DE3027078C2

DE3027078C2 - Schaltanlage

Info

Publication number: DE3027078C2
Application number: DE19803027078
Authority: DE
Inventors: Harald Ing.(Grad.) Beckermann; Alfred Dr.-Ing. 4300 Essen Harting; Dieter 4100 Duisburg Knipp
Original assignee: Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Current assignee: Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Priority date: 1980-07-17
Filing date: 1980-07-17
Publication date: 1983-12-15
Also published as: DE3027078A1

Description

induktiv noch kapazitiv beeinflußbar ist, so daß insbesondere auch transiente Überpsannungen auf der Ringleitung keine Störsignale erzeugen können.

Eingangs ist bereits erläutert worden, daß bei Schaltanlagen der in Rede stehenden Art die Schaltwar- s te mit den Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen und die Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen untereinander verbunden sind, und zwar durch eine Ringleitung. Eine solche Ringleitung ist für die Verbindung einer Schaltwarte mit mehreren Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen und_für die Verbindung von mehreren Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen untereinander aus mehreren Gründen vorteilhaft

Einerseits ist der Aufwand für die Verbindungen einer Schaltwarte mit .mehreren Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen und für_die Verbindungen von mehreren. Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen untereinander relativ gering, wenn diese Verbindungen über eine Ringleitung erfolgen. Andererseits hat eine Ringleitung den Vorteil, daß die durch sie realisierten Verbindungen zwischen einer Schaltwarte und mehreren Steuerungs- und Überwachungseinrich- · hingen untereinander auch dann noch existesrt sind, wenn die Ringleitung — gewollt oder ungewollt — an einer Stelle aufgetrennt ist, aus dem zunächst geschlossenen Ring also eine offene Kette geworden ist

Damit eine Ringleitung in der zuvor erläuterten Form funktioniert, ist es erforderlich, daß die Schaltwarte und alle Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen »ak- ^M tiv« und »passiv« an die Ringleitung angeschlossen sind. »Aktiv« angeschlossen soll dabei bedeuten, daß die Schaltwarte bzw. die Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen Steuerungs- und Überwachungssignale in die Ringleitung einspeisen können, während »passiv« *⁵ angeschlossen die Bedeutung hat, daß die Schaltwarte bzw. die Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen von der Ringleitung Steuerungs- und Überwachungssignale abnehmen können. Bei der erfindungsgemäßen Schaltanlage sind nun die Schaltwarte und die Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen mit Hilfe der Lichtein- und -auskoppeleinheiten »aktiv« und »passiv« an die aus Lichtleitkabeln bestehende Ringleitung angeschlossen.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltanlage besteht jede Lichtein- und -auskoppeleinheit aus mindestens drei Lichtleitkabeln. Dabei dient ein Lichtleitkabel gleichsam dazu, die Ringleitung geschlossen zu halten; mit Hilfe dieses Lichtleitkabels sind also die einer Lichtein- und -auskoppeleinheit »rechts« und »links« benachbarten Lichtein- und -auskoppeleinheiten miteinander verbunden. Demgegenüber dienen das zweite Lichtleitkabel dem »aktiven« Anschluß, das dritte Lichtleitkabel dem »passiven« Anschluß der Schaltwarte bzw. einer Steuerungs- und Überwachungseinrichtung an die Ringleitung.

Im Bereich der Lichtein- und auskoppeleinheiten besteht bei der erfindungsgemäßen Schaltanlage die Ringleitung aus mindestens drei Lichtleitkabeln, nämlich aus einem Lichtleitkabel, das an der Steuerungs- und Überwachunpeinrichtung vorbeigeführt ist, und aus zwei Lichtleitkabeln, die von der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung kommen bzw. zu der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung führen. Im Sinne der weiter oben gemachten Ausführungen ist dabei das Lichtleitkabel, das an der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung vorbeigeführt ist. das Lichtübertragungselement oder ein Te,l des Lichtübertragungselementes, während die Lichtleitkabel, die von der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung kommen bzw. zu der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung führen, das Lichteinkoppelelement bzw. das lichtauskoppelelement oder jeweils einen Teil des Lichteinkoppelelementes bzw. des Lichtauskoppelelementes darstellen.

