DE4319377C2 - Einrichtung zum dezentralen Messen und/oder Überwachen und/oder Steuern an einem Hochspannungsschaltgerät - Google Patents
Einrichtung zum dezentralen Messen und/oder Überwachen und/oder Steuern an einem HochspannungsschaltgerätInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur dezentralen Messung
und/oder Überwachung und/oder Steuerung an einem
Hochspannungsschaltgerät.
Es ist bereits eine Vorrichtung zum Betrieb von Echtzeituhren bekannt, die
sich in Teilnehmern eines hierarchisch durch Bussysteme verbundenen
Prozeßsteuersystems befinden. Die Echtzeit wird von einer Zentraluhr
vorgegeben und über die vorhandenen Bussysteme an die einzelnen
Teilnehmer weitergeleitet und synchronisiert. Die Zentraluhr befindet sich
in einer zentralen Stationseinheit, an die die Teilnehmer über einen
Systembus angeschlossen sind, über den Daten zur Synchronisation der
Echtzeituhren sowie weitere, nicht mit der Echtzeit in Zusammenhang
stehende Daten übertragen werden. Die Echtzeituhr in der zentralen
Stationseinheit kann als Funkuhr den Zeit- und Normalfrequenzsender DCF
77 empfangen (DE 38 03 525 A1).
Um die Aufwendungen für vieladrige, kostspielige Schwachstromkabel
zwischen Wartengebäuden und Hochspannungsschaltgeräten zu verhindern,
können Einrichtungen zur Messung, Überwachung und/oder Steuerung
örtlich, d. h. dezentral, an den Hochspannungsschaltern angeordnet werden.
Für diese dezentralen Einrichtungen eignen sich besonders digital
arbeitende Bauelemente wie Digitalrechner, Analog/Digital-Umsetzer und
Ein-, Ausgabeschaltungen. Durch die Verlagerung von in zentralen Warten
nicht unbedingt notwendigen Meß-, Überwachungs- und Steuerungsaufgaben
zu den einzelnen Hochspannungsschaltgeräten tritt bei den dezentralen
Einrichtungen vielfach die Notwendigkeit auf, daß beim Auftreten
bestimmter Meßwerte, Überwachungsvorgänge und Steuervorgänge der
Zeitpunkt des Auftretens wichtig ist. In der dezentralen Einrichtung kann
eine Uhr vorgesehen sein, die z. B. bei der Verwendung digitaler
Prozessoren als Software-Uhr realisiert sein kann. Da insbesondere
Hochspannungsschaltgeräte Bestandteil von häufig größeren Schaltanlagen
sind, muß sichergestellt werden, daß die Uhren in den einzelnen
Einrichtungen der Hochspannungsschaltgeräte die gleichen Uhrzeiten haben.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für eine dezentral an einem
Hochspannungsschaltgerät angeordnete Einrichtung zur Messung und/oder
Steuerung eine Anordnung zu entwickeln, mit der der Einrichtung ohne
großen Aufwand und möglichst von Störungen unbeeinflußt die Zeit einer
Zentraluhr mit hoher Auflösung zur Verfügung gestellt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Antenne zum
Empfang von Realzeitangaben in Form von Funktelegrammen einer
Zentraluhr vorgesehen ist, daß an die Antenne ein Zeitcodeempfänger mit
einem Lichtsender angeschlossen ist, der über einen Lichtleiter mit einem
in der Einrichtung zum Messen und/oder Überwachen und/oder Steuern
angeordneten optisch-elektrischen Wandler angeschlossen ist, der mit einer
Anordnung zum Führen und/oder Synchronisieren einer Echtzeituhr
verbunden ist. Mit dieser Anordnung ist es möglich, bestimmten Ereignissen
Absolutzeiten oder Realzeiten zuzuordnen oder bestimmte Ereignisse zu
vorgebbaren Zeiten durch die Einrichtung auslösen zu lassen. Bei
Hochspannungsgeräten treten durch Schaltvorgänge mit Lichtbögen oder
auch durch Kurz- oder Erdschlüsse in Anlagenteilen oder Energieleitungen
elektromagnetische Felder auf, die in elektronischen Bauteilen sehr häufig
unzulässig hohe Überspannungen hervorrufen. Derartige Überspannungen
können auch durch Blitzstoßspannungen oder beim Spannungszusammenbruch
infolge eines Durchschlags vorkommen. Durch sorgfältige
elektromagnetische Schirmung der Geräte und durch Filter bzw.
