschlußstellen und INTK ein internes Signal bedeuten.where F is binary drive signals for the associated circuit breakers, SS binary transmit signals for the transmit devices, ES binary receive signals from the receive devices, I and r indices for distinguishing the reference directions to the respective adjacent network ports, and INTK an internal signal.

Im folgenden wird auf die Wirkungsweise des fehlertoieranten Stromversorgungssystems näher eingegangen. Im fehlerfreien Fall sind alle Verbindungsleitungen zwischen den Netzanschlußstellen intakt und alle Trennschalter sind geschlossen. Die der Fehlerinformation zu bzw. von den benachbarten Netzanschlußstellen dienenden Sende- und Empfangseinrichtungen sind nicht aktiviert. Die in den Netzanschlußstellen angeordneten Informationsverarbeitungseinheiten werden über das ringförmige Stromversorgungssystem mit Energie versorgt und führen über das hier nicht näher dargestellte Informationsübertragungssystem, welches z. B. linienförmig, sternförmig oder ringförmig strukturiert sein kann, ihre bestimmungsgemäße Kommunikation durch.In the following, the operation of the Fehlertoieranten power supply system is discussed in more detail. In the error-free case, all connection lines between the network connection points are intact and all disconnectors are closed. The error information to or from the adjacent network connection points serving transmitting and receiving devices are not activated. The arranged in the network connection points information processing units are powered by the annular power supply system with energy and lead via the information transmission system not shown here, which z. B. linear, star-shaped or ring-shaped, their intended communication by.

Ein Kurz- oder Endschluß einer Verbindungsleitung zwischen zwei Netzanschlußstellen hat zur Folge, daß in Abhängigkeit vom Innenwiderstand der speisenden Quelle, den Widerständen der Verbindungsleitungen, der Belastung durch die angeschlossenen Verbraucher, der Topologie des Systems, des Ortes des Kurz- bzw. Erdschlusses und der Einstellung des oberen Stromgrenzwertes, der obere Stromgrenzwert entweder in allen oder aber zumindest in den Netzanschlußstellen einer Seite des Ringnetzes zwischen Kurzschlußstelle und Einspeisepunkt überschritten wird.A short-circuit or termination of a connecting line between two network connection points has the consequence that, depending on the internal resistance of the feeding source, the resistances of the connecting lines, the load by the connected loads, the topology of the system, the location of the short or ground fault and Setting the upper current limit, the upper current limit is exceeded either in all or at least in the network connection points one side of the ring network between the short circuit point and feed point.

Daraufhin tauschen die jeweils benachbarten kommunikationsfähigen Informationsverarbeitungseinheiten quasigleichzeitig eine Information über die aktuelle Stromflußrichtung aus. Dazu werden jeweils über die Auswertelogik von den die Überschreitung der oberen Stromgrenze registrierenden Meßeinrichtungen die jeweils zugeordneten Sendeeinrichtungen aktiviert, die die Signale SSl und SSr entsprechend den angegebenen Gleichungen aussenden. In den Auswertelogiken erfolgt der Vergleich der empfangenen Signale (ESI, ESr) mit den durch die Meßeinrichtungen erzeugten Stromrichtungssignalen, woraus die Ansteuersignale für die Trennschalter gebildet werden. Da nur von den beiden durch die kurzschlußbehaftete Verbindungsleitung miteinander verbundenen Netzanschlußstellen und von den dieser Leitung zugeordneten Meßeinrichtungen gleiche Stromflußrichtungen gemessen werden, erfolgt somit das Abschalten der kurzschlußbehafteten Verbindungsleitung durch die zugeordneten Trennschalter der beiden durch diese Verbindungsleitung miteinander verbundenen Netzanschlußstellen.Thereupon, the respectively adjacent communication-capable information processing units exchange quasi-simultaneously an information about the current Stromflußrichtung. For this purpose, in each case via the evaluation logic of the transgression of the upper current limit registering measuring devices, the respective associated transmitting devices are activated, which emit the signals SSl and SSr according to the equations given. In the evaluation logic, the comparison of the received signals (ESI, ESr) with the current direction signals generated by the measuring devices, from which the drive signals for the circuit breaker are formed. Since only the two interconnected by the short-circuited connection line network connection points and the same measuring devices associated Stromflußrichtungen be measured, thus switching off the short-circuited connection line by the associated circuit breaker of the two interconnected by this connection line network connection points.

