DE69123740T2

DE69123740T2 - Schalttafel

Info

Publication number: DE69123740T2
Application number: DE69123740T
Authority: DE
Inventors: Ronald Coomer; Graeme Wightman
Original assignee: SOUTH EAST QUEENSLAND ELECT
Current assignee: SOUTH EAST QUEENSLAND ELECT
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: EP0538298A1; EP0538298B1; EP0538298A4; US5574653A; JPH05508069A; WO1992000624A1; DE69123740D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Schalttafel und ein Niederspannungsnetz-Automationssystem.
Elektrische Verbraucherinstallationen in Haushalten und kleinen Betrieben werden typisch in der folgenden Weise mit elektrischer Energie versorgt.
Nieder-Wechselspannung wird an lokalen Transformatoren verfügbar gemacht, welche die Energie in den Abnehmergrundstücken in den Straßen benachbarte Niederspannungs-Versorgungskabel einspeisen. Diese Versorgungskabel können entweder oberirdisch oder unterirdisch vorhanden sein und umfassen gewöhnlich drei Phasen und einen Nulleiter, welcher an mehreren Punkten geerdet ist.
Jeder Abnehmer hat typisch eine Verbraucher-Schalttafel in der Form eines Gehäuses mit einem Meßgerät zum Bestimmen des Energieverbrauchs für Schaltkreise, die für einen allgemeinen Energie- oder Beleuchtungstarif angekoppelt sind, und einem Meßgerät zum Bestimmen des Energieverbrauchs außerhalb der Spitzenzeiten (off Peak), typisch zum Erwärmen von Wasser. Die an das erste Meßgerät gekoppelten Energie- und Beleuchtungsschaltkreise sind versehen mit Sicherungen oder Schaltern und die Energie wird dann auf dem Abnehmer-Grundstück verteilt. Ein Erd-Leckstrom-Schalter (Sicherheitsschalter oder Fehlerstromschutzschalter) kann einem oder mehreren Energie- oder Beleuchtungs-Schaltkreisen zugeordnet sein und das zweite Meßgerät kann ein Laststeuerungsrelais aufweisen, das ihm zum Festlegen von Einschalt-/Ausschaltperioden zur Lieferung von Energie außerhalb der Spitzenzeiten zugeordnet ist.
Gewöhnlich wird die Messung und manchmal die Laststeuerungsausstattung geliefert durch das Kraftwerk und das Schalttafelgehäuse und der Schaltkreisschutz wird durch den Abnehmer geliefert. Die Installation solcher Verbraucher-Schalttafeln ist arbeitsaufwendig und zur Vervollständigung der Verdrahtung ist eine beträchtliche Zeit erforderlich. Da zwei Wattstunden-Meßgeräte und ein Laststeuerungsrelais erforderlich sind, weisen Schalttafeln dieses Typs zusätzlich allgemein große Abmessungen auf. Wattstunden-Meßgeräte und Laststeuerungsrelais sind teuer und diese Kosten sind zusätzliche Kosten, welche von der Versorgungsbehörde an den Verbraucher weitergegeben werden müssen.
Verbraucherschalttafeln dieses Typs erlauben selbst nicht ohne weiteres ein ökonomisches Fernablesen der Meßgeräte oder der zu verschiedenen Tages- und Nachtzeiten verbrauchten Energie. Die Meßgeräte müssen periodisch durch Ableser manuell abgelesen werden, so daß dem Verbraucher eine Rechnung ausgestellt werden kann. Aus diesem Grund muß die Schalttafel entweder außerhalb des Abnehmergrundstücks angebracht oder für den Ableser erreichbar sein oder aufgeteilt sein, so daß die Meß und Laststeuerungsausstattung außerhalb des Abnehmergrundstücks liegt und die Schalter und andere Ausstattung innerhalb des Abnehmergrundstücks angeordnet ist.
Verbraucherschalttafeln dieser Art ermöglichen selbst nicht ohne weiteres eine Fern-Unterbrechung oder Wiederanschaltung der Versorgung des Abnehmers oder geben eine Anzeige der Energieversorgungsqualität des Abnehmers. Sie liefern ebenfalls keine Anzeige, wenn bei dem Abnehmer Energie verlorengeht und die Versorgungsbehörde muß warten, bis der Abnehmer ihr das Problem mitteilt, bevor Maßnahmen zum Beseitigen des Problems ergriffen werden können.
Verbraucher-Schalttafeln dieser Art erlauben selbst nicht ohne weiteres den Schutz der Ausstattung in der Verbraucherinstallation vor Überspannung oder Unterspannung oder vor Spannungsspitzen oder Transienten, welche zeitweise in der Niederspannungsversorgungsverkabelung auftreten können.
Verbraucherschalttafeln dieser Art versetzen den Abnehmer selbst nicht ohne weiteres in die Lage, sie programmieren zu können, um den Bedarf der Verbraucherinstallation zur Nutzung von Tarifvorteilen von der Versorgungsbehörde und den Anforderungen der Lebensweise des Abnehmers zeitabhängig zu begrenzen.
Verbraucherschalttafeln dieser Art reagieren selbst nicht ohne weiteres automatisch in Echtzeit auf Erzeugungssystem-Notfälle durch Auftrennen ausgewählter Schaltkreise, wenn die Frequenz der Energieversorgung unter bestimmte kritische Grenzen fällt.
Jeder lokale Transformator weist typisch eine Transformator-Schalttafel auf, mit Maximalbedarfsanzeigen zum Bestimmen des maximalen Stroms jedes Schaltkreises des Transformators und einer Anzahl von Schaltern und Sicherungen zum Begrenzen des Energieflusses in die Niederspannungs-Versorgungsverkabelung. Transformator-Schalttafeln mit Maximalanforderungsanzeigen sind teuer, da sie manuell abgelesen und zurückgesetzt werden müssen und nicht ohne weiteres geeignet sind, um fernabgelesen zu werden. Sie liefern nur begrenzte Informationen über den Energieverbrauch in dem vom Transformator versorgten Niederspannungsbereich und die Belastung des Transformators. Typisch werden 1 bis 2 Prozent dieser Energie von Abnehmern durch Umgehen der oder unsachgemäßes Eingreifen in die Meßeinrichtung auf ihren Grundstücken gestohlen. Dieser Energiediebstahl kann durch die Maximalbedarfsanzeigen in der Transformatorschalttafel nicht erfaßt werden und teurere Ermittlungsgruppen sind erforderlich, um den Verbrauch eines Abnehmers zu prüfen, um zu bestimmen, wann ein Diebstahl aufgetreten ist. Ungenauigkeiten der Messung in der Verbraucherinstallation können unter Verwendung der Maximalbedarfsanzeigen nicht ohne weiteres erkannt werden.
Sicherungen enthaltende Transformatorschalttafeln sind teuer zu ersetzen und können Ungleichgewichte in der Versorgung auslösen, wenn eine dieser Sicherungen den Energiefluß unterbricht. Diese Schalttafeln erlauben selbst nicht ohne weiteres eine Fernschaltung zur Automation des Niederspannungsnetzwerkes.