Trenntransformatoren in der Spannungsversorgung der Geräte sowie eine
günstige Verlegung der Erdanschlüsse lassen sich Überspannungen auf für
elektronische Schaltungen unkritische Werte erniedrigen. In Antennen
werden aber zumeist hohe Störspannungen hervorgerufen, die die zulässigen
Werte übersteigen. Mit der oben beschriebenen Anordnung werden die
Antenne und die an diese angeschlossenen Empfangsschaltungen von den
elektronischen Bauelementen in der Einrichtung zum Messen, Überwachen
oder Steuern galvanisch getrennt, so daß die an der Einrichtung
getroffenen Maßnahmen zur Abschirmung von Überspannungen nicht durch
die Antenne wirkungslos gemacht werden können. Ein weiterer Vorteil ist
darin zu sehen, daß die Antenne und die an diese angeschlossene
Empfangsschaltung mehr oder weniger weit von der Einrichtung an einer
Stelle angebracht werden, an der eine günstige Empfangsfeldstärke
vorhanden ist. Durch die Verwendung von Lichtleitern können keine
störenden Spannungen auf dem Übertragungsweg zwischen Antenne und der
Einrichtung zum Messen, Steuern bzw. Überwachen eingekoppelt werden.
Vorzugsweise ist die Zentraluhr die Funkuhr des Senders DCF 77. Bei
dieser Anordnung ist kein Aufwand für eine eigene Zentraluhr notwendig.
Es wird das Impulstelegramm des Senders des DCF 77-Zeitcodes verwendet,
das am Aufstellungsort von Hochspannungsschaltgeräten empfangen werden
kann. Bei Wiederkehr der Betriebsspannung nach Unterbrechung der
Betriebsspannungsversorgung für die Einrichtung zum Messen, Steuern bzw.
Überwachen steht die Realzeit sofort, d. h. nach Empfang eines
vollständigen Impulstelegramms, der Einrichtung auf Abruf zur Verfügung.
Die Zeitbasis kann dann sofort wieder für die Diagnostik oder die zeitliche
Zuordnung von Störereignissen verwendet werden. Als Zeitcode kann z. B.
auch ein IRIG-Code angewendet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind eine Ferritantenne mit dem
Zeitcodeleser und dem Lichtsender in einem Modul angeordnet, das bis auf
eine Aussparung für den Zugang elektromagnetischer Sendeenergie des
Zeitcodesenders eine Abschirmung für elektromagnetische Strahlungen
aufweist. Die Antenne kann dabei an oder nahe an der Oberfläche
angeordnet sein, so daß die elektronischen Teile im Modul besonders gut
gegen Störspannungen geschützt sind. Die Ferritantenne kann auch an der
Oberfläche des Moduls angeordnet und z. B. in eine elektrisch isolierende
Masse eingebettet sein, so daß eine noch bessere Abschirmwirkung erreicht
wird.
Der Zeitcodeleser ist vorzugsweise als integrierte Schaltung ausgebildet, die
mit einem externen Quarztaktgenerator verbunden ist. Zeitcodeleser, die als
integrierte Schaltungen ausgebildet sind, sind an sich bekannt. Eine solche
integrierte Schaltung wird von der Fa. Telefunken electronic GmbH unter
der Type U4221B-A angeboten und vertrieben. Diese integrierte Schaltung
erzeugt aus dem empfangenen seriellen Funktelegramm digitale serielle
Signale, die von einem Mikrocomputer dekodiert werden können. Diese
digitalen seriellen Signale werden vom Lichtsender in Lichtimpulse
umgesetzt, die der Einrichtung zum Steuern und/oder Überwachen und/oder
Messen zugeführt werden.