- 3 - ΙΛά SUI- 3 - ΙΛά SUI

Darüber hinaus gestattet die Erfindung auch, einen internen Kurz- oder Erdschluß in einer Netzanschlußstelle festzustellen und die defekte Netzanschlußstelle abzutrennen. Ein interner Kurz- oder Erdschluß in einer Netzanschlußstelle hat die Wirkung, daß die Stromflußrichtung in allen intakten Verbindungsleitungen aus der Sicht der Netzanschlußstelle gleich ist und in mindestens einer Verbindungsleitung das Überschreiten der oberen Str'omgrenze registriert wird. Zur Feststellung eines internen Kurz-oder Erdschlusses in einer Netzanschlußstelle wird das Kommunikationssystem nicht benötigt. Beim Auftreten mehrerer Fehler im Stromversorgungssystem erfolgt das Abtrennen der defekten Netzanschlußstellen bzw. Verbindungsleitungen wie beschrieben und die mit dem Einspeisepunkt noch in Verbindung stehenden Informationsverarbeitungseinheiten werden mit Energie versorgt. Die Erfindung ist auch anwendbar in linienförmigen Stromversorgungssystemen, wobei durch das Abschalten eines kurzschlußbehafteten Teils des Systems die Energieversorgung nur bis zum ausgelösten Trennschalter erhalten bleibt.In addition, the invention also allows to detect an internal short-circuit or ground fault in a network connection point and to disconnect the defective network connection point. An internal short-circuit or ground fault in a grid connection point has the effect that the current flow direction in all intact connecting lines from the point of view of the network connection point is the same and in at least one connecting line, the crossing of the upper Str'omgrenze is registered. To determine an internal short-circuit or ground fault in a network connection point, the communication system is not needed. When several faults occur in the power supply system, the disconnection of the faulty network connection points or connection lines takes place as described and the information processing units which are still in communication with the entry point are supplied with energy. The invention is also applicable in linear power supply systems, wherein the shutdown of a short-circuited part of the system, the power supply is maintained only until the tripped circuit breaker.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachfolgenden einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below an exemplary embodiment. Show it:

Fig. 1: Den Aufbau eines fehlertoleranten Stromversorgungssystems für 8 kommunikationsfähigeFig. 1: The structure of a fault-tolerant power supply system for 8 communication capable

Informationsverarbeitungseinheiten Fig.2: Den Aufbau einer NetzanschlußstelleInformation processing units Fig.2: The structure of a network connection point

Die Verteilung der Energie erfolgt über ein Ringsystem, das aus Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den Netzanschlußstellen K1 ...K8 besteht, wobei die Energieeinspeisung über den Einspeisepunkt H zwischen den Netzanschlußstellen K1 und K8 erfolgt. Die Kommunikationsbeziehungen zwischen den Netzanschlußstellen, die über die Informationsverarbeitungseinheiten realisiert werden, sind durch Pfeile symbolisiert, wobei die physische Struktur des Informationsübertragungssystems von untergeordneter Bedeutung ist (z. B. Linienbussystem, sternförmiges Informationsübertragungssystem, Ringsystem mit Punkt-zu-Punkt-Übertragung der Information). Es muß lediglich ein solches System gewählt werden, welches einen schnellen, quasigleichseitigen Informationsaustausch zwischen zwei an benachbarten Netzanschlußstellen angeschlossenen Informationsverarbeitungseinheiten ermöglicht. Jede Netzanschlußstelle K1 ...K8 besteht entsprechend Fig. 2 aus je einer Strommeßeinrichtung MEI, MEr pro angeschlossener Verbindungsleitung LI, Lr, wobei jede Strommeßeinrichtung MEI, MEr die Binärausgänge für die binären Signale Ol bzw. Or für das Überschreiten des festgelegten oberen, Ul bzw. Ur für das Unterschreiten des festgelegten unteren Stromgrenzwertes und für das Stromrichtungssignal Rl bzw. Rr aufweist. Die Binärausgänge sind mit den entsprechenden Eingängen der Auswertelogik A verbunden.The distribution of energy via a ring system, which consists of point-to-point connections between the network connection points K1 ... K8, wherein the power supply via the feed point H between the network connection points K1 and K8 takes place. The communication relationships between the network connection points which are realized via the information processing units are symbolized by arrows, the physical structure of the information transmission system being of secondary importance (eg line bus system, star-shaped information transmission system, ring system with point-to-point transmission of the information) , There is only one such system must be selected, which allows fast, quasi-equilateral information exchange between two connected to adjacent network connection points information processing units. Each network connection point K1 ... K8 consists, according to FIG. 2, of one current measuring device MEI, MEr per connected connection line LI, Lr, each current measuring device MEI, MEr representing the binary outputs for the binary signals Ol and Or for exceeding the fixed upper, Ul or Ur for falling below the set lower current limit value and for the current direction signal Rl or Rr. The binary outputs are connected to the corresponding inputs of the evaluation logic A.

