DE102013225815A1

DE102013225815A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer unterbrechungsfreien Stromversorgung für Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik

Info

Publication number: DE102013225815A1
Application number: DE102013225815.1A
Authority: DE
Inventors: Dirk Henkel; Bernd Elsweiler; Michael Leining
Original assignee: DB Netz AG
Current assignee: DB Netz AG
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2015-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) für Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik, sowie eine Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens. Die Unterbrechungsfreie Stromversorgung verzichtet auf Netzersatzaggregate, wobei weder beim Ausfall des Primärnetzes noch beim Wiederzuschalten nach Wiederherstellung der Standardversorgung eine Speiselücke für die Verbraucher auftritt. Im Falle einer Störung der Standard-Energieversorgung dient ein weiteres in der Infrastruktur vorhandenes Netz als Ersatznetz. Hierbei wird insbesondere berücksichtigt, dass die betriebswichtigen Komponenten der LST Gleichspannungsverbraucher darstellen, die im Wesentlichen aus Rechnerstrukturen aufgebaut sind. Sowohl das dreiphasige öffentliche Standard-Netz als auch das Ersatznetz werden mit jeweils eigenen Umformern bzw. Gleichrichtern in gleichgroße Gleichspannungen umgewandelt. Von beiden gleichgerichteten Anteilen wird eine gemeinsame Gleichstromversorgung aufgebaut. Dieser gemeinsame Gleichspannungsversorgungskreis versorgt die betriebswichtigen Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) für Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik, sowie eine Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens.
Die Verfügbarkeit sicherheitsrelevanter elektrischer bzw. elektronischer Systeme setzt voraus, dass jederzeit eine geeignete Versorgung mit elektrischer Energie gewährleistet ist. Entsprechend gibt es Richtlinien für die Planung und den Betrieb einer Stromversorgung in sicherheitsrelevanten Bereichen, die sicherstellen, dass auch beim Ausfall des primär zur Energieversorgung vorgesehenen Netzes, andere Systeme die Weiterführung der Energieversorgung sichern. In der Regel erfolgt die Energieversorgung primär über das öffentliche Netz eines Energieversorgungsunternehmens (EVU), das heißt, mit 230/400 V 50 Hz als Standardeinspeisung. Falls diese Standardversorgung gestört ist, übernehmen üblicherweise Netzersatzaggregate (NEA) die Stromversorgung, wobei die Übergangszeit bis zum Hochfahren der Verbrennungsmotoren einer NEA im Allgemeinen nicht zu einem Stromausfall führen darf. Zum Überbrücken dieser Speiselücke werden z.B. Akkumulatoren vorgesehen, welche die Versorgung bis zum Hochfahren der NEA übernehmen. Die Wechselstromverbraucher sind aber in der Zeit der Speiselücke stromlos. Bei den Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik (LST) im Schienennetz der DB Netz AG regelt die Ril. 819.0902 die Vorgaben für die Stromversorgung der LST. Hierbei wird u.a. festgehalten, dass bei Ausfall der Standard-Stromversorgung unterbrechungsfrei ein Ersatz einspringen muss, sodass die LST-Anlagen ungestört und ohne Unterbrechung funktionsfähig bleiben. Dies wird beispielweise dadurch erreicht, dass ausgenutzt wird, dass mit der Oberleitung ein weiteres Netz zur Verfügung steht, aus dem auch die für die LST-Anlagen erforderliche elektrische Energie entnommen werden kann. Damit stehen 2 autarke, aber unterschiedlich erzeugte und verteilte Netze zur Verfügung.
Die DE 862 909 sowie die DE 915 701 beschreiben jeweils USV, die bei Ausfall des Primärnetzes auf Akkumulatoren zurückgreifen, wobei die Akkumulatoren vom Fahrrückstrom aufgeladen werden, der aus der Oberleitung durch den Fahrmotor von auf der Strecke fahrenden Schienenfahrzeugen fließt und zumindest teilweise über die Schienen zum Speisepunkt zurückfließt. An den Schienen angebrachte Stromwandler spannen den Fahrrückstrom um, der über nachgeschaltete Gleichrichter und Siebmittel zur Pufferung der Akkumulatoren verwendet wird.