Es ist besonders zweckmäßig, wenn der Eingang des Zeitcodelesers für die
Umschaltung des Zeitcodelesers vom passiven in den aktiven Zustand über
ein Photoelement an die Betriebsspannungsquelle für das Modul ange
schlossen ist, wobei das Photoelement von einem Lichtleiter beleuchtbar
ist, in den von einem Lichtsender in der Einrichtung zum Messen und/oder
Steuern und/oder Überwachen Lichtsignale eingebbar sind.
Diese Lichtsignale bewirken die Umschaltung des Zeitcodelesers vom Stand-
By-Betrieb in den aktiven Betrieb. Im Stand-By-Betrieb verbraucht das
Modul nur eine sehr geringe Energiemenge. Eine kontinuierliche
Übertragung des Zeitcodes zum Prozessor in der Einrichtung zum Messen,
Überwachen bzw. Steuern ist zumeist nicht nötig, weil die Echtzeituhr in
dieser Einrichtung, die vom Prozessor und einem Hardware-Zeitgeber
geführt wird, über längere Zeitdauer genügend genau die Zeit führt. Die
genaue Zeit wird aus dem Modul daher nur in zeitlichen Abständen zur
Synchronisation der Echtzeituhr über ein Lichtsignal, das von der Software
im Prozessor ausgelöst wird, abgerufen. Da das Steuersignal zur
Umschaltung vom Stand-By-Betrieb in den aktiven Betrieb des Moduls
ebenfalls über Lichtleiter übertragen wird, gelangen keine Störspannungen
über den Lichtleiter in das Modul oder die Einrichtung zum Messen,
Überwachen bzw. Steuern am Leistungsschalter. Wenn nur ein Lichtleiter
zwischen Modul und der Einrichtung zum Messen, Überwachen bzw. Steuern
angeordnet werden soll, dann kann dieser nicht nur zum Übertragen des
Zeitcodes sondern auch zum Aktivieren des Moduls verwendet werden,
indem Licht bidirektional übertragen wird. An den beiden Enden des
Lichtleiters müssen dann Lichtsender und Lichtempfänger vorhanden sein.
Da die Aktivierung des Zeitcodelesers für die Dauer wenigstens einer
vollständigen Zeitangabe oder - aus Gründen der Sicherheit der
Übertragung - aus mehreren aufeinanderfolgenden Zeitangaben, bestehen
bleiben muß, wird im Modul ein Speicher vor dem Aktivierungseingang
vorgesehen. Dieser Speicher wird zum Aktivieren durch einen Lichtimpuls
gesetzt und leitet dann Betriebsspannung auf den Aktivierungseingang.
Nach Beendigung der Übertragung wird der Speicher zurückgesetzt.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die im Modul
angeordneten Bauelemente zum Empfang und zur Umsetzung des Zeitcodes
in Lichtsignale mit einem Solarzellengenerator verbunden, der die Energie
für die Betriebsspannung erzeugt und in einen Speicher einspeist. Diese
Anordnung benötigt keine Zuführleitung für die Betriebsspannung. Über
Spannungsversorgungsleitungen können daher keine Störspannungen
eingekoppelt werden. Außerdem ist diese Einheit unabhängig von Ausfällen
der Betriebsspannung.
Eine andere zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die
Betriebsspannung des Zeitcodelesers von einem Photoelement erzeugt wird,
das über einen Lichtleiter beleuchtbar ist, in dessen anderes Ende Licht
eingespeist wird. Diese Anordnung ist besonders störunempfindlich, da
keine elektrisch leitenden Teile für die Betriebsspannung außerhalb des
Moduls benötigt werden. Das mit Licht beaufschlagte Photoelement erzeugt
die Betriebsspannung. Der Speicher kann eine geringe Kapazität haben oder
entfallen, wenn die Beleuchtung während der Dauer der
Zeitcodeübertragung zur Einrichtung für die Messung, Überwachung bzw.