Konventionelle Netzwerke, die eine lokale Transformatorschalttafel und eine Anzahl von Verbraucherschalttafeln enthalten, leiden häufig unter Spannungs-Ungleichgewichten und Regelungsproblemen in den Schalttafeln zu verschiedenen Tageszeiten. Dies bewirkt häufig, daß die Versorgungsspannung die festgelegten Grenzen überschreitet und führt zum Ansteigen von hohen Spannungen auf dem Nulleiter, welche zu Beschwerden über einen elektrischen Schlag von Verbrauchern führen können, welche eine schlechte Erdung in ihren Installationen haben.
Um diese Probleme zu beseitigen und lokale Systemverluste zu minimieren, ist die Versorgungsverkabelung gewöhnlich größer als erforderlich, um jedem Abnehmer die Energie zuzuführen, nachdem die Wirkungen der Abweichungen berücksichtigt wurden. Diese konventionellen Netzwerke haben gewöhnlich keine Einrichtungen zum Ausgleichen der Belastung der Niederspannungs-Versorgungsverkabelung, um eine Spannungsregelung sicherzustellen, oder eine lokale Begrenzung des Energiebedarfs zum Minimieren der Systemverluste, welche typisch zwischen 2 bis 4 Prozent der an den Abnehmer gelieferten Energie liegen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schalttafel anzugeben, welche wenigstens die oben genannten Nachteile minimiert.
Es wurde bereits vorgeschlagen, ein elektrisches Verteilungssystem vorzusehen, mit einer zentralen Verarbeitungseinheit, die mehrere Schalter steuert, um die entsprechenden Schaltkreise im Fehlerzustand zu unterbrechen (siehe US-A-4 751 606).
Erfindungsgemäß ist eine Schalttafel vorgesehen, mit einer Einzel-Phasen- oder Mehrfach-Phasen-Energieeingangsschaltung und mehreren zugeordneten Einzel- oder Mehrfach-Phasen-Energieausgabeschaltungen, und mit:
einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU),
mehreren steuerbaren Schaltern, die in der Lage sind, unabhängig voneinander zu öffnen und zu schließen, wobei jeder zum Steuern des Energieflusses zu einer zugeordneten der Energieausgabeschaltungen vorgesehen ist, wobei jeder der Schalter manuell oder durch Steuerung der CPU schließbar oder zu öffnen ist, und mit einer unabhängigen Öffnungseinrichtung zum automatischen Öffnen des Schalters, wenn eine Strom höhe des durchfließenden Stromes einen voreingestellten Wert überschreitet; wobei jeder der Schalter eine Verriegelungseinrichtung beinhaltet, um ein Schließen des Schalters durch die CPU zu verhindern, wenn der Schalter manuell ausgeschaltet wurde, und um ein manuelles Schließen des Schalters zu verhindern, wenn der Schalter durch die CPU ausgeschaltet wurde; einer Sensoreinrichtung zum Versorgen der CPU mit einem Momentanwert der Spannung von dem einen oder von mehreren Energieschaltkreisen, und einer Sensoreinrichtung zum Versorgen der CPU mit einem Momentanwert des Stromes, der in einer oder in mehreren der Energieschaltkreise fließt.
Die Schalttafel kann ebenfalls eine Vorbereitung zur Erdleckstromerfassung aufweisen.
Bevorzugt beinhaltet die Schalttafel eine Kommunikationsschaltung zum Bereitstellen einer Zweiwege-Kommunikation auf dem Energieleitungsträger zwischen der Versorgungsbehörde und dem Anwender oder Abnehmer. Die CPU steuert den Empfang und die Übertragung von Kommunikationssignalen, die Steuerungssignale anzeigen, die von der Behörde gesendet werden, zum Steuern der Schalter und/oder Erfassen von deren Zustand, Bereitstellen von Anzeigen und Eingeben von Informationen und periodischen Erdleckstrom-Prüfsignalen ebenso wie zur Übertragung von Signalen, die den Energieverbrauch anzeigen.
Die Schalttafel weist bevorzugt ein externes Eingangssignal zum Bereitstellen eines akustischen Alarms auf. Dieses Eingangssignal kann durch die CPU verarbeitet werden, um ein Alarmsignal an die Versorgungsbehörde oder das Kraftwerk abzugeben.
Bei Bedarf kann die Schalttafel vorbereitet sein zum Empfangen/Senden von Steuerungssignalen und Informationen über ein Telefonnetz, eine Funkübertragung oder eine phaseroptische Übertragung.
Die Schalttafel kann zwei Stromsensoren aufweisen - einen zum Erfassen des von der Schalttafel gezogenen Gesamtstromes und den anderen zum Erfassen des durch einen der Benutzerschaltkreise gezogenen Stromes. Dieser eine Benutzerschaltkreis kann typisch der Schaltkreis zum Liefern der Energie außerhalb der Spitzenzeiten an den Benutzer für seine Warmwasser-Erwärmung sein. Diese Sensoren können entweder Shunt-Elemente oder Stromwandler sein. Stromwandler werden bevorzugt. Die Schalter können so aufgebaut sein, daß entweder die Behörde oder der Benutzer einen der Schalter öffnen kann und dann der andere Teil außerstande ist, die Schalter zurückzusetzen. Dies ermöglicht ein Messen einer Sicherheitsverriegelung. Die Schalter können entfernt von den anderen Bestandteilen der Schalttafel angeordnet sein.
Die an den Abnehmer gelieferte Spannung wird für vielfältige Zwecke gemessen. Dies sind z.B. zur Audiofrequenz-Laststeuerung (Ripple-Steuerung) und zum Überwachen der Frequenz der an den Abnehmer gelieferten Spannung.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird jetzt anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:
Figuren 1A und 1B zusammen ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schalttafel in einer strukturellen Sicht;
Figur 2 ein Blockschaltbild einer Schalttafel aus einer funktionellen Sicht;
Figur 3A ein detailliertes Schaltbild eines Teils einer CPU-Platine der erfindungsgemäßen Schalttafel;
Figur 3B ein detailliertes Schaltbild eines anderen Teils der CPU-Platine der erfindungsgemäßen Schalttafel;
Figur 3C ein detailliertes Schaltbild eines noch anderen Teils der CPU-Platine der erfindungsgemäßen Schalttafel;
Figur 3D ein detailliertes Schaltbild eines letzten Teils der CPU-Platine der erfindungsgemäßen Schalttafel;
Figur 4A ein detailliertes Schaltbild eines Teils einer Eingabe-/Ausgabe- Schaltung der erfindungsgemäßen Schalttafel;
Figur 4B ein detailliertes Schaltbild eines anderen Teiles der Eingabe-/Ausgabe-Schaltung der erfindungsgemäßen Schalttafel;
Figur 4C ein detailliertes Schaltbild noch eines anderen Teiles der Eingabe/Ausgabe-Schaltung der erfindungsgemäßen Schalttafel;
Figur 4D ein Detailschaltbild einer Kommunikationsschaltung der erfindungsgemäßen Schalttafel;
Figur 4E ein detailliertes Schaltbild einer weiteren Kommunikationsschaltung, eines Reglers und einer Energieversorgungsschaltung der erfindungsgemäßen Schalttafel;
Figur 4F ein detailliertes Schaltbild einer weiteren Eingabe-/Ausgabe-Schaltung der erfindungsgemäßen Schalttafel;