Die Produktinformation „Netzersatzanlage zur Stromversorgung für Stellwerke und andere Anwendungen aus der Oberleitung“ der Fa. ESA Grimma beschreibt eine Stromversorgung, bei der mithilfe von Einphasentransformatoren direkt die elektrische Energie aus der Oberleitung entnommen und in geeigneter Weise dem Stellwerk und den LST-Komponenten, jedoch mit Speiselücke, zugeführt wird, analog zu den Netzersatzaggregaten mit Verbrennungsmotor.
Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, dass diese Frequenzwandler kurzschlussfest sind und im Falle des Kurzschlusses keine Sicherung zur Auslösung kommt, sondern die Ausgangsspannung soweit abgesenkt wird, bis wieder Nennstrom fließt. Mit dieser Restspannung ist aber keine Funktionalität der LST-Anlage gewährleistet. Diese Technik ist daher nicht für LST-Anlagen zulässig. Weiterhin genügt diese Form des Netzersatzes nicht den Klimazielen und der CO₂-Einsparung, denn der Netzersatz ist permanent ein Nebenverbraucher an der Fahrstromoberleitung. Im Regelwerk der DB AG ist der Netzersatz in der Form gefordert, dass er lediglich zum Zeitpunkt des Ausfalls des Primärnetzes zum Einsatz kommt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine Unterbrechungsfreie Stromversorgung möglich ist, bei der auf Netzersatzaggregate verzichtet werden kann, wobei weder beim Ausfall des Primärnetzes noch beim Wiederzuschalten nach Wiederherstellung der Standardversorgung eine Speiselücke für die Verbraucher auftritt. Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens, d.h. eine entsprechende Unterbrechungsfreie Stromversorgung zu realisieren.
Diese Aufgaben werden durch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie die Vorrichtung nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 stellt ein Verfahren zum Betreiben einer Unterbrechungsfreien Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik dar. Im störungsfreien Fall werden das Stellwerk und die Komponenten der LST von einem Standard-Stromversorgungsnetz mit elektrischer Energie versorgt. Dies ist in der Regel das öffentliche dreiphasige 230/400 V, 50 Hz-Netz eines Energieversorgungsunternehmens (EVU). Im Falle einer Störung der Standard-Energieversorgung muss gewährleistet werden, dass das Stellwerk und alle seine Komponenten funktionsfähig und sicher bleiben. Hierzu ist eine Unterbrechungsfreie Stromversorgung erforderlich. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gewährleistet, dass ein weiteres in der Infrastruktur vorhandenes Netz als Ersatznetz dient. Hierbei wird insbesondere berücksichtigt, dass die betriebswichtigen Komponenten der LST Gleichspannungsverbraucher darstellen, die im Wesentlichen aus Rechnerstrukturen aufgebaut sind. Anstatt nun – wie im Stand der Technik üblich – aus Ortsnetz und Oberleitungsnetz jeweils separate 50 Hz-Wechselspannungsnetze zu erzeugen, wobei beim Ausfall des Standardnetzes über einen Netzumschaltschrank mit einer Speiselücke auf das Ersatznetz umgeschaltet wird, werden erfindungsgemäß sowohl das dreiphasige öffentliche Netz als auch das Ersatznetz mit jeweils eigenen Umformern bzw. Gleichrichtern in gleichgroße Gleichspannungen umgewandelt. Von beiden gleichgerichteten Anteilen wird eine gemeinsame Gleichstromversorgung aufgebaut. Dieser gemeinsame Gleichspannungsversorgungskreis versorgt die betriebswichtigen Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik. Erfindungsgemäß werden anstelle von Stromwandlern vorteilhaft konventionelle Spannungswandler oder Transformatoren der Fahrleitungsspannung genutzt. Da die Erfindung auf die Nutzung von Gleichspannungskomponenten für die rechnergestützte Sicherungstechnik abzielt, werden Gleichrichter für die 50 Hz des Hauptnetzes und für die Gleichrichtung des Ersatznetzes verwendet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird durch die Verwendung des Fahrleitungsnetzes für die Stromversorgung der auf der Strecke fahrenden Schienenfahrzeuge an einer elektrifizierten Schienenverkehrsstrecke als Ersatznetz erreicht. Hierfür sind entsprechend 16,7 Hz Gleichrichter für die Gleichrichtung des Oberleitungsnetzes erforderlich. Andere im Streckennetz bereits vorhandene Quellen, die als Ersatznetz verwendet werden können, sind beispielsweise die 230/400V 50Hz an der Zähleranschlusssäule (ZAS) an einem Bahnübergang (BÜ), die über Gleichrichter auf den Energiebus eingespeist werden können. Weitere Möglichkeiten bieten die Stromversorgungsanlagen für die LZB, die Blocksicherungstechnik, GSM-R-Basisstationen, etc.