Steuerung aufrecht erhalten wird. Die vom Photoelement erzeugte Spannung
kann dann auch zur Beaufschlagung des Aktivierungseingangs der
integrierten Zeitcodeleserschaltung verwendet werden. Dies bedeutet, daß
kein eigener Lichtleiter für die Übertragung von Steuersignalen zum
Aktivierungseingang notwendig ist. Die integrierte Schaltung arbeitet in
einem weiten Bereich von Betriebsspannungen einwandfrei. Es ist aber auch
eine Betriebsweise möglich, bei der durch einen entsprechend intensiven
Lichtimpuls der Energiespeicher in kurzer Zeit so hoch aufgeladen und der
Zeitcodeleser aktiviert wird, daß die Energie für die Dauer der
Zeitübertragung ausreicht, d. h. die Betriebsspannung nicht unter die
untere Grenze während der Übertragung abfällt.
Als Energiespeicher sind vorzugsweise Kondensatoren des Typs "Goldcap"
vorgesehen und an die Anordnung zur Erzeugung der Betriebsspannung
angeschlossen. Diese Kondensatoren haben eine hohe Kapazität bei geringen
Abmessungen und hohe Lebensdauer. Sie eignen sich besser als
Akkumulatoren für die Energiespeicherung, weil Akkumulatoren nur eine
begrenzte Anzahl von Ladezyklen aushalten und daher häufiger auf Ausfall
kontrolliert werden müssen. Die vorstehend erwähnten Kondensatoren
überdauern störungsfrei die bei Hochspannungsschaltern geforderten langen
Wartungsintervalle von z. B. mehr als 10 Jahren.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Hochspannungsleistungsschalter mit Druckgasschaltern und einer
Einrichtung zum Messen, Überwachen und/oder Steuern sowie einer
eine Antenne enthaltenden Einheit schematisch in Seitenansicht;
Fig. 2 Einzelheiten der Einheit und der Einrichtung gem. Fig. 1 im
Blockschaltbild und
Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Einheit gem. Fig. 1 im Block
schaltbild.
Ein Hochspannungsleistungsschalter 1 enthält drei einpolige
Druckgasleistungsschalter 2, 3, 4, die auf einem Träger 5 aufgestellt sind.
Der Träger 5 ruht auf Pfeilern 6, die im Boden verankert sind. Jeder
Druckgasleistungsschalter 2, 3, 4 enthält ein Gehäuse 7, 8, 9, in dem sich
insbesondere ein Antrieb befindet, bei dem es sich um einen
Federspeicherantrieb handeln kann. In den Gehäusen 7, 8, 9 sind jeweils
elektronische Baugruppen 10, 11, 12 angeordnet. Die Baugruppen 10, 11, 12
sind insbesondere als Einschübe mit jeweils einer gegen elektromagnetische
Störungen schützenden Kapselung ausgebildet. Die Kapselung kann
Materialien von großer magnetischer Permeabilität und Materialien von
hoher elektrischer Leitfähigkeit enthalten.
Die Baugruppe 11 ist durch wenigstens einen flexiblen Lichtwellenleiter 13
mit einer Einheit 14 verbunden, die sich in einem Gehäuse 15 befindet, das
im Abstand von den Unterbrechereinheiten bzw. den Schaltkammern der
Leistungsschalter z. B. auf dem Träger 5 angeordnet ist. Die Einheit 14 ist
in Fig. 2 im Blockschaltbild dargestellt.
Das in Fig. 2 mit parallelen Strichpunkten markierte Gehäuse 15 ist bis auf
eine Ausnehmung 16 abgeschirmt. Die Abschirmung besteht aus Metall, z. B.
mit hoher Permeabilität und guter Leitfähigkeit. An der länglichen
Ausnehmung 16 ist eine Ferritantenne 17 angeordnet, die insbesondere für
den Empfang von elektromagnetischen Wellen im Frequenzbereich von 60-80 kHz
ausgebildet ist. Mit diesen Frequenzen werden über Funk
Zeitcodeinformationen in Form von seriellen Telegrammen übertragen.
Die Wicklung 18 der Ferritantenne ist parallel mit einem Kondensator 19
an zwei Eingänge einer integrierten Schaltung 20 angeschlossen, bei der es
sich um einen Zeitcodeleser handelt.