Figur 4G ein detailliertes Strom-Schaltbild eines Energieversorgungs-Spannungssensors und eines Spannungsreglers der erfindungsgemäßen Schalttafel;
Figur 5A ein Leitungsbild eines Teils einer Drei-Phasen-Schalttafel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
Figur 5B ein funktionelles Blockschaltbild wie dasjenige in Figur 2, jedoch für eine Drei-Phasen-Schalttafel.
Die Figuren 1A und 1B zeigen zusammen ein strukturelles Blockschaltbild der Schalttafel eine Ausführungsform der Erfindung. Energie von der Versorgungsinstallation oder vom Kraftwerk wird auf Phasen und Null-Leitern bereitgestellt, wie gezeigt. Mehrere Null- und Erd-Leiter werden für den Abnehmer bereitgestellt. Die Phase wird aufgeteilt zum Bereitstellen von sechs Verbraucherschaltkreisen, die bezeichnet sind mit SPANNUNG 1, SPANNUNG 2, BELEUCHTUNG, OFEN, OFF PEAK und WARMWASSER. Jeder dieser Verbraucherschaltkreise ist einem steuerbaren Schalter 1 bis 6 zugeordnet und diese Schalter sind manuell betätigbar und über Signale, die über die Verbinder J1 bis J6 an sie abgegeben werden, elektrisch steuerbar. Diese Schalter sind entsprechend an die Verbinder J1 bis J6 gekoppelt. Die Schalter sind einstellbar, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, den Abschalt-strompegel einzustellen. Ein Widerstand ist mit einem Anschluß jedes Verbinders J1 bis J6 und dem entsprechenden Schalter in Reihe geschaltet.
Die Schalttafel weist einen Erdleckstromsensor auf, der einem Transformator T3 zugeordnet ist, welcher eine Sekundärwicklung und Phasen-, Prüf-Leiter- und Null- Leiter-Einzelwindungs-Primärwicklungen aufweist. Der Sensor kann intern durch den gezeigten OPTO-Koppler gepröft werden durch Auslösen eines Stromflusses auf dem Prüfleiter. Ein Strombegrenzungswiderstand R in Reihe mit dem OPTO- Koppler ist zum Einstellen des Minimalstromes für diese Prüfung vorgesehen.
Kommunikationseinrichtungen sind vorgesehen, um das Kraftwerk oder die Versorgungsbehörde in die Lage zu versetzen, mit der Schalttafel für Steuerungs- oder Überwachungszwecke zu kommunizieren. Der Verbinder J14 ermöglicht, daß von dem Kraftwerk gesendete Signale von der Schalttafel empfangen werden oder daß die Schalttafel Signale an das Kraftwerk sendet. Bei Bedarf kann eine Kommunikation ebenfalls verwirklicht werden über Funk, Faseroptik oder ein Telefonnetz durch Verwenden einer an den Verbinder J1 2 angeschlossenen optionalen Kommunikationsplatine. In dieser exemplarischen Ausführungsform verwenden die Kommunikationseinrichtungen Amplitudenmodulation.
Der Transformator T2 (TOTCT) erlaubt der Schalttafel, eine Anzeige des auf der Phase fließenden Gesamtstromes zu erhalten. Die Spannung zwischen der Phase und dem Nulleiter wird erfaßt und für den Verbinder J14 verfügbar gemacht. Ein weiterer Transformator T4 (0FF PEAK CT) ermöglicht, die Höhe des an den WARMWASSER-Schaltkreis gelieferten Stromes zu bestimmen.
Die Schalttafel weist einen Verbinder J10 zum Ermöglichen von externen Abnehmereingaben auf, die an sie abgegeben werden. Diese Eingaben können zum Überwachen der Temperatur, zur Sicherheitsüberwachung oder anderer Abnehmeranforderungen vorgesehen sein, die zu der Schalttafel hin verlagert werden.
Die Schalttafel weist eine an einen Verbinder J7 gekoppelte CPU auf. Die CPU weist eine ANZEIGE und eine TASTATUR auf und wirkt, um den Betrieb der Schalttafel in der Verbraucherinstallation zu überwachen und zu steuern. Die CPU enthält Programme zum Steuern von Ausgängen als Reaktion auf Eingangssignale zum Steuern der Energie in den Ausgangsschaltkreisen.
Die optionale Möglichkeit für E/A-Erweiterungen ist an dem Verbinder J8 vorgesehen. Die Temperatur der örtlichen Einrichtung kann durch den Sensor TEMP erfaßt werden. Typisch wird die Temperatur der Warmwasser-Heizung erfaßt.
Ein Summer schafft die Möglichkeit eines hörbaren Alarms. Ein Sabotage-Schalter kann ein unautorisiertes Entfernen einer Abdeckung der Schalttafel erfassen. Die CPU kann einen optionalen lokalen Serviceanschluß aufweisen, wie gezeigt. Die mit diesem Anschluß verbundene Ausstattung ist bevorzugt elektrisch isoliert.
Der Transformator T erlaubt, daß intelligente Anwendungen, die durch die Schalter mit Energie versorgt werden, mit der Schalttafel kommunizieren und umgekehrt. Der Transformator T ist an den Verbinder J11 gekoppelt.
Der Isolationsschalter SI1 erlaubt es, die Beleuchtungs- und Spannungsausgangsschaltkreise manuell zu isolieren. Der Isolationsschalter S12 erlaubt es, die Warmwasser- und Off-Peak-Schaltkreise zu isolieren.
Figur 1B zeigt diagrammartig, wie ein Zustandssignal, welches den Zustand des Schalters anzeigt, von jedem Schalter festgehalten wird. Eine Zustandsleitung erstreckt sich von der Lastseite jedes Schalters zu dem Anschluß 4 jedes Verbinders J1 bis J6. Figur 4B zeigt detaillierter, wie dieses Zustandssignal abgeleitet wird. Der Anschluß 4 der Verbinder J1 bis J6 ist an entsprechende, parallel geschaltete Widerstände und 5,1-Volt-Zener-Dioden gekoppelt, um die Zustandssignale STATUS 1 bis STATUS 6 bereitzustellen. Diese Signale werden dem Register U7 in Figur 4C verfügbar gemacht, welches wiederum dieses und andere Eingangssignale für die CPU U17 verfügbar macht.
Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild der Schalttafel aus funktioneller Sicht. Die Phase und der Nulleiter vom Kraftwerk werden eingespeist bei A und N. Der Block 10 steht für die zwei Wege-Kommunikationseinrichtung zwischen dem Kraftwerk und der Schalttafel und eine Energieversorgung für die verschiedenen Komponenten der Schalttafel. Der Gesamtstrom der durch die Schalter 1 bis 6 B1 bis B6 an die Verbraucher gelieferten Energie und der Erd-/Null-Leiter wird durch Block 11 erfaßt und der Strom des durch den Schalter B5 versorgten Schaltkreises wird durch Block 12 erfaßt. Die Spannung für den Verbraucher wird durch Sensor 13 erfaßt, welcher der Spannungs- und Transienten-Regelung in Block 14 folgt, um einen gewünschten Spannungspegel aufrecht zu erhalten. Block 14 beinhaltet einen Spannungsregler mit einer Transientenbegrenzungsvorrichtung, die unabhängig von der CPU arbeitet, zum Begrenzen des Pegels von Transientenspannungen. Ein Kommunikations/Filter-Block 15 erlaubt es dem Verbraucher, mit der CPU 16 zu kommunizieren, und, wenn durch die CPU freigegeben, mit dem Kraftwerk. Die CPU 16 weist einen Speicher auf und empfängt verschiedene Eingangssignale wie von einem örtlichen Anschluß 17, einer Anzeige/Tastatur 18, einem Sabotageschalter 19, einem Temperatursensor 20, einem optionalen Kommunikationsblock 21, einer Echtzeituhr 22, einer örtlichen Kommunikationserweiterung 23 und externen Eingängen 24 ebenso, wie sie Schalterzustände, den Überwachungssensor 13 und den Regler 14 steuert und überwacht. Zusätzlich kann ein Haus-Automationsbus 25 optional vorgesehen sein und eine Bus-Schnittstelle 26 zum Koppeln dieses Busses an die CPU 16. Die oben beschriebenen Isolationsschalter SI1 und 2 sind ebenfalls in Figur 2 dargestellt.
