DE102015122049A1 - Communication system between the components of a switchgear - Google Patents

Communication system between the components of a switchgear Download PDF

Info

Publication number
DE102015122049A1
DE102015122049A1 DE102015122049.0A DE102015122049A DE102015122049A1 DE 102015122049 A1 DE102015122049 A1 DE 102015122049A1 DE 102015122049 A DE102015122049 A DE 102015122049A DE 102015122049 A1 DE102015122049 A1 DE 102015122049A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switchgear
modules
transmitting
receiving units
central unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102015122049.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Tuncay Gülfirat
Klaus-Georg Müller
Hans-Peter Merkel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB AG Germany
Original Assignee
ABB AG Germany
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB AG Germany filed Critical ABB AG Germany
Priority to DE102015122049.0A priority Critical patent/DE102015122049A1/en
Publication of DE102015122049A1 publication Critical patent/DE102015122049A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/26—Casings; Parts thereof or accessories therefor
    • H02B1/30—Cabinet-type casings; Parts thereof or accessories therefor
    • H02B1/32—Mounting of devices therein
    • H02B1/34—Racks
    • H02B1/36—Racks with withdrawable units

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Patch Boards (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine modular aufgebaute Schaltanlage, insbesondere Niederspannungsschaltanlage, die in einem Schaltschrank angeordnet ist, mit wenigstens einem Schaltfeld, in dem in Schaltanlagenmodulen (1) integrierte Schalt-, Steuer- und/oder Regelgeräte angeordnet sind und in dem sich Verteilerschienen sowie wenigstens ein senkrecht zu den in Einschüben befindlichen Modulen (1) angeordneter Sammelschienenraum (4) befinden. Die Module (1) sind mit wenigstens einer Zentraleinheit (2) verbunden und tauschen mit der Zentraleinheit (2) Daten aus. Die Schaltanlagenmodule (1) und die Zentraleinheit (2) sind mit optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten (6, 6.1, 6.2) ausgestattet, die mit einem parallel zum Sammelschienenraum (4) verlaufenden lichtundurchlässigen Kommunikationsraum (3) in Verbindung stehen und ein Datenaustausch zwischen den Sende- und/oder Empfangseinheiten (6, 6.1, 6.2) über den Kommunikationsraum (3) ausführbar ist.The invention relates to a modular switchgear, in particular low-voltage switchgear, which is arranged in a control cabinet, with at least one control panel, in which switchgear modules (1) integrated switching, control and / or regulating devices are arranged and in which distributor rails and at least one located perpendicular to the modules located in slots modules (1) arranged busbar space (4). The modules (1) are connected to at least one central unit (2) and exchange data with the central unit (2). The switchgear modules (1) and the central unit (2) are equipped with optical transmitting and / or receiving units (6, 6.1, 6.2), which are connected to a parallel to the busbar space (4) extending opaque communication space (3) and a data exchange between the transmitting and / or receiving units (6, 6.1, 6.2) via the communication space (3) is executable.

Description

Die Erfindung betrifft eine modular aufgebaute Schaltanlage, insbesondere eine Niederspannungsschaltanlage gemäß den Merkmalen des Anspruches 1.The invention relates to a modular switchgear, in particular a low-voltage switchgear according to the features of claim 1.

Niederspannungsschaltanlagen, die üblicherweise in Schaltschränken untergebracht werden, sind aus wenigstens einem Schaltfeld aufgebaut, in dem sich Sammelschienen, in Einschübe integrierte Schalt-, Steuer- und Regelgeräte sowie Verteilerschienen befinden. Die Verteilerschienen verteilen den Strom von den Sammelschienen zu den Einschüben und werden auch als Stromschienen bezeichnet. Diese Komponenten der Schaltanlage sind über Anschlussleitungen miteinander verbunden bzw. an das Verteilsystem des Versorgungsnetzes angeschlossen.Low-voltage switchgear, which are usually housed in cabinets, are made up of at least one switch panel, in which busbars, integrated in bays switching, control and regulating devices and distribution rails are. The busbars distribute the power from the busbars to the slots and are also referred to as busbars. These components of the switchgear are connected to each other via connecting lines or connected to the distribution system of the supply network.

Die bekannten modular aufgebauten Schaltanlagen nutzen vielfältige Kommunikationsstrukturen zur Verbindung der Komponenten untereinander, die sich innerhalb der einzelnen Schaltanlagenmodule befinden und einer zentralen Kommunikationseinheit, welche neben der Kommunikation mit den Komponenten der Schaltanlage auch deren Verarbeitungs- und/oder Steuerungsfunktionen umfassen kann.The known modular switchgear use diverse communication structures for connecting the components to each other, which are located within the individual switchgear modules and a central communication unit, which may include not only the communication with the components of the switchgear and their processing and / or control functions.