Vorteilhaft wird von dem Gleichspannungsausgang des Gleichspannungsversorgungskreises parallel mindestens ein Akkumulator gespeist. Dieser Akkumulator muss bei einem Ausfall sowohl des primären als auch des Ersatznetzes den Gleichspannungsversorgungskreis solange aufrecht erhalten, bis die angeschlossenen Rechneranlagen sicher heruntergefahren wurden, sodass nach Wiederherstellen einer funktionierenden Stromversorgung die gesamte Anlage aus einem definierten Shut-Down-Zustand problemlos wieder hochgefahren werden kann. Anstelle von Akkumulatoren können auch Superkondensatoren oder andere Energie-Speichermedien verwendet werden, ohne die Erfindung zu verlassen.
Besonders vorteilhaft wird das Verfahren mithilfe von Smart Grid-Technologie betrieben. Dabei werden sowohl das Primärnetz als auch das Ersatznetz nach ihren jeweiligen Gleichrichtkomponenten mithilfe von Smart Grid Devices in den Gleichstrom-Versorgungskreis eingespeist. Auch die Komponenten der LST werden mithilfe der Smart Grid-Technologie an den Gleichstrom-Versorgungskreis angeschlossen. Hierfür muss die Versorgungsspannung des Gleichstrom-Versorgungskreises mithilfe von nachgeschalteten Spannungswandlern auf die erforderliche Spannung angepasst werden. Im Zuge dieser Anpassung kann beispielsweise bei der Versorgung eines Weichenantriebs auch die Umwandlung in eine Wechselspannung erfolgen. Die Kommunikation zwischen den am Gleichstrom-Versorgungskreis beteiligten Komponenten wird vorteilhaft mithilfe eines Kommunikationsnetzes, wie z.B. Intranet/VPN-Netz über Ethernet betrieben. Die Smart Grid Devices werden dabei vorteilhaft mithilfe eines internen Ethernets im Stellwerksbereich über Field Element Switches gesteuert.
Zusätzlich zum Kommunikationsbus wird damit ein „Energiebus“ definiert, der alle Komponenten an der Bahnstrecke mit Energie aus dem Gleichstrom-Netz versorgt.
Die Ansprüche 8 bis 12 betreffen eine USV zur Realisierung des Verfahrens aus den vorigen Ansprüchen. Die erfindungsgemäße Unterbrechungsfreie Stromversorgung ist für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik an einer Schienenverkehrsstrecke konzipiert. Das Standard-Stromversorgungsnetz für die Energieversorgung des Stellwerks wird durch das öffentliche dreiphasige 230/400 V, 50 Hz-Netz eines EVU dargestellt. Die Unterbrechungsfreie Stromversorgung besteht aus mindestens zwei Umformern bzw. Gleichrichtern, von denen mindestens einer an das dreiphasige öffentliche Netz angeschlossen ist und mindestens ein weiterer an ein in der Schienen-Infrastruktur vorhandenes Stromnetz als Ersatznetz. Beide Umformer bzw. Gleichrichter wandeln jeweils Wechselspannungen der Speisenetze in eine gleichgroße Gleichspannung um. Beide Gleichspannungen versorgen in einem gemeinsamen Gleichspannungsversorgungskreis als Energiebus die betriebswichtigen Komponenten der LST. Die Spannung im Energiebus ist dabei vorzugsweise so hoch wie der Effektivwert der abgegriffenen Spannung aus dem Primärnetz. Prinzipiell wäre es jedoch auch möglich andere Spannungsparameter zu verwenden, ohne die Erfindung zu verlassen. Da die Weichenantriebe in der Schienen-Infrastruktur üblicherweise mit den 400 V Drehstrom aus dem öffentlichen Netz betrieben werden, ist es besonders vorteilhaft, den Energiebus auf 400 V auszulegen. Dies erleichtert sowohl die Einspeisung des 230/400 V 50 Hz-Primärnetzes in den Gleichstrom-Energiebus, als auch das Auskoppeln der 400 V für die