Bei aus Kupferkabel bestehenden Ringleitungen ist der »aktive« Anschluß und der »passive« Anschluß der Schaltwarte und der Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen an die Ringleitung relativ einfach möglich, nämlich galvanisch, induktiv oder kapazitiv realisierbar. Wesentlich schwieriger gestaltet sich dagegen der »aktive« Anschluß und der »passive« .Anschluß der Schaltwarte und der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung an eine Ringleitung, wenn diese aus Lichtleitkabel besteht Insoweit lehrt die Erfindung, zwischen den Lichtleitkabeln und dem ankommenden Teil der Ringleitung bzw. dem abgehenden Teil der Ringleitung jeweils eine Lichtmischkupplung vorzusehen. Lichtmischkupplur^; bedeutet dabei eine Ausführung der Verbindungsstellen zwischen den Lichtleitkabeln und dem ankommenden Teil der Ringleitung bzw. dem abgehenden Teil der Ringleitung derart, daß Lichtsignale, die Steuerungs- und/oder Überwac^uingssignale darstellen, von der Ringleitung auf beide an dieser Verbindungsstelle vorhandenen Lichtleitkabel übertragen bzw. von den beiden an dieser Verbindungsstelle vorhandenen Lichtleitkabeln auf die Ringleitung übertragen werden können.

Im. einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Schaltanlage auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.

Zunächst empfiehlt es sich bei der erfindungsgemäßen Schaltanlage als Lichtleitkabel, aus dem die Ringleitung besteht, ein solches vorzusehen, das aus einer Mehrzahl von Lichtleitfasern aufgebaut ist, wobei dann ein erster Teil der Lichtleitfasern das Lichtleitkabel bilden kann, das an der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung vorbeigeführt ist, während ein zweiter Teil der Lichtleitfasern jeweils das Lichtleitkabel bilden kann, das von der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung kommt bzw. zu der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung führt.

Selbstverständlich ist die weiter oben gemachte Aussage, daß bei der erfindungsgemäßen Schaltanlage jede Lichtein- und -auskoppeleinheit aus mindestens drei Lichtleitkabeln besteht, nur funktional zu verstehen, es können also die Lichtleitkabel als Baueinheit ausgeführt sein.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltanlage treten auf der aus Lichtleitkabel bestehenden Ringleitung natürlich auch Verluste auf, wie sie auch bei Schaltanlagen auftreten, bei denen die Ringleitungen aus Kupferkabel bestehen. Insbesondere treten im Bereich des Anschlusses der Schaltwarte und der Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen an die Ringleitung Verluste auf. Um diese Verluste möglichst klein zu halten, ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanlage dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Verbindungsstellen zwischen den Lichtleitkabeln und dem ankommenden Teil der Ringleitung bzw. dem abgehenden Teil der Ringleitung bzw. der Bereich der Verbindungssteilen zwischen den Lichtleitkabeln und der jeweiligen Lichtmischkupplung bzw. zwischen dem ankommenden Teil der Ringleitung bzw. dem abgehenden Teil der Ringleitung und der jeweiligen Lichtmisch-

kupplung mit einem den Lichtaustritt aus dem Lichtleitkabel bzw. aus den Lichtleitfasern erleichternden und Feuchtigkeitseintritt verhindernden oder einschränkenden Medium, insbesondere mit einem Schutzgas oder mit einer Halogenverbindung gefüllt ist.

Trotz der zuvor beschriebenen Maßnahmen kann bei der erfindungsgemäßen Schaltanlage die Länge der Ringleitung und/oder die Notwendigkeit, an der Schaltwarte und an jeder Steuerungs- und Überwachungseinrichtung eine Lichtein- und -auskoppeleinheit vorsehen zu müssen, dazu führen, daß die Steuerungsund Überwachungssignale darstellenden Lichtsignale der Verstärkung bedürfen, so daß es zweckmäßig oder gar notwendig sein kann, bei der erfindungsgemäßen Schaltanlage Lichtverstärker vorzusehen, und zwar zweckmäßigerweise im Bereich der Lichtein· und -auskoppeleinheiten. Insbesondere können die Lichtübertragungselemente, die Lichteinkoppeleinheiten, die Lichtauskopneleinhehen und/oder die LJchlmischkunnlungen zugleich als Lichtverstärker ausgeführt sein.

Weiter oben ist ausgeführt worden, daß bei Schaltanlagen der in Rede stehenden Art eine Ringleitung für die Verbindung der Schaltwarte mit den Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen untereinander unter anderem deshalb vorteilhaft ist, weil diese Verbindungen auch dann noch existent sind, wenn die Ringleitung — gewollt oder ungewollt — an einer Stelle aufgetrennt ist,, aus dem zunächst geschlossenen Ring also eine offene Kette geworden ist Das gilt auch dann, wenn* erfindungsgemäß die Ringleitung aus LJchtleitkabei besteht Also kann bei der erfindungsgemäßen Schaltanlage die Ringleitung an mindestens einer Steuerungs- und Überwachungseinrichtung eine Trennstelle aufweisen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer J5 lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 schematisch eine Schaltanlage, Fig.2 wiederum schematisch, eine Lichtein- und

-auskoppeleinheit einer Schaltanlage und

Fig.3 eine bevorzugte Ausführungsform einer Lichtein- und -auskoppeleinheit einer Schaltanlage.