Die zentrale Kommunikationseinheit, auch als zentrale Verarbeitungseinheit oder Zentraleinheit bekannt, kann entweder ein Gerät sein oder aus mehreren Teilkomponenten bestehen, die zusammen die ”zentrale Kommunikationseinheit” bilden und über ihre Kommunikationsschnittstelle(n) mit den Ein-/Ausgabeeinheiten der mit Schalt-, Steuer- und/oder Regelgeräten bestückten Schaltfelder Daten austauschen.The central communication unit, also known as a central processing unit or central unit, can either be a device or consist of several subcomponents, which together form the "central communication unit" and via their communication interface (s) with the input / output units with the switching, control - and / or control devices equipped panels exchange data.

Als Kommunikationsstrukturen der Schaltanlage werden leitungsgebundene und nicht leitungsgebundene Übertragungssystemen eingesetzt.As communication structures of the switchgear wired and non-wired transmission systems are used.

Leitungsgebundene Übertragungssysteme, zu denen beispielsweise Feldbusprotokolle, wie Profibus, Modbus, CAN, ION, HART aber auch Ethernet basierte Systeme mit Daisy Chain Architekturen oder sternförmige Punkt zu Punkt Verbindungen sowie optische Übertragungssysteme über Lichtwellenleiter zählen, nutzen eine dedizierte physikalische Verbindung der Schaltanlagenmodule mit der zentralen Kommunikationseinrichtung über Kabel oder Lichtwellenleiter.Line-based transmission systems, which include, for example, fieldbus protocols such as Profibus, Modbus, CAN, ION, HART but also Ethernet based systems with daisy chain architectures or star-shaped point-to-point connections as well as optical transmission systems via optical fibers, use a dedicated physical connection of the switchgear modules to the central one Communication device via cable or fiber optic cable.

Nicht leitungsgebundene bzw. funkbasierte Übertragungssysteme nutzen beispielsweise Bluetooth, WLAN oder RFID als Übertragungsmedium.Non-wired or radio-based transmission systems use, for example, Bluetooth, WLAN or RFID as the transmission medium.

Beschränkungen der voran beschriebenen leitungsgebundenen Kommunikationssysteme ergeben sich u. a. aus der direkten Verbindung der innerhalb der Module angeordneten Kommunikationskomponenten mit der zentralen Kommunikationseinrichtung durch eine Vielzahl von – notwendigerweise lösbaren – Steckverbindungen. Diese Steckverbindungen wirken sich auf die Übertragungsqualität zwischen den Komponenten der Schaltanlage aus und erhöhen auch die Kosten der Schaltanlage aufgrund der verwendeten Steckersysteme erheblich.Limitations of the above-described wireline communication systems arise u. a. from the direct connection of the communication components arranged within the modules with the central communication device through a plurality of - necessarily releasable - plug-in connections. These connectors affect the transmission quality between the components of the switchgear and also increase the cost of the switchgear considerably due to the connector systems used.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der drahtgebundenen Leitungsführung der Kommunikationsbusse im feststehenden Teil der Schaltanlage. Um die Entnahme von Modulen, beispielsweise bei Wartungsarbeiten, aus der Schaltanlage zu ermöglichen, sind die Steckverbindungen im rückwärtigen Teil der Module angeordnet. Damit teilen sie sich den Anschlussbereich mit den Steckverbindungen zur Leistungsübertragung, die ebenfalls in diesem Bereich angeordnet sind. Das bedingt eine räumliche Vermischung von Leistungskabeln und Kommunikationskabeln. Hierdurch entsteht ein zusätzlicher Aufwand in der Konstruktion der Schaltanlage, um die erforderlichen Isolationsbedingungen durch geeignete Leitungsführung oder Schottung einzuhalten. Zudem sind die Kommunikationsleitungen Störeinflüssen bedingt durch elektromagnetischen Störungen auf den Leistungskabeln ausgesetzt.Another disadvantage arises from the wired wiring of the communication buses in the fixed part of the switchgear. In order to enable the removal of modules, for example, during maintenance, from the switchgear, the connectors are arranged in the rear part of the modules. Thus, they share the connection area with the power transmission connectors, which are also located in this area. This requires a spatial mixing of power cables and communication cables. This results in an additional effort in the design of the switchgear in order to comply with the required isolation conditions by suitable wiring or bulkhead. In addition, the communication lines are subject to interference caused by electromagnetic interference on the power cables.

Probleme der funkbasierten Übertragungssysteme ergeben sich aus einer oftmals hohen Dichte der räumlichen Anordnung von HF-Sende- und Empfangsmodulen, welche zu gegenseitigen Störungen durch Interferenzen führen. Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser Systeme beruht darauf, dass die weitgehend metallischen Konstruktionen der Schaltanlagen einer ungehinderten Ausbreitung von Funksignalen im Wege entgegenstehen, so dass sogenannte „blinde” Stellen in der Anordnung der Module der Schaltanlage vorhanden sind, also Bereiche, die nicht genutzt werden können.Problems of the radio-based transmission systems result from an often high density of the spatial arrangement of RF transmitting and receiving modules, which lead to mutual interference due to interference. Another major disadvantage of these systems is based on the fact that the largely metallic constructions of the switchgears preclude an unhindered propagation of radio signals in the way, so that so-called "blind" places in the arrangement of the modules of the switchgear are present, so areas that can not be used ,

Auch lässt sich die funkbasierte Übertragung zudem kaum auf eine wohldefinierte unmittelbare Umgebung der Schaltanlage begrenzen. Damit sind unter dem Aspekt der ”Cyber security” diese Systeme äußerst anfällig gegenüber ungewolltem Ausspähen und schlimmstenfalls einer Störung der Anlage von außen.Moreover, the radio-based transmission can hardly be limited to a well-defined immediate environment of the switchgear. Thus, under the aspect of "cyber security", these systems are extremely vulnerable to unintentional spying and, in the worst case, a disruption of the system from the outside.