Weichenantriebe. Wenn in der Schienen-Infrastruktur ein Oberleitungsnetz vorhanden ist, das als Stromversorgung für die Fahrmotoren der auf der Strecke fahrenden Schienenfahrzeuge dient, ist es vorteilhaft, die Oberleitung als Ersatznetz zu verwenden. Hierfür sind entsprechend 16,7 Hz Gleichrichter für die Gleichrichtung des Oberleitungsnetzes erforderlich, welche die 15 kV Wechselstrom zum Einspeisen in den Gleichstrom-Energiebus gleichrichten. Andere im Streckennetz bereits vorhandene Quellen, die als Ersatznetz verwendet werden können, sind beispielsweise die 230/400V 50Hz an der Zähleranschlusssäule (ZAS) an einem Bahnübergang (BÜ), die über Gleichrichter auf den Energiebus eingespeist werden können. Weitere Möglichkeiten bieten die Stromversorgungsanlagen für die LZB, die Blocksicherungstechnik, etc. Eine wichtige vorteilhafte Eigenschaft, die von den Gleichrichtergeräten zu erfüllen wäre, besteht in deren Kurzschlussfestigkeit hinsichtlich der Kabelnetze. Wenn die Gleichrichtgeräte kurzschlussfest sind, entfallen die Leitungssicherungen, und die Kabelquerschnitte brauchen nicht auf Kurzschluss- bzw. Abschaltströme dimensioniert zu werden. Dadurch ist eine eigensichere Stromversorgung realisierbar. Die sichere Stromversorgung der Komponenten hingegen erfolgt über die mit den DC/DC-Wandlern ausgekoppelte Speisung mit der Batterie oder den Supercup-Kondensatoren hinter dem Speisekabel. Im Kurzschlussfall bleibt somit die Funktionalität der Komponenten der LST gewährleistet.
Der Gleichspannungsausgang des Gleichspannungsversorgungskreises speist vorteilhaft immer über Rückspannungsverhinderer parallel mindestens einen Akkumulator. Dieser Akkumulator ist so dimensioniert, dass er bei einem Ausfall sowohl des primären als auch des Ersatznetzes und ggf. des Streckenspeisekabels den Gleichspannungsversorgungskreis solange aufrecht erhält, bis die angeschlossenen Rechneranlagen sicher heruntergefahren sind, sodass nach Wiederherstellen einer funktionierenden Stromversorgung die gesamte Anlage aus einem definierten Shut-Down-Zustand problemlos wieder hochgefahren werden kann. Anstelle von Akkumulatoren können auch Superkondensatoren oder andere Energie-Speichermedien verwendet werden, ohne die Erfindung zu verlassen.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Smart Grid-Technologie, um sowohl das Primärnetz als auch das Ersatznetz in den Energiebus einzuspeisen und die LST-Komponenten über den Energiebus zu versorgen. Hierfür speisen Smart Grid Devices (SGD) nach ihren jeweiligen Gleichrichtkomponenten die Netze in den Energiebus ein. Zum Anschluss der LST-Komponenten an den Gleichstrom-Versorgungskreis muss die Versorgungsspannung des Gleichstrom-Versorgungskreises mithilfe von nachgeschalteten Spannungswandlern auf die erforderliche Spannung angepasst werden. Im Zuge dieser Anpassung erfolgt beispielsweise bei der Versorgung eines Weichenantriebs auch die Umwandlung in Drehstrom.
Die Kommunikation zwischen den am Gleichstrom-Versorgungskreis beteiligten Komponenten erfolgt vorteilhaft mithilfe eines Kommunikationsnetzes, wie z.B. Intranet/VPN-Netz über Ethernet. Field Element Switches (FES) steuern dabei die Smart Grid Devices vorteilhaft mithilfe eines internen Ethernets im Stellwerksbereich. Ebenso ist die Adaption von Power over Ethernet möglich.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels, das durch zwei Figuren dargestellt ist, näher erläutert.