Dieser hat einen Aufbau wie er im Firmenprospekt U4221B-A der
Telefunken electronic GmbH beschrieben ist. Die Wicklung der
Ferritantenne speist in der integrierten Schaltung einen Verstärker, der
mit einem externen Quartz-Schwingkreis 21 zusammenwirkt, damit eine
hohe Selektivität erreicht wird.
An den Schwingkreis ist ein weiterer Verstärker angeschlossen, der einen
Demodulator speist, der über einen Ausgangstreiber an eine Lichtquelle 22
angeschlossen ist, bei der es sich um eine Leuchtdiode oder eine
Laserdiode handeln kann.
Die Lichtquelle 22 speist bei Beaufschlagung mit entsprechender Spannung
Licht in den Lichtwellenleiter 13 ein, der zu der Baugruppe 11 verläuft. In
der Baugruppe 11 ist der Lichtwellenleiter 13 mit einer Anschlußbaugruppe
23 verbunden, die einen optoelektrischen Wandler in Form einer Photodiode
oder eines Phototransistors 24 enthält. Die Anschlußbaugruppe 23 ist in der
Baugruppe 11 mit einer Eingabe-, Ausgabeschaltung 25 verbunden, die an
einen Parallelbus 26 angeschlossen ist. Mit dem Parallelbus 26 stehen
weitere Teile eines Mikrorechners, z. B. ein Prozessor 27 und ein Speicher
28 in Verbindung.
Die Eingabe-, Ausgabeschaltung 25 ist mit einem elektrooptischen Wandler,
einer Leuchtdiode 29 in der Anschlußbaugruppe 23 verbunden, die zu einem
flexiblen Lichtwellenleiter 30 gehört, der mit dem Lichtwellenleiter 13 zu
der Einheit 14 verlegt ist. Am Ende des Lichtwellenleiters 30 ist eine
Photodiode oder ein Phototransistor 31 angeordnet. Der Kollektor des
Phototransistors 31 ist an den einen Anschluß 32 eines Kondensators 33
gelegt, der als Energiespeicher verwendet wird und auch den
Betriebsspannungsanschluß des Zeitcodelesers 20 speist. Der Emitter des
Phototransistors 31 steht über einen nicht näher bezeichneten Widerstand
mit dem anderen Anschluß 34 des Kondensators 33 in Verbindung. Bei dem
Kondensator 33 handelt es sich um einen des Typs "Goldcap", der eine
besonders große Kapazität bei kleinem Volumen und geringe Entladeströme
hat.
Der Emitter des Transistors 31 ist weiterhin mit einem Eingang der
integrierten Schaltung 20 verbunden, der den Betriebszustand der Schaltung
20 steuert.
Die Schaltung 20 ist im allgemeinen inaktiv und wird durch ein positives
Betriebspotential aktiviert. Die Aktivierung wird über den Phototransistor
31 gesteuert.
Die Energieversorgung der Einheit 14 besteht aus einem Solarzellengene
rator 35, der eine bestimmte Zahl von in Serie und parallel geschalteten
Solarzellen aufweist, die in Fig. 2 dargestellt aber nicht näher bezeichnet
sind. Der Solarzellengenerator erzeugt die Betriebsspannung von 5,5 V für
die Schaltung 20 und ist mit seinen Polen an die Anschlüsse 32, 34 des
Kondensators 34 gelegt. Die Schaltung 20 ist bei Betriebsspannungen
zwischen 2,4 V und 5,5 V funktionsfähig. Die Baugruppe 11 bildet eine
Einrichtung zur Messung und/oder Überwachung und/oder Steuerung des
Leistungsschalters 3. An die Baugruppe 11 sind daher in Übereinstimmung
mit der Funktion entsprechende, nicht dargestellte Sensoren bzw.
Meßwertgeber und Stellelemente angeschlossen. Die Baugruppe 11 benötigt
die "Absolutzeit" oder "Echtzeit". In der Baugruppe 11 wird eine
"Absolutzeit- oder Echtzeituhr" geführt. Diese Uhr besteht
zweckmäßigerweise aus einem Uhrimpulsgeber bzw. Taktgeber und einer
Software-Uhr, die die Uhrzeit z. B. bis auf Sekunden genau angibt.