Weiterhin sind in jeder Netzanschlußstelle in den beiden Verbindungsleitungen LI, Lr Trennschalter TEI, TEr angeordnet, die von der Auswertelogik A durch die statischen Signale Fl, Fr angesteuert werden. Als Lastwiderstand Rl symbolisiert ist an jeder Netzanschlußstelle K eine kommunikationsfähige Informationsverarbeitungseinheit oder ein beliebiger Verbraucher, der aber über eine kommunikationsfähige Informationsverarbeitungseinheit verfügt, angeschlossen. Die der Kommunikation mit den benachbarten Netzanschlußstellen dienenden Sendeeinrichtungen SI, Sr'und Empfangseinrichtungen El, Er sind Bestandteil der Informationsverarbeitungseinheit und in der speziellen Anordnung und Wirkungsweise jeweils deren Regime unterworfen. Die Sendeeinrichtungen SI, Sr werden durch die von der Auswertelogik A erzeugten binären Signale SSI, SSr aktiviert und die Empfangseinrichtungen El, Erzeigen den Empfang von Informationen der Sendeeinrichtungen der an den benachbarten Netzanschlußstellen angeschlossenen Informationsverarbeitungseinheiten der Auswertelogik A mittels der binären Signale ESI, ESr an.Furthermore, in each network connection point in the two connecting lines LI, Lr disconnectors TEI, TEr are arranged, which are controlled by the evaluation logic A by the static signals Fl, Fr. Symbolized as a load resistor Rl is at each network connection point K, a communication-capable information processing unit or any consumer, but has a communication-capable information processing unit connected. The communication devices with the adjacent network connection points serving transmitting devices SI, Sr 'and receiving devices El, Er are part of the information processing unit and in the specific arrangement and mode of action each subjected to their regime. The transmitting devices SI, Sr are activated by the binary signals SSI, SSr generated by the evaluation logic A, and the receiving devices El, indicate the reception of information from the transmitting devices of the information processing units of the evaluation logic A connected to the adjacent network connection points by means of the binary signals ESI, ESr.

Die Auswertelogik A enthält eine hier nicht näher angegebene logische Schaltung, die die Verknüpfung der einzelnen Signale entsprechend den angegebenen Booleschen Gleichungen realisiert.The evaluation logic A contains an unspecified logical circuit that realizes the combination of the individual signals according to the specified Boolean equations.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung im Fehlerfall sei angenommen, daß der Fehler an der Defektstelle DS in der Verbindungsleitung LI4 = Lr5 zwischen den Netzanschlußstellen K4 und K5 in Fig. 1 auftritt. Leitungsunterbrechung:To explain the operation of the arrangement in case of error, it is assumed that the error occurs at the defect point DS in the connection line LI4 = Lr5 between the network connection points K4 and K5 in Fig. 1. Open circuit:

Eine Leitungsunterbrechung kann von jeder angrenzenden Netzanschlußstelle K4, K5 autonom festgestellt werden. Es wird dann von den Meßeinrichtungen MEI4 und MEr5 kein Strom registriert und infolge Unterschreitung des entsprechend eingestellten unteren Stromgrenzwertes das Signal Ulan die Auswertelogik A der Netzanschlußstelle K4 und Ur an die Auswertelogik A der Netzanschlußstelle K5 abgegeben. Eine Leitungsunterbrechung liegt dann vor, wenn über eine bestimmte Mindestzeit das Signal U erhalten bleibt. Es erfolgt keine Abschaltung der betreffenden Verbindungsleitung. Leitungskurzschluß:A line break can be determined autonomously by any adjacent network access point K4, K5. It is then registered by the measuring MEI4 and MEr5 no current and as a result of falling below the corresponding set lower current limit, the signal Ulan the evaluation logic A of the network connection K4 and Ur delivered to the evaluation logic A of the network connection K5. A line interruption occurs when the signal U is maintained for a certain minimum time. There is no shutdown of the relevant connection line. Line short circuit:

Tritt an der angenommenen Defektstelle DS ein Kurz- oder Erdschluß auf, fließt systemweit ein den oberen Stromgrenzwert überschreitender Strom. Bei der weiteren Erläuterung wird angenommen, daß das Stromrichtungssignal R bei aus der Netzanschlußstelle K herausfließendem Strom gesetzt ist. Folglich werden über die Auswerteeinheiten der Netzanschlußstellen K1 und K4 mittels der Sendesignale SSI die Sendeeinrichtungen SM bisSI4und der Netzanschlußstellen K5 bis K8 mittels der Sendesignale SSr die Sendeeinrichtungen S5 bis S8 aktiviert. Die entsprechenden Empfangseinrichtungen Er2 bis Er5 und EI4 bis EI7 der Netzanschlußstellen K 2 bis K8 erhalten Empfangssignale ES. Der Vergleich der Empfangssignale mit den jeweiligen Stromrichtungssignalen in den Auswertelogiken A ergibt, daß ausschließlich in den Netzanschlußstellen K4 und K5 mit ESI4 = RI4ündESr5 = Rr5die Bedingung zurAusgabevon Ansteuersignalen fürdie Trennschalter erfüllt ist, so daßdiedefekte Verbindungsleitung Ll 4 = Lr5 durch die Trennschalter TEI4 und TEr5 aufgrund der Ansteuerung durch die Signale Fl 4 und Fr5 abgeschaltet wird.If a short-circuit or ground fault occurs at the assumed defect location DS, a current that exceeds the upper current limit flows system-wide. In the further explanation, it is assumed that the current direction signal R is set at the current flowing out of the power source K. Consequently, the transmitters SM to SI4 and the network connection points K5 to K8 are activated by means of the transmit signals SSr the transmitting devices S5 to S8 via the evaluation of the network connection points K1 and K4 by means of the transmission signals SSI. The corresponding receiving devices Er2 to Er5 and EI4 to EI7 of the network connection points K 2 to K8 receive received signals ES. The comparison of the received signals with the respective current direction signals in the evaluation logic A shows that only in the power terminals K4 and K5 with ESI4 = RI4ündESr5 = Rr5, the condition for outputting drive signals for the circuit breakers is satisfied, so that the defective connection line Ll 4 = Lr5 through the circuit breakers TEI4 and TEr5 the drive is turned off by the signals Fl 4 and Fr5.

Interner Kurzschluß:Internal short circuit:

Bei Auftreten eines internen Kurz-oder Erdschlusses, beispielsweise innerharbder Netzanschlußstelle K5, fließt der den oberen Grenzwert übersteigende Strom vom Einspeisepunkt H über beide Ringteile in Richtung"«ier kurzschlußbehafteten Netzanschlußstelle K5. Da nur in der Netzanschlußstelle K5die Bedingung Rl = Rr erfüttt ist, wird in der Auswertelogik A das interne Signal INTK erzeugt, welches zur Ansteuerung der Trennschalter TEI5 und TEr 5 QBd damit zum Abtrennen der gesamtenWhen an internal short-circuit or earth fault occurs, for example inside harbup network connection point K5, the current exceeding the upper limit flows from the feed point H over both ring parts in the direction of short-circuited network connection point K5 Since only in the network connection point K5 the condition R1 = Rr is fulfilled in the evaluation logic A generates the internal signal INTK, which is used to control the disconnectors TEI5 and TEr 5 QBd so that the entire

Netzanschlußstelle K5 vom Stromversorgungssystem führt. *" -Mains connection point K5 leads from the power supply system. * "-

Liegt im Stromversorgungssystem bereits ein Defekt vor, beispielsweise in der Verbindäwgsleitung zwischen den Netzanschlußstellen K2 und K3, fließt im Falle eines internen Kurz- oder Erdschlusses iffSter Netzanschlußstelle K5 ein den oberen Grenzwert überschreitender Strom vom Einspeisepunkt H über die Netzanschlußstellen K8, K7, K6 nach K5, während über K1 nach K2 ein im Normalbereich liegender Strom fließt. Die Verbindungsleitung LrSiührt also gar keinen Strom, so daß in der Netzanschlußstelle K5 das Signal Ur5 gesetzt ist, wodurch ebenfalls das interne Signal INTK in der Auswertelogik entsteht.If there is already a defect in the power supply system, for example in the connection line between the network connection points K2 and K3, in the case of an internal short circuit or ground fault iffSter network connection point K5, a current exceeding the upper limit flows from the entry point H via the network connection points K8, K7, K6 to K5 , while over K1 to K2 a normal lying current flows. The connection line Lr thus does not conduct any current, so that the signal Ur5 is set in the network connection point K5, whereby the internal signal INTK likewise arises in the evaluation logic.