1 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen USV, bestehend aus einem 400 V Gleichstrom-Energiebus. Der Energiebus wird einerseits über einen Wandler aus einem 50 Hz-Dreiphasennetz mit 400 V Drehstrom eines öffentlichen EVU gespeist. Weiterhin steht als Ersatznetz das 16,7 Hz-Netz aus der Oberleitung des Schienenverkehrsnetzes zur Verfügung, das über einen eigenen Wandler in den 400 V Gleichstrom-Energiebus eingespeist wird. Die Steuerung der Einspeisung beider Wechselstromnetze erfolgt jeweils mithilfe eigener FES über den Ethernet-Bus des im Stellwerk vorhandenen Intranet/VPN-Kommunikationsnetzes. Über das Kommunikationsnetz kommuniziert die Stellwerkslogik mit den LST-Komponenten der Außenanlage. Weiterhin werden Diagnose- und Monitoring-Vorgänge über das Kommunikationsnetz gesteuert. Mittels eines nicht eingezeichneten Streckenkabels wird der Energiebus an vorhandene Bahnstandorte wie Haltepunkte, Bahnhöfe, Bahnübergangsschalthäuser, Schalthäuser des automatischen Streckenblocks, der Linienzugbeeinflussung (LZB) oder anderer Schaltanlagen angeschlossen. Die SGD der LST-Komponenten sind über Ethernet und 24 VDC mit den FES des SHDSL-Kabels verbunden.
Die LST-Komponenten werden in diesem Beispiel zumeist mit 48 V Gleichstrom versorgt. Die 400 VDC des Gleichstrom-Energiebusses müssen demnach in 48 V DC umgewandelt werden. Bei der ebenfalls eingezeichneten Weiche sind 400 V Dreiphasen-Drehstrom erforderlich, sodass dem SGD entsprechend ein Wechselrichter folgt, der die erforderliche Spannung liefert.
2 zeigt ein übergreifendes Stromversorgungskonzept. Im linken Teilbereich der Abbildung steht die Oberleitung als Ersatznetz zur Verfügung, welches zusätzlich durch die Verwendung von Akkumulator oder Super-Kondensatoren gestützt wird. Im rechten Teil des Bildes ist dargestellt, wie als Ersatznetz beispielhaft ein weiteres lokales Element aus der bestehenden Schienen-Infrastruktur dient, nämlich ein Bahnübergang. Hierfür werden an dem Bahnübergang an der Zähleranschlußsäule (ZAS) die 230/400V 50Hz abgegriffen und über einen Gleichrichter auf den Energiebus eingespeist. Im Vergleich zur derzeitigen Stellwerkstechnik wo alle Komponenten und Gleisschaltmittel zentral aus dem Stellwerk heraus als Strahlennetz separat verkabelt werden, wird hier erfindungsgemäß die Energie dezentral an verschiedenen Elementen der vorhandenen Infrastruktur abgegriffen. Anstelle der zahlreichen und kostenaufwändigen Kupferkabel tritt der lokale DC Energiebus, zusammen mit einem Kabel für den Datenbus, auch in Form eines Kombikabels, um eine Smart-Grid-Kommunikation zwischen den am Energiebus beteiligten Elementen zu gewährleisten. Die lokalen 48 VDC Energiebus-Systeme sind in ihrer Ausdehnung durch die Anzahl der verwendeten Repeater begrenzt.
Im Bild ist auch ein Energiebus 750 V AC eingezeichnet. Hierbei handelt es sich beispielhaft um alte Streckenspeisekabel der Block- und/oder LZB-Anlagen die mitgenutzt werden können. In den neuen Bundesländern waren solche Kabel ursprünglich für 1000 V ausgelegt. Da hierbei die Speisung aus dem Stellwerk kommt, ist ein konventionelles Netzersatzaggregat für die Einspeisung der 750/1.000 V Kabel vorgesehen.
Die in diesem Beispiel verwendeten Wandler sind moderne DC/DC-Wandler, die separate Gleichspannungsebenen generieren. Dies hat u.a. den Vorteil, dass bei einem Erdschluss nur die Ebene hinter dem DC/DC-Wandler partiell betroffen ist. Dadurch wird verhindert, dass bei einem Erdschluss Traktionsstromanteile und längsinduzierte Spannungen auftreten, die den sicheren Betrieb des Systems enorm stören könnten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 862909 [0003]
DE 915701 [0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Unterbrechungsfreien Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik an einer Schienenverkehrsstrecke, wobei das Standard-Stromversorgungsnetz für die Energieversorgung des Stellwerks das öffentliche dreiphasige 230/400 V, 50 Hz-Netz eines EVU darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Schienen-Infrastruktur lokal vorhandenes Stromnetz als Ersatznetz dient, wobei sowohl das dreiphasige öffentliche Netz als auch das Ersatznetz mit jeweils eigenen Umformern bzw. Gleichrichtern in gleichgroße Gleichspannungen umgewandelt werden und beide Gleichspannungen in einem gemeinsamen Gleichspannungsversorgungskreis als lokaler Energiebus die betriebswichtigen Komponenten der LST versorgen.