Der Rechner ist in der Lage, über den in Figur 1A gezeigten und detaillierter in Figur 4A gezeigten Verbinder J8 auf externe Vorrichtungen zuzugreifen. Dieser Verbinder erlaubt, daß externe Vorrichtungen durch den Rechner angesprochen werden. Der Verbinder J10 wirkt so, daß er ein externes Temperatursignal erzeugt und externe Eingangssignale für den Rechner verfügbar macht. Der Verbinder J 10 ist detaillierter in Figur 4C gezeigt. Das Temperatursignal von Figur 4C ist an den Verbinder J7 (siehe Figur 4A) gekoppelt und dann an den Rechner U17 über den Verbinder J16 (siehe Figur 3A). Dies ist einer der Wege, auf welchem der Rechner auf externe Geräte zugreifen kann, um andere Dienste und Steuerungsfunktionen bereitzustellen.
Die Figuren 3A bis 3D sollten zusammen betrachtet werden, da sie alle zu die CPU betreffenden Schaltungen gehören. Die Kondensatoren C32 bis C41 sind Umgehungskondensatoren. Der Block U15 ist ein Überwachungszeitgeber und eine Reserve-Energieversorgungssteuerung für die CPU U17 (siehe Figur 3B), um sicherzustellen, daß in dem RAM U21 gespeicherte Daten nicht verlorengehen, wenn die Spannung zusammenbricht oder unter einen vorbestimmten Pegel abfällt. Die Batterie BAT1 ist eine Lithium-Reserve-Energiequelle. Die Anzeige LED1 blinkt, um einen einwandfreien Betrieb anzuzeigen, wenn die Leitung P2.5 periodisch durch die CPU U17 getaktet wird. Wenn keine Impulse vorhanden sind, stellt U15 ein Rücksetz-Signal bereit, um die CPU U17 zurückzusetzen. Der Spannungsfehler- Ausgang von U15 geht auf einen niedrigen Pegel, wenn die Spannung abfällt oder zusammenbricht und liefert ein Eingangssignal an die CPU U17 an Pin 7 (NMI). Die Widerstände R48 und R47 erfassen den Pegel/das Vorhandensein der Versorgungsspannung für eine einwandfreie Funktion des Überwachungs-Zeitgebers U15. Der Verbinder J16 ermöglicht, daß die CPU-Schaltungen über einen Verbinder J7 (siehe Figur 4A) an Eingangs/Ausgangs-(E/A)-Schaltkreise gekoppelt werden. Der Block 30 beinhaltet die Filterschaltkreise in Figur 3D. Dieser Block 30 ist an den Verbinder J16 gekoppelt, wie die CPU U17, wie in Figur 3B gezeigt. Der Verbinder J15 erlaubt es, daß der Adreßbus in Figur 3B an die LCD-Anzeige gekoppelt wird.
In Figur 3B ist die CPU U17 mit verschiedenen E/A-Anschlüssen, dem Adreßbus und dem Datenbus gezeigt. Die LED 2 ist an einen örtlichen Serviceanschluß gekoppelt, um U17 zu erlauben, Daten an den örtlichen Serviceanschluß zu übertragen. Der OPTO-Empfänger U20 erlaubt es U17, Daten von dem örtlichen Serviceanschluß zu empfangen.
Die bei den Figuren 1A und 1B erwähnte Tastatur ist vorgesehen durch die Schalter SW2 und SW3. Das aus R53, C44 und der Diode U19 bestehende Netzwerk stellt eine 5-Volt-Referenzspannung für U17 bereit. Der Quarz XTAL 1 liefert einen Zeittakt für U17. Die Vorrichtüng U18 ist ein Adreßbus-Zwischenspeicher.
Figur 3C zeigt eine Echtzeituhr U22, einen RAM-Baustein U21 und eine Steuerungsschaltung U23 A, B, C, D und Q6 zum Steuern des Schreibens von Daten in das RAM U21. Das RAM 21 ist ein 32K-Speicher und wird in zwei Hälften durch U23 und Q6 gesteuert, um sicherzustellen, daß die Hälfte des Speichers schreibgeschützt ist. Die NOR-Gatter U23 erlauben, daß auf die entsprechenden Hälften von U21 zugegriffen wird, während Q6 das RAM U21 freigibt. Der Widerstand R65 ist ein Pull-Up-Widerstand.
Die Echtzeituhr kann durch den Rechner über den Datenbus und den Adreßbus angesprochen werden und wird von dem Rechner beim Erreichen einer Berechnung des Energieverbrauchs und zur Zeitsteuerung von Ereignissen in Echtzeit verwendet.
Figur 3D zeigt eine Filterschaltung zum Konditionieren von Eingangssignalen, die von dem Temperatursensor, den Warmwasser-Stromtransformator T4, der OFF PEAKCT, den Erdleckstromtransformator T3 EARTHCT, dem Gesamtstromsensortransformator TOTCT, den Spannungssensoreingangssignalen VOLTS, dem Abnehmerkommunikationsempfangssignal RCVC und dem Kraftwerkskommunikationsempfangssignal RCVU empfangen werden und stellt diese analogen Signale als Eingangssignale Analog 0-7 für die CPU U17 bereit. Die Widerstände R55 bis 59 und 61, 62 sind Shunt-Widerstände, die erforderlich sind, um ein Spannungssignal für die Tiefpaßfilter RC1 und 2 bereitzustellen.
Figur 4A zeigt einen E/A-Schaltkreis-Verbinder J7, welcher an J16 in Figur 3A gekoppelt ist. Das (diagrammartig gezeigte) Netzwerk SIP1 stellt Pull-Up-Widerstände für den bezeichneten E/A-Eingangsanschluß bereit. Der Verbinder J9 ist der in Figur 1A und B gezeigte örtliche Kommunikationserweiterungsverbinder und ist an verschiedene E/A-Eingänge gekoppelt. Der Verbinder J8 ist der E/A-Erweiterungsverbinder in Figur 1A und B. Die Vorrichtungen U1 bis U3 sind in Reihe geschaltete Zwischenspeicher-Schieberegister. In dieser Schaltung muß U5 nicht verwendet werden und ist eine Reserve. Die Register U1 bis U3 stellen Setz- und Rücksetzsignale zum Steuern der Schalter 1 bis 6 bereit, während das Register U4 ein Alarmsignal an den Summer B1, ein Leckstromprüfsignal zum Prüfen des Erdleckstromsensors, ein Ausgangswähl-Ausgangssignal und Richtungssignale für die Schaltersteuerung bereitstellt.
Figur 4B zeigt eine Schaltung zum Steuern der Schalter 1 bis 6. Das Richtungsrelais RLY 1 steuert die Polarität der an die Schalter 1 bis 6 abgegebenen Schaltsignale, während die Dioden D1 bis D6 die Kompatibilität zwischen den eingestellten Ansteuerungssignalen und den Schaltern 1 bis 6 liefern. Zustands- und Rücksetz- Signale von den Schaltern werden festgehalten und an die Schalter abgegeben. Die Zustands-Signale werden konditioniert durch Zener-Dioden Z1 bis Z6 und Widerstände R1 bis R6.