Claims (3)

Patentansprüche:claims: 1. Ringförmiges Stromversorgungssystem mit Fehlertoleranzeigenschaften für miteinander kommunikationsfähige Informationsverarbeitungseinheiten mit einem Einspeisepunkt, bestehend aus Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den Netzanschlußstellen, wobei die Verbindungsleitungen Strommeßeinrichtungen und über Auslöseschaltungen gesteuerte Trennschalter enthalten, gekennzeichnet dadurch, daß an den beiden Stromversorgungseingängen jeder Netzanschlußstelle (K) jeweils ein steuerbarer Trennschalter (TEI, TEr) und eine Strommeßeinrichtung (MEI, MEr) für Strombetrag und Stromrichtung angeordnet sind, daß jede Netzanschlußstelle (K) der Kommunikation mit den benachbarten Netzanschlußstellen zugeordnete Sende- (SI, Sr) und Empfangseinrichtungen (El, Er) aufweist, und daß in jeder Netzanschlußstelle (K) eine Auswertelogik (A) vorhanden ist, die mit den Trennschaltern (TEI, TEr) den Strommeßeinrichtungen (MEI, MEr) und den Sende- (SI, Sr) und Empfangseinrichtungen (El, Er) verbunden ist.An annular power supply system having fault tolerant properties for communicable information processing units having a feed point consisting of point-to-point connections between the network ports, the interconnections including current measuring devices and disconnect switches controlled by trip circuits, characterized in that at the two power supply inputs of each network port (K ) are arranged in each case a controllable disconnector (TEI, TEr) and a current measuring device (MEI, MEr) for current amount and current direction, that each network connection point (K) of communication with the adjacent network connection points associated transmit (SI, Sr) and receiving devices (El, He), and in that each network connection point (K) an evaluation logic (A) is provided with the disconnectors (TEI, TEr) the current measuring devices (MEI, MEr) and the transmitting (SI, Sr) and receiving devices (El, He) connected is. 2. Ringförmiges Stromversorgungssystem mit Fehlertoleranzeigenschaften für miteinander kommunikationsfähige Informationsverarbeitungseinheiten nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Strommeßeinrichtungen (MEI, MEr) 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.2. Ring-shaped power supply system with fault tolerant properties for mutually communicable information processing units according to claim 1, characterized in that the current measuring devices (MEI, MEr) each have three binary outputs for the binary signals 0 for exceeding a fixed upper, U for falling below a fixed lower current limit and for have the current direction signal R. 3. Ringförmiges Stromversorgungssystem mit Fehlertoleranzeigenschaften für miteinander kommunikationsfähige Informationsverarbeitungseinheiten nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Auswertelogik (A) eine Schaltungsanordnung enthält, die die Booleschen Gleichungen3. Ring-shaped power supply system with fault tolerant properties for mutually communicable information processing units according to claim 1 and 2, characterized in that the evaluation logic (A) includes a circuit arrangement comprising the Boolean equations mit INTK = [(Ol VOr)A(RI = Rr)] ν [Ol λ (Fr ν Ur)] V[OrA(FI ν Ul)]with INTK = [(Ol VOr) A (RI = Rr)] ν [Ol λ (Fr ν Ur)] V [OrA (FI ν U1)] erfüllt, wobei F binäre Ansteuersignale für die zugeordneten Trennschalter (TEI, TEr), SS binäre Sendesignale für die Sendeeinrichtungen (SI, Sr), ES binäre Empfangssignale von den Empfangseinrichtungen (El, Er), I und r Indizes zur Unterscheidung der Bezugsrichtungen zu den jeweils beiden benachbarten Netzanschlußstellen und INTK ein internes Signal bedeuten.where F are binary drive signals for the dedicated circuit breakers (TEI, TEr), SS binary transmit signals for the transmitters (SI, Sr), ES binary receive signals from the receivers (El, Er), I and r indices for distinguishing the reference directions from the each two adjacent network access points and INTK mean an internal signal. Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein ringförmiges Stromversorgungssystem mit Fehlertoleranzeigenschaften für miteinander kommunikationsfähige Informationsverarbeitungseinheiten. Die Anwendung ist auch überall dort möglich, wo ein hohes Zuverlässigkeitsniveau der Versorgung mit elektrischer Energie erreicht werden soll und die zu versorgenden Verbraucher über miteinander kommunikationsfähige Informationsverarbeitungseinheiten verfügen, wie beispielsweise in Automatisierungsanlagen mit verteilten Funktionseinheiten.The invention relates to an annular power supply system with fault tolerant properties for mutually communicatable information processing units. The application is also possible wherever a high level of reliability of the supply of electrical energy is to be achieved and the consumers to be supplied have communication-capable information processing units, such as in automation systems with distributed functional units. 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 desAre 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
DD29661386A 1986-11-25 1986-11-25 RINGFUL POWER SUPPLY SYSTEM WITH ERROR TOLERANCE CHARACTERISTICS FOR COMMUNICATING INFORMATION PROCESSING UNITS DD253901A1 (en)

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