Verfahren zum Betreiben einer Unterbrechungsfreien Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik gemäß Anspruch 1, wobei als Ersatznetz das Fahrleitungsnetz für die Stromversorgung der auf der Strecke fahrenden Schienenfahrzeuge verwendet wird.
Verfahren zum Betreiben einer Unterbrechungsfreien Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Gleichspannungsausgang des Gleichspannungsversorgungskreises parallel mindestens einen Akkumulator und/oder Superkondensator speist, der so dimensioniert wird, dass bei einem Ausfall sowohl des primären als auch des Ersatznetzes und somit des Gleichspannungsversorgungskreises, die angeschlossenen Rechneranlagen über den Akkumulator solange ausreichend versorgt werden, bis ein gezielter Shut Down der Rechneranlagen erfolgt ist.
Verfahren zum Betreiben einer Unterbrechungsfreien Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei sowohl das Primärnetz als auch das Ersatznetz nach ihren jeweiligen Gleichrichtkomponenten mithilfe von Smart Grid Devices in den Gleichstrom-Versorgungskreis eingespeist werden.
Verfahren zum Betreiben einer Unterbrechungsfreien Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Komponenten der LST über Smart Grid Devices und nachgeschaltete Spannungswandler aus dem Gleichstrom-Versorgungskreis versorgt werden.
Verfahren zum Betreiben einer Unterbrechungsfreien Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Smart Grid Devices mithilfe eines internen Ethernets im Stellwerksbereich über Field Element Switches gesteuert werden.
Verfahren zum Betreiben einer Unterbrechungsfreien Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die gemeinsame Gleichspannung nach den Gleichrichtern 400 VDC beträgt.
Unterbrechungsfreie Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik an einer Schienenverkehrsstrecke, wobei das Standard-Stromversorgungsnetz für die Energieversorgung des Stellwerks das öffentliche dreiphasige 230/400 V, 50 Hz-Netz eines EVU darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechungsfreie Stromversorgung aus mindestens zwei Umformern bzw. Gleichrichtern besteht, von denen mindestens einer an das dreiphasige öffentliche Netz angeschlossen ist und dessen Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandelt, und mindestens ein weiterer Umformer bzw. Gleichrichter an ein in der Schienen-Infrastruktur lokal vorhandenes Stromnetz als Ersatznetz angeschlossen ist und dessen Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandelt, wobei beide Gleichspannungen in einem gemeinsamen Gleichspannungsversorgungskreis als lokaler Energiebus die betriebswichtigen Komponenten der LST versorgen.
Unterbrechungsfreie Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik gemäß Anspruch 8, wobei als Ersatznetz das Fahrleitungsnetz für die Stromversorgung der auf der Strecke fahrenden Schienenfahrzeuge dient.
Unterbrechungsfreie Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 8–9 der Gleichspannungsausgang des Gleichspannungsversorgungskreises parallel mindestens einen Akkumulator speist, der so dimensioniert ist, dass bei einem Ausfall sowohl des primären als auch des Ersatznetzes und somit des Gleichspannungsversorgungskreises, die angeschlossenen Rechneranlagen über den Akkumulator solange ausreichend versorgt werden, bis ein gezielter Shut Down der Rechneranlagen erfolgt ist.
Unterbrechungsfreie Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 8–10, wobei Smart Grid Devices sowohl das Primärnetz als auch das Ersatznetz nach ihren jeweiligen Gleichrichtkomponenten in den Gleichstrom-Versorgungskreis einspeisen.
Unterbrechungsfreie Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 8–11, wobei Smart Grid Devices mit nachgeschalteten Spannungswandlern die Komponenten der LST aus dem Gleichstrom-Versorgungskreis versorgen.
Unterbrechungsfreie Stromversorgung für Stellwerke und Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 8–12, wobei ein internes Ethernet im Stellwerksbereich über Field Element Switches die Smart Grid Devices steuert.