In Figur 4C erlaubt der Verbinder J10 der Schalttafel, zwei oder mehr externe Eingangssignale innerhalb des Bereiches 12-48 VAC/DC von dem Verbraucher zu empfangen, wobei eines der Eingangssignale ein Temperatureingangssignal ist. Der Temperatureingang beinhaltet einen Pull-Up-Widerstand R46. Die Eingangssignale werden in den Brücken DB1, DB2 Vollwellen-gleichgerichtet und ein Doppel-OPTO- Isolator U8 koppelt die Signale an das Zwischenspeicher-Schieberegister U6 zum Liefern des Signals an die CPU U17. Das Register U6 kann verwendet werden, um erweiterte oder externe Eingangssignale an Pin 1 bereitzustellen durch Anschließen eines anderen, gleichartigen Schieberegisters an die "Dateneingangs"-Leitung. Das Register U6 liegt in Reihe mit dem Register U7 und U7 empfängt das Sabotage- Anzeige-Eingangssignal, Zustandseingangssignale und zwei E/A-Eingangssignale. Ein optionaler Rufanzeigeeingang kann ebenfalls bereitgestellt werden. Der Temperatursensor U14 ist an den Verbinder J10 gekoppelt.
Der Sabotageschalter SW1 ist gezeigt und normalerweise geschlossen, wenn die Schalttafel-Abdeckung an ihrer Position ist. Sollte die Abdeckung entfernt werden, öffnet SW1 und ein Signal mit hohem Pegel (Vcc) wird an den Pin P3 des Registers U7 und durch das Register U7 an die CPU 17 angelegt. Der Schalter SW1 kann ein Reed-Schalter, ein optischer Sensor, oder ähnliches sein.
Die Figuren 4D und E sollten zusammen betrachtet werden, da diese Schaltungen eine Kommunikation zwischen dem Verbraucher und der CPU unterstützt, und wenn dies durch die CPU freigegeben ist, eine Kommunikation des Verbrauchers mit dem Kraftwerk übertragen werden kann. Diese Schaltungen ermöglichen ebenfalls, daß das Kraftwerk mit der CPU und somit der Schalttafel kommuniziert und umgekehrt. Eine Kommunikation zwischen dem Verbraucher und der CPU erfolgt typisch bei einer hohen Frequenz von etwa 100 kHz, während eine Kommunikation zwischen dem Kraftwerk und der Schalttafel bei einer niedrigen Frequenz, typisch zwischen 3-5 kHz erfolgt.
Wenn ein Gerät in der Verbraucherinstallation kommunizieren möchte, kann ein Signal auf dem Schaltkreis, der Energie zu einem der Schalter liefert, auftreten und über dem Transformator T erscheinen. Der Kondensator C3 bildet einen Hochfrequenz-Kurzschluß und hindert das Signal daran, in die Versorgungsleitungen zu gelangen. Der Verbinder J11 empfängt das Signal von der Sekundärwicklung des Transformators T und die Empfangsschaltung mit der Vorrichtung U10C empfängt das Signal mit einer hohen Eingangsimpedanz und das empfangene Signal wird an den Pin 14 des bidirektionalen Mischers U9 angelegt. Der Mischer U9 mischt das CARRIERC-Signal mit dem an Pin 14 empfangenen Signal, um Summen- und Differenzsignale an den Pins 12 und 13 bereitzustellen. Der Kondensator C9 symmetriert die Signale an den Pins 12 und 13. Das Signal am Pin 12 wird in ein Bandpaßfilter U10D gekoppelt, in einem Verstärker U10A verstärkt, durch eine Diode D8 gleichgerichtet, durch eine Diode Z10 begrenzt und das empfangene Signal RCVC für die Verbindung zur CPU 17 erhalten.
Wenn die CPU 17 mit einem Gerät des Abnehmers kommunizieren möchte, wird ein Signal TXDC von der CPU 17 zu Pin 9 des Mischers U9 abgegeben. Dies wird durch U9 zwischen 2,5 Volt und CARRIERC moduliert und die gemischten gesendeten Daten für den Abnehmer werden von Pin 4 von U9 an U10C zur Übertragung mit einer niedrigen Impedanz angelegt und am Verbinder J11 verfügbar gemacht und auf der Phase und den an die Schalter gekoppelten Schaltkreisen und somit bei dem Verbraucher-Gerät eingeprägt.
Eine Kommunition von dem Kraftwerk über die Versorgungsleitungen bei 3-5 KHz ist über den Verbinder J14 möglich. Das Versorgungsleitungs-Kommunikationssignal wird durch C17 und R31 hochpaßgefiltert, an das Bandpaßfilter U11D angelegt, durch den Verstärker U11A verstärkt, durch die Diode D9 gleichgerichtet und über den Verbinder J12 und eine Verbindung (wie gezeigt) als ein empfangenes Signal RCVU für die CPU17 verfügbar gemacht. Die Diode Z13 liefert eine Begrenzung.
Wenn die CPU17 Signale an das Kraftwerk senden möchte, wird CARRIERU von U9 mit 2,5 V gemischt und ein MTXDU-Signal an Pin 15 von U9 verfügbar gemacht. Das Mischen wird ausgelöst durch das TXDU-Signal an Pin 10 von U9. Das MTXDU-Signal wird über den Verbinder J12 und die dargestellte Verbindung angeschlossen an den Verstärker/Puffer U11C und Q1, Q2, an die Überspannungsschutzdioden D11, D10, entkoppelt durch C28 und R34, begrenzt durch die Dioden Z15, Z16 und angelegt an den Transformator T1 und über J14 an die Versorgungsleitung.
Figur 4E beinhaltet ebenfalls eine Spannungsversorgung mit Filterkondensatoren C19 bis C22, Begrenzern an Z11, Z12, Gleichrichterdioden D1 2, D13 und andere Komponenten, um eine Spannung Vcc bereitzustellen. Die AUSGANGSWÄHL- und RUFANZEIGE-Anschlüsse an Verbinder J12 sind optional und werden in dieser Ausführungsform nicht verwendet.
Die Diode Z14 und der Widerstand 41, die an den Verbinder J14 gekoppelt sind, stellen das VOLTS-Signal bereit, d.h., die erfaßte Versorgungsspannung für die CPU, um die CPU in die Lage zu versetzen, ein Signal an HSO.5 zum Steuern von Q5 bereitzustellen.
In Figur 4C liefert der Widerstand R46 zusammen mit der Diode U14 ein analoges Signal, das die in der Schalttafel erfaßte Temperatur darstellt. Dieses TEMP-Signal wird an J7 abgegeben und dann über J 16 (siehe Figur 1A) an die CPU als der analoge 0-Eingang.
Figur 4F zeigt, wie ein Erdleckstrom-Prüfsignal von der CPU über einen OPTO- Koppler U13 zu dem Transformator T3 geliefert werden kann. Der Transformator T4 (OFFPEAK CT) liefert am Anschluß OFFPEAK einen Anschlußpunkt zum Freigeben eines Signales, das den durch die OFFPEAK-Schaltkreise gezogenen Strom darstellt, der zum Anschluß an den Verbinder J7/J8 erhalten werden kann und zu Figur 3D abgegeben wird. Ebenso wird das Erdleckstrom-Signal EARTHCT von der Sekundärwicklung von T3 erhalten und die Gesamtstromsignale TOTCTO und 1 werden von der Sekundärwicklung von T2 erhalten und für Figur 3D verfügbar gemacht. Die Dioden BL1 bis 4 liefern Schutz zum Verhindern eines Schadens, wenn die Sekundärwicklungen der Transformatoren T2 bis T4 in Leerlauf gelangen.