Aufgabe der Erfindung ist es eine verbesserte Kommunikation zwischen den Komponenten einer Schaltanlage, insbesondere einer Niederspannungsschaltanlage, zu schaffen, welche vorab genannte Nachteile vermeidet. Die Erfindung lässt sich aber auch auf Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen anwenden.The object of the invention is to provide an improved communication between the components of a switchgear, in particular a low-voltage switchgear, which avoids the aforementioned disadvantages. However, the invention can also be applied to medium and high voltage switchgear.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine modular aufgebaute Schaltanlage, vorzugsweise einer Niederspannungsschaltanlage, gemäß den Merkmalen des Anspruches 1.This object is achieved by a modular switchgear, preferably a low-voltage switchgear, according to the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen, Verbesserungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben.Advantageous embodiments, improvements of the invention are specified in further claims and in the description.

Die modular aufgebaute in einem Schaltschrank angeordnete Schaltanlage weist wenigstens ein Schaltfeld auf, in dem in Schaltanlagenmodulen integrierte Schalt-, Steuer- und/oder Regelgeräte angeordnet sind und in dem sich Verteilerschienen sowie wenigstens ein senkrecht zu den in Einschüben befindlichen Modulen angeordneter Sammelschienenraum befinden. Die Schaltanlagenmodule sind mit wenigstens einer Zentraleinheit verbunden.The modular switchgear arranged in a switchgear cabinet has at least one switching field in which switchgear modules have integrated switching, control and / or regulating devices and in which busbars and at least one busbar space arranged perpendicularly to the modules located in the slide-in modules are located. The switchgear modules are connected to at least one central unit.

Erfindungsgemäß erfolgt die Kommunikation zwischen den Komponenten der Schaltanlage, also den Schaltanlagenmodulen und der Zentraleinheit, mittels optischer Sende- und/oder Empfangseinheiten, mit denen die Schaltanlagenmodule Module und die Zentraleinheit ausgestattet sind.According to the communication between the components of the switchgear, so the switchgear modules and the central unit, by means of optical transmitting and / or receiving units with which the switchgear modules and the central unit are equipped.

Die optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten der Schaltanlagenmodule und der Zentraleinheit sind so angeordnet, dass sie in einen parallel zum Sammelschienenraum verlaufenden Zwischenraum, nachfolgend auch Kommunikationsraum genannt, hineinragen und mit diesem in Verbindung stehen, so dass ein Datenaustausch zwischen den Sende- und/oder Empfangseinheiten über den Kommunikationsraum ausführbar ist. Der Kommunikationsraum ist zur optischen Abschirmung, beispielsweise gegen störende Lichteinflüsse von außen, lichtundurchlässig ausgestaltet.The optical transmitting and / or receiving units of the switchgear modules and the central unit are arranged so that they protrude into a parallel to the busbar space extending space, hereinafter also called communication space, and communicate with this, so that a data exchange between the transmitting and / or receiving units over the communication space is executable. The communication space is configured for optical shielding, for example, against disturbing light from the outside, opaque.

Die Kommunikation bzw. der Datenaustausch zwischen den Sende- und/oder Empfangseinheiten der Komponenten der Schaltanlage und der Zentraleinheit erfolgt mittels sichtbaren Lichtstrahlen, vorzugsweise im Bereich von 750 nm bis 375 nm, oder Strahlen im Infrarotbereich.The communication or data exchange between the transmitting and / or receiving units of the components of the switchgear and the central unit by means of visible light rays, preferably in the range of 750 nm to 375 nm, or rays in the infrared range.

Für dieses auch als über VLC (Visual Light Communication) bekannte Datenübertragungsverfahren sind die Sende- und/oder Empfangseinheiten der Schaltanlagenmodule und der Zentraleinheit so modifiziert, dass sie für die optische Datenübertragung sichtbare Lichtstrahlen oder Strahlen im Infrarotbereich aussenden und/oder empfangen. Die auf der Visual Light Communication beruhenden Kommunikationstechniken sind beispielsweise in der US 2005/0265731 beschrieben.For this also known as VLC (Visual Light Communication) data transmission method, the transmitting and / or receiving units of the switchgear modules and the central unit are modified so that they emit and / or receive visible light beams or beams in the infrared range for optical data transmission. The communication techniques based on visual light communication are, for example, in US 2005/0265731 described.