Von einem Funksender wird Zeitinformation in Form eines seriellen
Impulstelegramms übertragen. In Deutschland handelt es sich um den
Sender DCF 77,5 kHz. Das Funktelegramm besteht aus Rahmen von einer
Minute Dauer und enthält BCD-kodierte Informationen.
Die Zeitinformation wird von der Baugruppe 11 aus abgerufen, indem durch
ein Lichtsignal über den Lichtwellenleiter 30 die integrierte Schaltung in
der Einheit 14 aktiviert wird. Bei Beleuchtung wird der Phototransistor 31
leitend, wodurch Betriebsspannung zum Aktiviereingang gelangt. Die Einheit
empfängt Funktelegramme und gibt seriell digitale Signale an die Leucht
diode 22, die in Leuchtsignale umgesetzt werden, die von der Anschlußbau
gruppe 23 wieder in elektrische Signale umgesetzt werden und in die Ein-, Aus
gabeschaltung 25 gelangen. Diese digitalen Signale werden vom Prozes
sor 27, z. B. einem Prozessor der Type INTEL 8051, dekodiert und zur
Synchronisation der Echtzeituhr in der Baugruppe 11 verwendet. Die Echt
zeituhr wird bei Neustart eingestellt und dann in größeren Zeitabständen,
z. B. tageweise, synchronisiert.
In der Zwischenzeit befindet sich die Einheit 14 im inaktiven oder Stand-
By-Betrieb, wodurch sie sehr wenig Energie verbraucht.
Die Eingabe-, Ausgabeschaltung 25 ist über eine weitere Anschlußbaugruppe
36 mit Lichtwellenleitern 37, 38 verbunden, die zu den Baugruppen 12 und
10 verlegt sind.
Nach der Synchronisation der Echtzeituhr in der Baugruppe 11 werden
durch Übertragung der Echtzeit über die Lichtwellenleiter 37, 38 die in
den Baugruppen 12 und 10 vorhandenen Echtzeituhren ebenfalls
synchronisiert.
Die Fig. 3 zeigt eine Einheit 14, bei der die Betriebsspannungsversorgung
auf andere Weise erzeugt wird. Die Einheit 14 enthält ein Photoelement
39, das mit den Anschlüssen 32, 34 des Kondensators 33 verbunden ist. Das
Photoelement 39 ist von einem Lichtwellenleiter 40 aus beleuchtbar, der
von der Baugruppe 11 ausgeht. Der Aktiviereingang der integrierten
Schaltung in der Einheit 14 ist bei vorhandenem Photoelement 39
unmittelbar mit dem Anschluß 37 verbunden. In der Baugruppe 31 ist der
Lichtwellenleiter 40 über eine nicht näher bezeichnete Anschlußbaugruppe,
die einen optoelektrischen Wandler enthält, mit der Eingabe-,
Ausgabeschaltung 25 verbunden.
Die Einheit 14 gem. Fig. 3 befindet sich dann, wenn das Photoelement 39
nicht beleuchtet wird und der Kondensator 33 entladen ist, in inaktivem
Zustand. Wird das Photoelement 39 beleuchtet, dann lädt es den
Kondensator 33 auf, wodurch die integrierte Schaltung Betriebsspannung
enthält, die zugleich den aktiven Betriebszustand erzeugt. Es wird dann das
empfangene Funktelegramm demoduliert und über den Lichtsender 22 und
den Lichtwellenleiter 13 der Baugruppe 11 zugeführt.
Bei Hochspannungsschaltgeräten, die sich zumeist in Schaltanlagen
befinden, ist mit störenden elektromagnetischen Feldern zu rechnen, die
bei digitalen Steuer- und Überwachungsgeräten, die mit niedrigen
Spannungen arbeiten, unerwünscht hohe Störspannungen hervorrufen
können.