Die Fig. 1 zeigt eine Schaltanlage mit einer zentralen Schaltwarte 1 und mehreren dezentralen — auch Kleinwarten genannten — Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen 2. Durch eine Ringleitung 3 sind die Schaltwarte 1 mit den Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen 2 und die Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen 2 untereinander verbunden.

Die Ringleitung 3 besteht aus Lichtleitkabel und .sind an der Schaltwarte I und an jeder Steuerungs- und Überwachungseinrichtung 2 eine Lichtein- und -auskoppeleinheit 4 vorgesehen. Die Lichtein- und -auskoppeleinheiten 4 sind in Fig. I nur angedeutet, während Fi g. 2 schematisch eine einzelne Lichtein- und -auskoppeleinheit 4 zeigt. Die Ringleitung 3 besteht im Bereich der Lichtein· und -auskoppelelemente 4 aus drei Lichtleitkabeln 8,9,10, nämlich aus einem Lichtleitkabel 8, das an der Steuerungs· und Überwachungseinrichtung 2 vorbeigeführt ist, und aus zwei Lichtleitkabeln 9, 10, die von der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung 2 kommen bzw. zu der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung 2 führen. Im übrigen zeigt die Fig.3, daß zwischen den Lichtleitkabeln 8, 9 bzw. 8, 10 und der ankommenden bzw. abgehenden Ringleitung 3 jeweils eine L.ichtmischkupplung 11 vorgesehen ist. Die Lichtmischkupplungen 11 stellen eine Ausführung der Verbindungsstellen zwischen den Lichtleitkabeln 8, 9 bzw. 8,10 und der ankommenden bzw. der abgehenden Ringleitungen 3 derart dar, daß Lichtsignale, die Steuerungs- und Überwachungssignale darstellen und mit Pfeilen 12 verdeutlicht sind, von den beiden an dieser Verbindungsstelle vorhandenen Lichtleitkabeln 8,9 auf die Ringleitung 3 bzw. von der Ringleitung 3 auf die beiden an dieser Verbindungsstelle vorhandenen Lichtleitkabel 8,10 übertragen werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltanlage mit mindestens einer zentralen Schaltwarte und mehreren dezentralen — auch Kleinwarten genannten — Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen, wobei die Schaltwarte mit den Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen und die Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen untereinander durch eine Ringleitung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung (3) aus Lichtleitkabel besteht, daß an der Schaltwarte (1) und an jeder Steuerungs- und Überwachungseinrichtung (2) eine Lichtein- und -auskoppeleinheit (4) vorgesehen ist, daß jede Lichtein- und -auskoppeleinheit (4) aus mindestens drei Lichtleitkabeln (8, 9, 10) besteht, nämlich aus einem Lichtleitkabel (8), das an der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung (2) vorbeigeführt ist, und aus zwei Lichtleitkabeln (9, 10), die von der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung (2) kommen bzw, ^u der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung (2) führen, und daß zwischen den Lichtleitkabeln (8,9 bzw. 8,10) und dem ankommenden Teil der Ringlehung (3) bzw. dem abgehenden Teil der Ringleitung (3) jeweils eine Lichtmischkupplung (11) vorgesehen ist

2. Schaltanlage nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleitkabel, aus dem die Ringleitung (3) besteht, aus einer Mehrzahl von Lichtleitfasern aufgebaut ist, daß ein erster Teil der Lichtleitfasern das Lichtleitkabel (8) bildet, das an der Steuenrigs- und Überwachungseinrichtung (2) vorbeigeführt ist, und daß ein zweiter Teil der Lichtleitfasern jeweils das Lichtleitkabel (9 bzw. 10) bildet, das von der Steuerung! und Überwachungseinrichtung (2) kommt bzw. zu der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung (2) führt

3. Schaltanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Verbindungsstellen zwischen den Lichtleitkabeln und dem ankommenden Teil der Ringleitung bzw. dem abgehenden Teil der Ringleitung bzw. der Bereich der Verbindungsstellen zwischen den Lichtleitkabeln und der jeweiligen Lichtmischkupplung bzw. zwischen dem ankommenden Teil der Ringleitung bzw. dem abgehenden Teil der Ringleitung und der jeweiligen Lichtmischkupplung mit einem den Lichtaustritt aus dem Lichtleitkabel bzw. aus den Lichtleitfasern erleichternden und Feuchtigkeitseintritt verhindernden oder einschränkenden Medium, insbesondere mit einem Schutzgas oder mit einer Halogen verbindung, gefüllt ist.