Zur Erzeugung des benötigten Lichtes sind die Sendeeinheiten jeweils mit Leuchtelementen, beispielsweise LED's, ausgestattet. An den Empfängereinheiten ist jeweils ein Lichtsensor, auch als optischer Detektor oder optoelektronischer Sensor bekannt, ausangebracht, welcher die empfangenen Lichtstrahlen wieder in Stromimpulse entsprechend der übertragenen Daten umwandelt.To generate the required light, the transmitting units are each equipped with lighting elements, such as LEDs. At each of the receiver units, a light sensor, also known as an optical detector or optoelectronic sensor, is deployed, which converts the received light beams back into current pulses in accordance with the transmitted data.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Kommunikationsraum so ausgestaltet, dass dieser einen Kamin bildet, dessen vertikal gerichtete Luftströmung, die beispielsweise durch vorgesehene Ventilationsöffnungen erreicht wird, die Module des Schaltfeldes kühlt.In a preferred embodiment, the communication space is designed so that it forms a chimney, the vertically directed air flow, which is achieved for example by provided ventilation openings, the modules of the panel cools.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen modular aufgebauten Schaltanlage kommunizieren wenigstens zwei der Module mit der Zentraleinheit über die optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten über eine Peer to Peer Kommunikation dergestalt, dass die Sende- und/oder Empfangseinheit eines ersten Schaltanlagenmoduls Signale der Sende- und/oder Empfangseinheit des jeweils benachbarten Schaltanlagenmoduls oder der jeweils benachbarten Schaltanlagenmodule empfängt, auswertet und/oder verarbeitet.In a further embodiment of the modular switchgear according to the invention, at least two of the modules communicate with the central unit via the optical transmitting and / or receiving units via a peer to peer communication such that the transmitting and / or receiving unit of a first switchgear module signals the transmitting and Receiving unit of each adjacent switchgear module or the respective adjacent switchgear modules receives, evaluates and / or processed.

Auch können die Sende- und/oder Empfangseinheiten der Schaltanlagenmodule mit einer Repeaterfunktion ausgestattet sein, wobei der integrierte Repeater die empfangenen optischen Signale verstärkt und/oder zeitversetzt zu den benachbarten Modulen und/oder der Sende- und/oder Empfangseinheit der Zentraleinheit weiterleitet. Damit lässt sich die Anzahl der notwendigen optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten der als zentrale Kommunikationseinheit arbeitenden Zentraleinheit verringern.The transmitting and / or receiving units of the switchgear modules can also be equipped with a repeater function, wherein the integrated repeater amplifies the received optical signals and / or forwards them to the neighboring modules and / or the transmitting and / or receiving unit of the central unit. This makes it possible to reduce the number of necessary optical transmitting and / or receiving units of the central unit operating as a central communication unit.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Zentraleinheit für jedes der Schaltanlagenmodule oder für benachbarte Gruppen von Schaltanlagenmodulen zugeordnete Sende- und/oder Empfangseinheiten aufweisen. Dabei sind die optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten der Module zweckmäßigerweise so angeordnet, dass sie sich gegenüber den optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten der Zentraleinheit befinden.According to an advantageous embodiment, the central unit for each of the switchgear modules or for adjacent groups of switchgear modules have associated transmitting and / or receiving units. The optical transmitting and / or receiving units of the modules are expediently arranged so that they are located opposite the optical transmitting and / or receiving units of the central unit.

Die Erfindung nutzt somit in vorteilhafter Weise eine kostengünstige optische Kommunikation zwischen den Modulen und der Zentraleinheit der Schaltanlage ohne dass ein Übertragungspfad mittels zusätzlicher Lichtwellenleiter notwendig ist. Vielmehr wird die Freiraumausbreitung des Lichtes innerhalb eines Teils der Schaltanlage verwendet.The invention thus advantageously uses cost-effective optical communication between the modules and the central unit of the switchgear without a transmission path by means of additional optical fibers is necessary. Rather, the free space of the light is used within a part of the switchgear.

Anhand von den in den folgenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen sollen die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen, Verbesserungen und weitere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Based on the embodiments illustrated in the following figures, the invention and advantageous embodiments, improvements and other advantages of the invention will be explained and described in detail.

Es zeigen:Show it:

1 eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen modular aufgebauten Niederspannungsschaltanlage in einem Schaltschrank, 1 an exemplary embodiment of a modular low-voltage switchgear according to the invention in a control cabinet,

2 eine weitere beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanlage, deren Kommunikation zwischen den Schaltanlagenmodulen und der Zentraleinheit mittels optischer Sende- und/oder Empfangseinheiten ausgeführt ist, und 2 a further exemplary embodiment of the switchgear according to the invention, the communication between the switchgear modules and the central unit is carried out by means of optical transmitting and / or receiving units, and

3 eine Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltanlage, wobei die Sende- und/oder Empfangseinheiten an der Modulfront in Richtung der Schaltschrankvorderseite angeordnet sind. 3 An embodiment of the switchgear according to the invention, wherein the transmitting and / or receiving units are arranged on the module front in the direction of the front panel of the cabinet.