Bei den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen wird verhindert, daß
Störspannungen über den Funkempfänger für den Zeitcode in die
Einrichtungen zur Messung und/oder Überwachung und/oder Steuerung an
den Leistungsschaltern 2, 3, 4 gelangen können. Die Antenne 17 mit der
Einheit 14 kann an einer Stelle mit günstiger Empfangsfeldstärke für die
Funktelegramme des Zeitcodes aufgestellt werden. Ein weiterer Vorteil der
Anordnung besteht darin, daß die Einheit 14 eine eigene, autarke
Stromversorgung hat.
Einerseits wird durch die Trennung der Stromversorgungen der Baugruppen
10, 11, 12 von der Stromversorgung der Einheit 14 verhindert, daß in die
Baugruppen 10, 11, 12 Störsignale über Betriebsspannungsleitungen
eingespeist werden, andererseits kann die Betriebsspannung bei den
Baugruppen 10, 11, 12 ausfallen, ohne daß die Betriebsbereitschaft der
Einheit 14 verloren geht.
Das Photoelement 39 kann auch kurzzeitig so stark beleuchtet werden, daß
der Kondensator 33 auf die maximale Betriebsspannung von 5,5 V
aufgeladen wird und soviel Energie speichert, daß die Spannung bei aktiver
Einheit 14 während der Dauer des Empfangs und der Übertragung des
Zeitcodes nicht unter 2,5 V absinkt.
Da über die Lichtwellenleiter 13, 30 und 40 nur geringe Datenraten
übertragen werden, reichen Lichtwellenleiter aus, die im wesentlichen eine
geringe Dämpfung haben, ohne daß die Impulsverzerrung eine große Rolle
spielt. Bei den oben beschriebenen Anordnungen erfolgt die Übertragung
unidirektional. Es ist aber auch eine bidirektionale Übertragung auf einem
Lichtwellenleiter des Aktivierungssignals und der digitalen Zeitsignale
möglich. In diesem Fall muß in der Einheit 14 ein Speicher vorhanden sein,
der für die Dauer der Zeitcodeübertragung die Aktivierung der Schaltung
aufrecht erhält. Bei bidirektionaler Übertragung sind Torkoppler an den
Enden der Lichtwellenleiter vorgesehen.
Claims (8)
1. Einrichtung zur dezentralen Messung und/oder Überwachung und/oder
Steuerung an einem Hochspannungsschaltgerät,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Antenne (17) zum Empfang von Realzeitangaben in Form von
seriellen Funktelegrammen einer Zentraluhr vorgesehen ist, und daß an
die Antenne (17) ein Zeitcodeleser mit einem Lichtsender angeschlos
sen ist, der über einen Lichtleiter (13) an einen in der Einrichtung
zum Messen und/oder Überwachen und/oder Steuern angeordneten
optisch-elektrischen Wandler angeschlossen ist, der mit einer
Anordnung zum Führen und/oder Synchronisieren einer Echtzeituhr
verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zentraluhr die Funkuhr des Senders DCF 77 ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antenne (17) und der Zeitcodeleser in einem elektromagnetisch
abgeschirmten Gehäuse (15) angeordnet sind, das an einer Seite in der
Abschirmung eine Aussparung (16) für den Durchlaß
elektromagnetischer Strahlung zur Antenne (17) hat.
4. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeitcodeleser als integrierte Schaltung (20) zum Empfang und
zur Erzeugung demodulierter digitaler Ausgangssignale des seriellen
Zeitcodetelegramms mit einem externen Quarztaktgenerator ausgebildet
ist, der an die Schaltung (20) angeschlossen ist.
5. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betriebsspannung für den Zeitcodeleser von einem
Solarzellengenerator (35) erzeugt wird.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betriebsspannung des Zeitcodelesers von einem Photoelement
(39) erzeugt wird, das über einen Lichtleiter (40) mit Licht
beaufschlagbar ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine Ende des Lichtleiters (40) in der Einrichtung zum Messen
und/oder Steuern und/oder Überwachen angeordnet ist.
8. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Kondensator vom Typ "Goldcap" an die Anordnung
zur Erzeugung der Betriebsspannung für den Zeitcodeleser
angeschlossen ist.
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ID=6490125
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