Figur 4G zeigt ein Schaltnetzteil U12 zum Bereitstellen von + 5V als Vcc aus einer + 30V-Versorgung. Der Spannungsregler zum Regeln der Verbraucher-Versorgungsspannung ist ein phasengesteuerter Transformator (siehe Block 14 in Figur 2) und weist einen Verbinder J13 auf, der an eine Transformatorwicklung des Transformators gekoppelt ist, welche in Reihe mit dem TRIAC Q4 und über die Phase und den Null-Leiter geschaltet ist. Eine weitere Wicklung des Transformators liegt in Reihe mit der Phase. Das Relais RLY2 steuert zusammen mit dem TRIAC Q4 die Phase in einer Weise, in welcher die Spannungen über diesen Wicklungen zusammengefaßt werden zum Regeln der an den Verbraucher abgegebenen Spannung. Dieses Zusammenfassen tritt nur auf, wenn ein Signal an der Basis von Q5 zum Gate des TRIACS Q4 vorhanden ist. Das Signal an der Basis von Q3 erlaubt, daß das Relais mit Energie versorgt wird. Die Wicklung in Reihe mit der Phase ist eine Niederspannungswicklung für hohe Ströme und die andere ist eine Versorgungsspannungswicklung. Das Relais steuert die Weise, in welcher die Wicklungen zusammengefaßt werden, um zu einer Summierung oder Subtraktion der entsprechenden Spannungen zu führen, während der Dauer jedes Teiles des Versorgungs- Frequenzzyklus, für welchen die auftretende Zusammenfassung durch das Signal HSO.5 gesteuert ist.
Mit der erfindungsgemäßen Schalttafel kann die Behörde den Abnehmer mit dieser vollständig geprüften 6-Kreis-Schalttafel, einschließlich einem Erdleckstrom-Schutz, bei signifikant verringerten Kosten versorgen und hat vor Ort die erforderlichen Einrichtungen für zukünftige Netz-Automations/Verwaltungs-Schemata unter Verwendung flexibler Verbrauchszeit-Tarife mit Zweiwegekommunikation. Die Schalttafel ist so konstruiert, daß sie die IP34-Anforderungen erfüllt und ist geeignet zur Innen- oder Außen-Montage. Sie kann die folgenden Funktion im "Alleinstellungs"-Modus ausführen:
Messen: 2 Meßgeräte mit mehreren unabhängigen Registern zur Tageszeitmessung, Bedarfsanforderungs- oder Abgäbe-Messung.
Schutz: .Überstrom-Abschaltung
.Erdleckstrom-Abschaltung (programmierbar)
.Unterfrequenz-Abtrennung mit Soft-Neusynchronisation
.Unter/Über-Spannungs-Abschaltung
.Laststeuerung .Ripple-Mitteilungsempfänger (adaptiv) programmierbarer Zeittakt
.Energieverwaltung (Anforderungsbegrenzung)
.Programmierbare Sicherheitsbeleuchtung
Überwachung .Versorgungsqualität (Spannung außerhalb der Grenzen)
.Lieferverluste
.Last-Übersicht
.Wellenform-Aufzeichnung
.Sabotage- und Ereignis-Protokollierung
.Temperaturüberwachung
.externe Eingabe von Alarmen oder Impulsen
Versorgungsspannungsregulierung.
Die Schalttafel enthält umfassende Zweiwege-Kommunikationseinrichtungen mit einem einheitlichen Netz-Adreßschema unter Verwendung softwarebasierter, adaptiver Modems, um sie in die Lage zu versetzen, im Netz mit einer zentralen Einrichtung über vielfältige Kommunikationsmedien zusammenzuwirken, mit:
.Energieleiter-Träger (eingebaut)
.Telekommunikation (öffentliches vermitteltes Netzwerk)
.Funk (Sprachfrequenz oder RS 232)
.andere zukünftige (Faseroptik, usw.).
Dies bietet eine Fernprogrammierung und -ermittlung und ermöglicht die folgenden zusätzlichen Funktionen, die ausgeführt werden können:
.Fern-Trennung-Neuanschluß
.Kosten-Verwaltung (Fern-Abrechnung und Zahlung)
.Abnehmer-Dienstleistungsanforderungen
.Produkt/Dienstleistungs-Anzeigen
Die Schalttafel weist ebenfalls programmierbare Kommunikationseinrichtungen für das "Smart House" der Zukunft auf und kann durch den Abnehmer für einfache Haus-Automationsfolgen programmiert werden.
Figur 5A zeigt einen Verteilungstransformator, dessen Niederspannungs-Seite dreiphasige Energie über die Leiter A, B, C und den Nulleiter N an einen Verbraucher liefert. Steuerbare Schaltkreisunterbrecher oder Schalter in Blöcken 40, 41 ermöglichen, daß verschiedene Verbraucherschaltkreise mit Energie versorgt werden. Jeder Verbraucherleiter A, B, C, N weist eine Spannung und einen Strom auf, der zum Messen und für andere Zwecke erfaßt wird. Diese Erfassungsanschlüsse oder Verbindungen stellen Signale VA, VB, VC, VN, IN, IA, IB und IC bereit. Die Schalter 40, 41 erhalten Steuerungssignale von einer CPU.
Figur 5B ist ein funktionelles Blockschaltbild einer der mit den in Figur 2 gezeigten vergleichbaren Schalttafel, mit der Ausnahme, daß sie für ein Dreiphasensystem vorgesehen ist. Die Spannung und der Strom jeder Phase werden jeweils durch Spannungssensoren 45, 46, 47 und 48, 49, 50 erfaßt. Diese Signale werden an die CPU 51 abgegeben. Der CPU 51 zugeordnet ist eine Anzeige und eine Tastatur 52 und sie empfängt ein Temperatureingangssignal von einem Temperatursensor 53 und ein Sabotage-Eingangssignal 54 von einem (nicht dargestellten) Sabotageschalter.
Informationen, Signale und Kommunikationen, wie von einem örtlichen Serviceanschluß 54, einem örtlichen Kommunikationserweiterungsanschluß, einem E/A- Erweiterungsanschluß 56 und den Zuführungen entstehen in einer Kommunikation von Block 57. Ein akustischer Alarm wird ausgegeben durch den Summer 58. Die Schalter werden gesteuert durch die Leitung 59 und die CPU kann Alarmeingangssignale bei 60 empfangen. Eine Kommunikation kann ebenfalls durch Block 61 verwirklicht werden.
Für ein System kann die Schalttafel des Transformators die gleiche wie diejenige in den Figuren 5A und 5B sein und die Schalttafel bei den Abnehmern wie diejenige der Figuren 1A bis 4G. Wenn der Abnehmer mit einphasiger Energie beliefert wird, kann die Schalttafel der Figuren 1A bis 4G verwendet werden. Wenn der Abnehmer mit zwei- oder drei-phasiger Energie beliefert wird, können zwei oder drei Schalttafeln wie diejenige der Figuren 1A bis 4G verwendet werden. Alternativ kann für die Dreiphasen-Versorgung die Schalttafel verwendet werden, wie in den Figuren 5A und B gezeigt.
Die Schalttafel des Transformators kann für Kommunikations- und Steuerungszwecke die Hauptstation sein und kann über konventionelle Einrichtungen mit dem Kraftwerk kommunizieren. Alternativ kann die Schalttafel des Transformators bei der Kommunikation die Nebenstation sein und eine der Schalttafeln in der Abnehmer-Installation kann die Hauptstation sein.
Eine Kommunikation auf den Energieversorgungsleitungen erlaubt die Ausführung folgender Funktionen:
.Fern-"Echtzeit"-Netz-Ermittlungen und Übersichten
.Energiediebstahlserfassung
.Erfassung von Meßungenauigkeiten
.Lastausgleich und Lastverwaltung
.Netz-Zuordnungen.