1 zeigt eine beispielhafte modular aufgebaute in einem Schaltschrank angeordnete Niederspannungsschaltanlage mit einem Übertragungssystem zur Kommunikation (Datenaustausch) zwischen den Komponenten einer Schaltanlage. 1 shows an exemplary modular design arranged in a cabinet low-voltage switchgear with a transmission system for communication (data exchange) between the components of a switchgear.

Die Schaltanlage ist aus einem Schaltfeld aufgebaut, in dem sich in Niederspannungsmodulen 1 integrierte Schalt-, Steuer- und/oder Regelgeräte und Verteilerschienen, die den Strom von der Sammelschiene 8 zu den Niederspannungsmodulen 1 verteilen.The switchgear is made up of a switch panel in which low-voltage modules 1 integrated switching, control and / or regulating devices and distribution rails that supply the power from the busbar 8th to the low voltage modules 1 to distribute.

Die Sammelschiene 8 befindet sich in einem senkrecht zu den in Einschüben befindlichen Niederspannungsmodulen 1 angeordnetem Sammelschienenraum 4.The busbar 8th is located in a perpendicular to the low-voltage modules located in slots 1 arranged busbar space 4 ,

Weiterhin befindet sich im oberen und im unteren Bereich des Schaltanlagenschrankes jeweils eine Zentraleinheit 2, die mit den dazwischen angeordneten Niederspannungsmodulen 1 Daten austauschen.Furthermore, there is a central unit in each case in the upper and in the lower area of the switchgear cabinet 2 with the low-voltage modules arranged in between 1 Exchange data.

Erfindungsgemäß sind die Schaltanlagenmodule 1 an der Rückseite, also an ihrer zum Sammelschienenraum 4 weisenden Seite mit optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten 6.1 versehen. Zwischen dem Sammelschienenraum 4 der Schaltanlage und den Modulen 1 ist ein Zwischenraum 3, im folgenden Kommunikationsraum genannt, dergestalt belassen, dass ein freier Sichtkontakt zwischen den optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten 6.1 der Module 1 und den optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten 6.2 der Zentraleinheit 2 besteht. Der Kommunikationsraum 3 kann auch in zweckmäßige Sektionen unterteilt sein.According to the invention, the switchgear modules 1 at the back, so at her to the busbar room 4 pointing side with optical transmitting and / or receiving units 6.1 Mistake. Between the busbar room 4 the switchboard and the modules 1 is a gap 3 , called in the following communication space, leave in such a way that a free visual contact between the optical transmitting and / or receiving units 6.1 the modules 1 and the optical transmitting and / or receiving units 6.2 the central unit 2 consists. The communication room 3 can also be divided into appropriate sections.

Die Niederspannungsmodule 1 kommunizieren über ihre Sende- und/oder Empfangseinheiten 6.1 mit den Sende- und/oder Empfangseinheiten 6.2 der Zentraleinheiten 2 über das als VLC bekannte Datenübertragungsverfahren dergestalt, dass der zwischen dem Sammelschienenraum 4 und den Modulen 1 durchgehende Kommunikationsraum 3, welcher gegen Fremdlicht abgeschottet ist, zur Übertragung der Daten mittels sichtbarer Lichtstrahlen oder Strahlen im Infrarotbereich genutzt wird.The low voltage modules 1 communicate via their transmitting and / or receiving units 6.1 with the transmitting and / or receiving units 6.2 of the central units 2 via the data transmission method known as VLC, such that between the busbar space 4 and the modules 1 continuous communication space 3 , which is sealed off against extraneous light, is used to transmit the data by means of visible light rays or rays in the infrared range.

Dazu ragen/leuchten die optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten 6 in den Kommunikationsraum 3 hinein. Die optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten 6.2 der beiden Zentraleinheiten 2 sind zweckmäßigerweise so angeordnet, dass für unterschiedliche Modulanordnungen und Varianten ein ungehinderter Datenaustausch möglich ist.For this purpose, the optical transmitting and / or receiving units protrude / light up 6 in the communication room 3 into it. The optical transmitting and / or receiving units 6.2 the two central units 2 are expediently arranged so that unimpeded data exchange is possible for different module arrangements and variants.

In einer bevorzugten Ausführung der Schaltanlage ist der an zwischen Sammelschienenraum 4 und der Modulanordnung befindliche Kommunikationsraum 3 zusätzlich für die Kühlung der Schaltanlagenmodule 1 nutzbar. Dazu ist der Kommunikationsraum 3 so ausgestaltet, dass dieser einen Ventilationskamin 5 bildet, dessen vertikal gerichtete Luftströmung, die beispielsweise durch vorgesehene Ventilationsöffnungen 7 an den Einschüben der Module 1 erreicht wird, die Module 1 des Schaltfeldes kühlt.In a preferred embodiment of the switchgear is on between busbar space 4 and the module assembly located communication space 3 additionally for cooling the switchgear modules 1 available. This is the communication room 3 designed so that this a ventilation chimney 5 forms, the vertically directed air flow, for example, by provided ventilation openings 7 at the modules' slots 1 is achieved, the modules 1 of the panel cools.