4. Schaltanlage nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf der Ringleitung Lichtverstärker vorgesehen sind.

5. Schaltanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtverstärker im Bereich der Lichtein- und -auskoppeleinheiten vorgesehen sind.

6. Schaltanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteinkoppeleinheiten die Lichtauskoppeleinheiten und/oder die Lichtmischkupplungen zugleich als Lichtverstärker ausgeführt sind.

7. Schaltanlage nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung an mindestens einer Steuerungs- und Überwachungseinrichtung eine Trennstelle aufweist.

Die Erfindung betrifft eine Schaltanlage mit mindestens einer zentralen Schaltwarte -und mehreren dezentralen — auch Kleinwarten genannten Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen, wobei die Schaltwarte mit den Steuerungs- und Überwachungs- - einrichtungen und die Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen untereinander durch eine Ringleitung verbunden sind. Schaltanlagen der zuvor in ihrem grundsätzlichen

ίο Aufbau beschriebenen Art sind vielfach bekannt (vgL für den grundsätzlichen Aufbau derartiger Schaltanlagen Lueger »Lexikon der Technik«, Band 7 »Lexikon der Energietechnik und Kraftmaschinen«, DVA-Stuttgart, 1965, Seiten 242 bis 245 und 252/253, sowie die

j₅ Zeitschrift »etz-b«, 29 (1977), Heft 7, Seiten 205 bis 207). Dabei sind die Schaltwarten gleichsam aktive Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen, von denen in. die Schaltanlagen eingegriffen werden kann. Demgegenüber sind die dezentralen — auch KJeinwarten genannten — Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen in bezug auf die Schaltanlagen insoweit gieichsam passiv, ais von ihnen in der Regei nicht in die Schaltanlagen eingegriffen werden kann, zumeist wohl aber über sie in die Schaltanlagen eingegriffen wird.

Jedenfalls werden bei Schaltanlagen der in Rede stehenden Art Steuerungs- und Überwachungssignale zwischen der Schaltwarte und den Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen sowie zwischen den Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen sowie

zwischen den Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen untereinander übertragen, — und zwar häufig mit Hilfe von Ringleitungen, die dabei aus Kupferkabel bestehen.

Bei Schaltanlagen der in Rede stehenden Art können

aus Kupferkabel bestehende Ringleitungen induktiv und kapazitiv, vor allem induktiv beeinflußt werden. Insbesondere werden durch transiente Überspannungen, wie sie z. B. bei Schaltvorgängen oder Biitzeinschlägen auftreten, auf den aus Kupferkabel bestehen- den Ringleitungen Störsignüle erzeugt die Steuerungsoder Überwachungssignale vortäuschen können, so daß die Funktions- und Betriebssicherheit der Schaltanlagen gefährdet werden kann.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde,

eine Schaltanlage der zuvor in ihrem grundsätzlichen

Aufbau beschriebenen Art anzugeben, bei der die

Ringleitung weder induktiv noch kapazitiv beeinflußbar

ist

Die erfi'ndungsg?mäße Schaltanlage, bei der die zuvor

hergeleitete und dargelegte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung aus Lichtleitkabeln besteht, daß an der Schaltwarte und an jeder Steuerungs- und Überwachungseinrichtung eine Lichtein- und -auskoppeleinheit vorgesehen ist daß jede Lichtein- und -auskoppeleinheit aus mindestens drei Lichtleitkabeln nämlich aus einem Lichtleitkabel, das an der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung vorbeigeführt ist, und aus zwei Lichtleitkabeln, die von der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung kommen

bzw. zu der Steuerungs- und Überwachungseinrichtung führen, und daß zwischen den Lichtleitkabeln und dem ankommenden Teil der Ringleitung bzw. dem abgehenden Teil der Ringleitung jeweils eine Lichtmischkupplung vorgesehen ist.

b5 Erfindungsgemäß ist also bei einer Schaltanlage der in Rede stehenden Art zunächst für die Ringleitung anstelle des induktiv und kapazitiv beeinflußbaren Kupferkabels Lichtleitkabel vorgesehen, das weder