Claims

1. Schalttafel, mit einer Einzel-Phasen- oder Mehrfach-Phasen-Energieeingangsschaltung und mehreren zugeordneten Einzel- oder Mehrfach-Phasen-Energieausgabeschaltungen, und mit:

einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) (16),

mehreren steuerbaren Schaltern (B1-B6), die in der Lage sind, unabhängig voneinander zu öffnen und zu schließen, wobei jeder zum Steuern des Energieflusses zu einer zugeordneten der Energieausgabeschaltungen vorgesehen ist, wobei jeder der Schalter manuell oder durch Steuerung der CPU schließbar und zu öffnen ist, und mit einer unabhängigen Öffnungseinrichtung zum automatischen Öffnen des Schalters, wenn eine Strom höhe des durchfließenden Stromes einen voreingestellten Wert überschreitet; wobei jeder der Schalter eine Verriegelungseinrichtung beinhaltet, um ein Schließen des Schalters durch die CPU zu verhindern, wenn der Schalter manuell ausgeschaltet wurde, und um ein manuelles Schließen des Schalters zu verhindern, wenn der Schalter durch die CPU ausgeschaltet wurde; einer Sensoreinrichtung (J14) zum Versorgen der CPU mit einem Momentanwert der Spannung von der einen oder von mehreren der Energieschaltkreise, und einer Sensoreinrichtung (T2) zum Versorgen der CPU mit einem Momentanwert des Stromes, der in einer oder in mehreren der Energieschaltkreise fließt.