2 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen modular aufgebauten Schaltanlage, deren Kommunikation zwischen den Schaltanlagenmodulen 1 und den Zentraleinheiten 2 mittels der optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten 6 ausführbar ist. 2 shows a further exemplary embodiment of the modular switchgear according to the invention, their communication between the switchgear modules 1 and the central units 2 by means of the optical transmitting and / or receiving units 6 is executable.

Zwischen der Rückwand des Schaltschrankes, die auch als Multifunktionswand bekannt ist, und den Schaltanlagenmodulen 1 ist der hier gezeigte durchgehende lichtundurchlässige Zwischenraum 3 in vorteilhafter Weise aus einem optische Lichtstrahlen leitenden Material 9, beispielsweise als Kunststoff/-Glasplatte, gebildet.Between the rear wall of the control cabinet, which is also known as a multifunction wall, and the switchgear modules 1 is the continuous opaque space shown here 3 advantageously from an optical light-conducting material 9 formed, for example, as a plastic / glass plate.

Diese optisch leitende Platte 9 weist Öffnungen auf, in den die Sende- und/oder Empfangseinheiten 6.1 der Module 1 eintauchen. Die Öffnungen sind zweckmäßigerweise so ausgebildet, dass die Einkopplung der Lichtstrahlen in Richtung der feststehenden Sende- und/oder Empfangseinheiten, insbesondere der Zentraleinheit 2, verbessert wird. Dies kann zusätzlich durch eine geeignete mechanische Ausgestaltung der Sende- und/oder Empfangseinheiten 6 gefördert werden.This optically conductive plate 9 has openings into which the transmitting and / or receiving units 6.1 the modules 1 plunge. The openings are expediently designed so that the coupling of the light beams in the direction of the fixed transmitting and / or receiving units, in particular the central unit 2 , is improved. This can additionally by a suitable mechanical design of the transmitting and / or receiving units 6 be encouraged.

Bei der in der 3 gezeigten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltanlage sind die optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten 6.1 an der Modulfront in Richtung der Schaltschrankvorderseite angeordnet und kommunizieren mit zwei jeweils im Raum vor, über und/oder neben den Schaltanlagenmodulen 1 befindlichen weiteren Sende- und/oder Empfangseinheiten 6.2 der Zentraleinheiten 2.When in the 3 shown embodiment of the switchgear according to the invention are the optical transmitting and / or receiving units 6.1 arranged on the front of the module in the direction of the front of the cabinet and communicate with two each in front of, above and / or next to the switchgear modules 1 located further transmitting and / or receiving units 6.2 of the central units 2 ,

Bei diesem auch als „free air” bekannte Datenübertragungsverfahren mit einer oder mehreren feststehenden Sende- und/oder Empfangseinheiten 6, die sich im Raum vor/über/neben der Schaltanlage befinden, ist die Anordnung der Sende- und/oder Empfangseinheiten 6.2 der Zentraleinheit 2 sinnvollerweise so gewählt, dass ein ungehinderter Datenaustauch zu den Modulen 1 bei normaler Bedienung gewährleistet ist.In this also known as "free air" data transmission method with one or more fixed transmitting and / or receiving units 6 located in the room in front of / above / next to the switchboard, is the arrangement of the transmitting and / or receiving units 6.2 the central unit 2 reasonably chosen so that an unhindered data exchange to the modules 1 guaranteed during normal operation.

Auch in dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltanlage ist der an zwischen Sammelschienenraum 4 und der Modulanordnung befindliche Zwischenraum 3 für die Kühlung der Schaltanlagenmodule nutzbar. Dazu ist der Kommunikationsraum 3 auch hier so ausgestaltet, dass dieser den Ventilationskamin 5 bildet, dessen vertikal gerichtete Luftströmung, die durch die vorgesehene Ventilationsöffnungen 7 an den Einschüben der Module 1 erreicht wird, die Module 1 des Schaltfeldes kühlt.Also in this embodiment of the switchgear according to the invention is on between busbar space 4 and the module assembly located gap 3 usable for cooling the switchgear modules. This is the communication room 3 also here designed so that this the ventilation chimney 5 forms, the vertically directed air flow through the intended ventilation openings 7 at the modules' slots 1 is achieved, the modules 1 of the panel cools.

In der vorab beschriebenen Anordnung der Sende- und/oder Empfangseinheiten 6 erfolgt eine Verlagerung von Steuer- und Kommunikationsverdrahtung auf die Frontseite der Schaltanlage.In the previously described arrangement of the transmitting and / or receiving units 6 a shift of control and communication wiring to the front of the switchgear occurs.