2. Schalttafel nach Anspruch 1, mit einer Erfassungseinrichtung (T3, R40) für einen Erd-Ableitstrom zum Versorgen der CPU mit einer Anzeige einer Höhe des Erd-Ableitstromes in einem oder mehreren der Ausgangsschaltkreise.

3. Schalttafel nach Anspruch 2, mit einer Ausgabeeinrichtung (U13, R40), um der CPU zu ermöglichen, einen Prüfstrom in die Erd-Ableitstrom-Erfassungseinrichtung zum Prüfen der Wirkungsweise der Erd-Ableitstrom-Erfassungseinrichtung (T3) einzuspeisen.

4. Schalttafel nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit einer Anzeige und einer Tastatur (18) zum Anzeigen und Eingeben von Bedienerinformationen an der Schalttafel oder entfernt davon.

5. Schalttafel nach Anspruch 4, bei welcher die Abschalteinrichtung einstellbar ist um zu ermöglichen, daß der voreingestellte Wert veränderbar ist.

6. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schalttafel modular aufgebaut ist und die Schalter abnehmbar mit der Schalttafel gekoppelt sind.

7. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Unterbrecher-Sensoreinrichtung (RLY1) zum Versorgen der CPU mit einer Anzeige des Zustandes der Schalter.

8. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem Spannungsregler (14), um der CPU zu ermöglichen, die Höhe der Spannung von einer oder mehreren der Ausgangsschaltkreise einzustellen.

9. Schalttafel nach Anspruch 8, bei welcher der Spannungsregler (14) einen phasengesteuerten Transformator (TR) beinhaltet.

10. Schalttafel nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, bei welcher der Spannungsregler eine Transientenbegrenzungsvorrichtung (VDR2) beinhaltet, welche unabhängig von der CPU arbeitet, um den Pegel von Transientenspannungen zu begrenzen.

11. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer Zweiwege-Kommunikationseinrichtung (55), um der CPU zu ermöglichen, mit der von der Verbraucherinstallation entfernten Ausstattung zu kommunizieren.

12. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einer Zweiwege-Kommunikationseinrichtung (57) zum Übertragen von Signalen auf der aktiven Energieleitung, um der CPU zu ermöglichen, mit der Ausstattung entfernt von der Verbraucherinstallation entfernten Ausstattung zu kommunizieren.

13. Schalttafel nach Anspruch 12, bei welcher die Zweiwege-Kommunikationseinrichtung Amplitudenmodulation verwendet.

14. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einer eingebundenen Kommunikationseinrichtung (26), um der CPU zu ermöglichen, mit der Ausstattung innerhalb der Verbraucherinstallation zu kommunizieren.

15. Schalttafel nach Anspruch 14, mit einer Hochfrequenz-Sperreinrichtung (C3), um zu verhindern, daß Kommunikationssignale in die Versorgungs-Schaltungen gelangen.

16. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, mit einer oder mehreren Service-Kommunikationseinrichtungen (17), um der CPU zu ermöglichen, auf lokale oder externe Geräte zum Programmieren, Abfragen, Steuern oder für andere Dienste zuzugreifen.

17. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, mit einer Eingangs-/Ausgangs- Erweiterungseinrichtung (24), um der CPU zu ermöglichen, auf zusätzliche lokale oder externe Eingabe/Ausgabe-Geräte zuzugreifen.

18. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 17, mit einer Eingangs-Sensoreinrichtung (23), um der CPU zu ermöglichen, Impulse oder Alarme von lokalen oder externen Geräten zu erfassen.

19. Schalttafel nach Anspruch 18, mit einer Trennung (SI1, SI2) zwischen der Schalttafel und den externen Geräten.

20. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 19, mit einem Echtzeit-Taktgeber (U22), um der CPU zu ermöglichen, Zeitpunkte von Ereignissen zu bestimmen, zu protokollieren und zu steuern, und den Energieverbrauch während verschiedener Zeitabschnitte zu berechnen.

21. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 20, mit einem Temperatursensor (U14), um der CPU zu ermöglichen, die Temperatur lokaler oder externer Ausstattungen zu bestimmen.

22. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 21, mit einer Eingriffs-Erfassungseinrichtung (SW1), um der CPU zu ermöglichen, Einwirkungen auf die Schalttafel zu erfassen.

23. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 22, mit einer akustischen Ausgabeeinrichtung (B1), um der CPU zu ermöglichen, Alarmzustände anzuzeigen.

24. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei welcher die CPU Watt- und Wattstunden-Verbrauch berechnet, um den Energieverbrauch durch die Ausgabeschaltkreise zu bestimmen.

25. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 24, bei welcher die CPU eine Audiofrequenz-Erfassungseinrichtung (U11:D, U11:A, D9) zum Erfassen der Höhe und zum Kodieren der Audiofrequenz oder von Ripple-Steuerungssignalen beinhaltet, die in die aktiven Energieeingangsschaltungen eingeprägt werden.

26. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bei welcher die CPU eine Zuleitungsfrequenzerfassungseinrichtung, zum Bestimmen der Frequenz der Spannung an den aktiven Energie-Eingangsschaltkreisen beinhaltet.

27. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 26, bei welcher die CPU nichtflüchtige Speicher (U21) beinhaltet, um zu ermöglichen, daß Daten- und Programminformationen erhalten bleiben, wenn die Energiezuführung von der Schalttafel abgenommen wird.

28. Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 27, bei welcher die CPU eine Programmeinrichtung zum Steuern der Ausgänge als Reaktion auf Eingangssignale zum Steuern der Energie der Ausgangsschaltkreise umfaßt.

29. System mit mehreren Verbraucherinstallationen und einer Speiseinstallation und mit einer Schalttafel nach einem der Ansprüche 1 bis 28, die jeder der Installationen zugeordnet ist, in welchem eine der Schalttafeln als Master arbeitet, um die anderen Schalttafeln als Slaves abzufragen oder zu steuern.

30. System nach Anspruch 29, bei welchem die CPU's eine Erfassungseinrichtung beinhalten, um die Erfassung von Energiediebstahl und Meßungenauigkeiten zu ermöglichen.