Dadurch, dass die Steuer und Kommunikationsverbindungen nicht mehr zusammen mit den Leistungskontakten auf der Rückseite liegen ergeben sich dabei folgende Vorteile:

  • – eine Trennung zwischen Steuer- und Kommunikationsverbindungen von den Leistungskontakten,
  • – eine verbesserte Anordnungsmöglichkeit der Leistungskontakte im Rückraum der Module 1, da hier mehr Platz zur Verfügung steht,
  • – ein Wegfall der im Rückraum störenden Querverdrahtung durch die Steuer- und Kommunikationsverdrahtung, und
  • – eine leichtere nachträgliche Montage bei Erweiterungen oder Wartungsarbeiten.
The fact that the control and communication connections are no longer together with the power contacts on the back results in the following advantages:
  • A separation between control and communication connections from the power contacts,
  • - An improved arrangement possibility of power contacts in the back room of the modules 1 , as there is more space here,
  • - A loss of disturbing in the back space cross-wiring through the control and communication wiring, and
  • - Easier retrofitting for extensions or maintenance.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Schaltanlagenmodul, NiederspannungsmodulSwitchgear module, low voltage module
22
zentrale Kommunikationseinheit(en), Verarbeitungseinheit(en), Zentraleinheit(en)Central communication unit (s), processing unit (s), central processing unit (s)
33
Kommunikationsraum, ZwischenraumCommunication room, gap
44
SammelschienenraumBusbar compartment
55
Ventilationskaminventilating fireplace
66
optische Sende- und/oder Empfangseinheitoptical transmitting and / or receiving unit
6.16.1
optische Sende- und/oder Empfangseinheit der Schaltanlagenmoduleoptical transmitting and / or receiving unit of the switchgear modules
6.26.2
optische Sende- und/oder Empfangseinheit der Zentraleinheitoptical transmitting and / or receiving unit of the central unit
77
Ventilationsöffnungvent
88th
Sammelschienebus
99
optisch leitfähiges Materialoptically conductive material

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2005/0265731 [0019] US 2005/0265731 [0019]

Claims (8)

Modular aufgebaute Schaltanlage, insbesondere Niederspannungsschaltanlage, die in einem Schaltschrank angeordnet ist, mit wenigstens einem Schaltfeld, in dem in Schaltanlagenmodulen (1) integrierte Schalt-, Steuer- und/oder Regelgeräte angeordnet sind, und in dem sich Verteilerschienen sowie wenigstens ein senkrecht zu den in Einschüben befindlichen Modulen (1) angeordneter Sammelschienenraum (4) befinden, wobei die Module (1) mit wenigstens einer Zentraleinheit (2) verbunden sind und mit dieser kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanlagenmodule (1) und die Zentraleinheit (2) mit optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten (6, 6.1, 6.2) ausgestattet sind, die mit einem parallel zum Sammelschienenraum (4) verlaufenden lichtundurchlässigen Kommunikationsraum (3) in Verbindung stehen und ein Datenaustausch zwischen den Sende- und/oder Empfangseinheiten (6, 6.1, 6.2) über den Kommunikationsraum (3) ausführbar ist.Modular switchgear, in particular low-voltage switchgear, which is arranged in a control cabinet, with at least one control panel in which in switchgear modules ( 1 ) integrated switching, control and / or regulating devices are arranged, and in which distributor rails and at least one perpendicular to the modules located in slots ( 1 ) arranged busbar space ( 4 ), the modules ( 1 ) with at least one central unit ( 2 ) and communicate therewith, characterized in that the switchgear modules ( 1 ) and the central unit ( 2 ) with optical transmitting and / or receiving units ( 6 . 6.1 . 6.2 ), which are connected to a busbar space ( 4 ) opaque communication space ( 3 ) and a data exchange between the transmitting and / or receiving units ( 6 . 6.1 . 6.2 ) over the communication space ( 3 ) is executable. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenaustausch zwischen den Sende- und/oder Empfangseinheiten (6, 6.1, 6.2) sichtbare Lichtstrahlen oder Strahlen im Infrarotbereich verwendet.Switchgear according to claim 1, characterized in that the data exchange between the transmitting and / or receiving units ( 6 . 6.1 . 6.2 ) visible light rays or rays used in the infrared range. Schaltanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommunikationsraum (3) so ausgestaltet ist, dass dieser einen Ventilationskamin (5) bildet, dessen vertikal gerichtete Luftströmung die Module (1) des Schaltfeldes kühlt.Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that the communication space ( 3 ) is designed so that this a ventilation chimney ( 5 ), the vertically directed air flow of the modules ( 1 ) of the panel cools. Schaltanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der Module (1) mit der Zentraleinheit (2) über die optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten (6, 6.1, 6.2) dergestalt kommunizieren, dass die Sende- und/oder Empfangseinheit (6.1) eines ersten Schaltanlagenmoduls (1) Signale der Sende- und/oder Empfangseinheit (6.1) des jeweils benachbarten Schaltanlagenmoduls (1) oder der jeweils benachbarten Schaltanlagenmodule (1) empfängt, auswertet und/oder verarbeitet.Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that at least two of the modules ( 1 ) with the central unit ( 2 ) via the optical transmitting and / or receiving units ( 6 . 6.1 . 6.2 ) in such a way that the transmitting and / or receiving unit ( 6.1 ) of a first switchgear module ( 1 ) Signals of the transmitting and / or receiving unit ( 6.1 ) of the respectively adjacent switchgear module ( 1 ) or the adjacent switchgear modules ( 1 ) receives, evaluates and / or processes. Schaltanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Sende- und/oder Empfangseinheiten (6.1) der Schaltanlagenmodule (1) als Repeater arbeitet und/oder die Signale zeitversetzt zu benachbarten Modulen (1) und/oder der Sende- und/oder Empfangseinheit (6.2) der Zentraleinheit (2) weiterleitet.Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the transmitting and / or receiving units ( 6.1 ) of the switchgear modules ( 1 ) works as a repeater and / or the signals with time delay to neighboring modules ( 1 ) and / or the transmitting and / or receiving unit ( 6.2 ) of the central unit ( 2 ). Schaltanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Rückwand des Schaltschrankes und den Schaltanlagenmodulen (1) ein durchgehender Zwischenraum (3) vorgesehen ist, welcher aus einem optisch leitfähigen Material (9) gebildet ist.Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that between the rear wall of the control cabinet and the switchgear modules ( 1 ) a continuous space ( 3 ) is provided, which consists of an optically conductive material ( 9 ) is formed. Schaltanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Sende- und/oder Empfangseinheiten (6.1) an der Modulfront angeordnet sind und mit wenigstens einer weiteren Sende- und/oder Empfangseinheit (6.2), die sich im Raum vor, über und/oder neben den Modulen (1) der Schaltanlage befinden, kommunizieren.Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that the optical transmitting and / or receiving units ( 6.1 ) are arranged on the module front and with at least one further transmitting and / or receiving unit ( 6.2 ), which are located in the room in front of, above and / or next to the modules ( 1 ) of the switchgear communicate. Schaltanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (2) für jedes der Schaltanlagenmodule (1) oder für benachbarte Gruppen von Schaltanlagenmodulen (1) zugeordnete Sende- und/oder Empfangseinheiten (6.1) aufweist.Switchgear according to Claim 7, characterized in that the central unit ( 2 ) for each of the switchgear modules ( 1 ) or for adjacent groups of switchgear modules ( 1 ) associated transmitting and / or receiving units ( 6.1 ) having.
DE102015122049.0A 2015-12-17 2015-12-17 Communication system between the components of a switchgear Withdrawn DE102015122049A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015122049.0A DE102015122049A1 (en) 2015-12-17 2015-12-17 Communication system between the components of a switchgear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015122049.0A DE102015122049A1 (en) 2015-12-17 2015-12-17 Communication system between the components of a switchgear

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015122049A1 true DE102015122049A1 (en) 2017-06-22

Family

ID=58994340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015122049.0A Withdrawn DE102015122049A1 (en) 2015-12-17 2015-12-17 Communication system between the components of a switchgear

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015122049A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024033040A1 (en) * 2022-08-11 2024-02-15 Zf Friedrichshafen Ag Data transmission device for a vehicle

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050265731A1 (en) 2004-05-28 2005-12-01 Samsung Electronics Co.; Ltd Wireless terminal for carrying out visible light short-range communication using camera device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050265731A1 (en) 2004-05-28 2005-12-01 Samsung Electronics Co.; Ltd Wireless terminal for carrying out visible light short-range communication using camera device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024033040A1 (en) * 2022-08-11 2024-02-15 Zf Friedrichshafen Ag Data transmission device for a vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1543685B1 (en) Arrangement for monitoring patch panels at distributor points in data networks
EP0712267B1 (en) Modular control equipment with field bus integrated connection
EP2720414A1 (en) Bus system
EP2187722A2 (en) Input/output module for an automation device
DE102011101686A1 (en) System cabling for multiple relay arrangement
WO2019228911A1 (en) Automation system, operating method for automation system, and computer program product
DE102017223665A1 (en) Electric battery module
DE3740290A1 (en) Device for controlling and/or regulating processes
DE102015122049A1 (en) Communication system between the components of a switchgear
DE19603221C1 (en) Circuit arrangement for signal-transmitting coupling of data networks
DE102011088826A1 (en) Network device for wired data network and for use as fire alarm control panel for fire alarm system, has power output and network interface, which is designed for transmitting data and for receiving power from data network
EP3562283A1 (en) Modular backplane assembly
DE102020212916A1 (en) Busbar system for exchanging optical signals using LiFi
DE3223899A1 (en) ELECTRONIC DATA PROCESSING SYSTEM
EP3430875B1 (en) Electronic terminal block for a data bus
EP0240580B2 (en) Three-stage coupling arrangement
DE60018847T2 (en) Connection device for electronic units or modules
DE102011014751A9 (en) Connection module for optical fibers and a data transmission system with fiber optic cable
DE202008003988U1 (en) Bus node of a Profinet bus system
EP0728581A2 (en) Bus system for a printing machine
DE102014216424A1 (en) Fire protection device for a vehicle
EP1703689B1 (en) A local area network for vehicles
DE202020002129U1 (en) Control panel
DE8508153U1 (en) Fiber optic transmission system interface with optical loop coupler for data transmission systems with fiber optic cables
DE102013102964A1 (en) Emergency lighting system with interface function to building management systems and associated communication method

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee