DE10139318C2

DE10139318C2 - Verfahren zur Fehlererkennung in einem elektrischen Strahlennetz, eine Anwendung des Verfahrens und eine Anordnung zur Fehlererkennung in einem elektrischen Strahlennetz

Info

Publication number: DE10139318C2
Application number: DE10139318A
Authority: DE
Inventors: Andreas Jurisch; Michael Schwenke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: US6904549B2; DE10139318A1; CN1256593C; CN1405572A; JP3927468B2; JP2003153431A; US20040078710A1

Description

Die Erfindung geht aus von Verfahren zur Fehlerkennung in einem elektrischen Strahlennetz sowie der Anwendung eines solchen Verfahrens und von Anordnungen zur Fehlerkennung in einem elektrischen Strahlennetz.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 01 789 A1 ist ein Verfahren zur Erdschlussrichtungsbestimmung in einem Ab schnitt einer Magnetschwebebahnfahrstrecke bekannt. Die Mag netschwebebahnfahrstrecke wird mit einem elektrischen Strah lennetz gebildet, das ein Streckenkabel aufweist, an das meh rere Abzweige schaltbar sind. Jeder der Abzweige ist mit ei nem Ende eines Langstators verbunden, der jeweils einem be stimmten Abschnitt der Magnetschwebebahnfahrstrecke zugeord net ist. Zur Aktivierung eines bestimmten Abschnitts der Mag netschwebebahnfahrstrecke wird der entsprechende Abzweig über eine Schaltstelle an das Streckenkabel angeschaltet. Das an dere Ende des Langstators wird an ein Bezugspotential ge schaltet. Bei auftretendem Erdschluss zur Bestimmung der Erd schlussrichtung werden an der Schaltstelle des überwachten Abzweigs die sich aus den an dem Abzweig anliegenden Phasen spannungen ergebende Nullspannung und entsprechend anhand der Phasenströme der sich ergebende Nullstrom erfasst. Anhand der Nullspannung und des Nullstroms wird unter Bildung eines Fehlerrichtungssignals die Erdschlussrichtung ermittelt; es kann also entschieden werden, ob der ermittelte Erdschluss auf dem überwachten Abzweig liegt (Vorwärtsrichtung) oder nicht (Rückwärtsrichtung). Um alle Abschnitte der Magnet schwebebahnfahrstrecke zu überwachen, wird das Verfahren je weils für jeden der Abzweige gesondert durchgeführt. Das Ver fahren ist insbesondere für frequenzvariable Betriebsspannun gen geeignet, wie sie beispielsweise beim Betrieb von Magnet schwebebahnfahrstrecken auftreten.

Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 554 553 A2 ist ein Verfahren und ein System für die Abschaltung eines feh lerbehafteten Abschnitts eines Energieversorgungsnetzes be schrieben. Dort ist eine an einer Unterstation angeschlossene Energieversorgungsleitung mit mehreren Leitungsabschnitten entnehmbar, die über Schalter hintereinander geschaltet sind. Von einem der Leitungsabschnitte zweigt ein Abzweig ab, der ebenfalls über einen Schalter in zwei Abzweigleitungsab schnitte geteilt ist. Jedem der Schalter ist ein sogenannter Controller zugeordnet, mit dem der zugeordnete Schalter betä tigt werden kann. Der Unterstation zugeordnet ist ein soge nannter Hauptcontroller, der zur Datenübertragung mit jedem der Controller verbunden ist. Bei einem Fehler auf dem Ener gieversorgungsnetz wird dies zunächst in der Unterstation festgestellt. Diese sendet an den Hauptcontroller ein Anre gungssignal. Daraufhin sendet der Hauptcontroller an alle Controller ein Fehlerermittlungsaufforderungssignal. Auf die ses Fehlerermittlungsaufforderungssignal hin ermittelt jeder Controller, ob der Fehler lastseitig von dem ihm zugeordneten Schalter liegt oder nicht. Jeder Controller erzeugt dabei ein Ergebnissignal, das eines der beiden Ergebnisse JA = lastseitiger Fehler oder NEIN = kein lastseitiger Fehler beinhaltet. Anschließend übersendet jeder Controller jedem anderen Controller und dem Hauptcontroller sein Ergebnissig nal. Danach liegen also in jedem der Controller die Ergebnis signale aller Controller vor. Jeder Controller für sich er mittelt nun anhand der Ergebnissignale, ob der ihm zugeord nete Schalter dem Fehler örtlich am nächsten unterstations seitig davon liegt. Ist dies der Fall, dann löst der betref fende Controller eigenständig den ihm zugeordneten Schalter aus, so dass eine Abschaltung des fehlerbehafteten Teils des Energieversorgungsnetzes erfolgt. Der Hauptcontroller ermittelt aus den ihm zugegangenen Ergebnissignalen den fehlerhaf ten Abschnitt und bringt das Ergebnis auf einer Anzeigeein heit zur Ansicht oder gibt das Ergebnis auf einen Drucker aus.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Fehler in einem Strahlennetz mit geringem Aufwand er kannt und sicher abgeschaltet wird.

Die Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Fehlererkennung in einem elektrischen Strahlennetz mit einem abschaltbaren Stre ckenkabel, an das mehrere Abzweige schaltbar sind, die je weils mit einem zugeordneten Abzweigschutzgerät auf das Auf treten eines Fehlers überwacht werden, wobei von jedem einem an das Streckenkabel zugeschalteten Abzweig zugeordneten Ab zweigschutzgerät zumindest ein Fehlerrichtungssignal an eine zentrale Steuereinrichtung gesendet wird, wenn der Fehler auf dem Streckenkabel liegt oder als auf diesem Abzweig liegend erkannt ist, von zumindest einem der Abzweigschutzgeräte zumindest ein Fehlersignal an die zentrale Steuereinrichtung gesendet wird, wenn der Fehler auf dem Streckenkabel liegt und alle Abzweige abgeschaltet sind, von der zentralen Steuereinrichtung anhand der empfangenen Fehlersignale und der empfangenen Fehlerrichtungssignale der als fehlerbehaftet erkannte Abzweig oder ein Fehler auf dem Streckenkabel ermit telt wird und bei einem als fehlerbehaftet erkannten Abzweig dessen Abschaltung mittels des diesem zugeordneten Abzweig schutzgeräts erfolgt oder bei einem Fehler von der zentralen Steuereinrichtung auf dem Streckenkabel eine Abschaltung des Streckenkabels ausgelöst wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Fehlerrich tungssignale und die Fehlersignale zu der als den Abzweigschutzgeräten übergeordnet anzusehenden zentralen Steuerein richtung gesendet. In der zentralen Steuereinrichtung werden die empfangenen Fehlerrichtungssignale und die empfangenen Fehlersignale dazu herangezogen, die Lage des Fehlers zu er mitteln, wobei bestimmt wird, ob der Fehler auf einem Abzweig liegt oder auf dem Streckenkabel. Diese Ermittlung wird nur in der zentralen Steuereinrichtung durchgeführt. Das Verfah ren erfordert daher nur einen geringen Aufwand. Dadurch ist es auch nicht erforderlich, die Abzweigschutzgeräte für eine solche wie in der Steuereinrichtung durchzuführende Berech nung zur Bestimmung der Lage des Fehlers auszustatten. Je nach Lage des Fehlers erfolgt eine Abschaltung mittels eines Abzweigschutzgeräts oder ausgelöst durch die Steuereinrich tung.

Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Fehler auf dem Streckenkabel mittels eines an dessen gespeis tem Ende vorgesehenen, zunächst blockierten Streckenkabel schutzgerätes erfasst, von dem ein Fehlererkennungssignal an die zentrale Steuereinrichtung gesendet wird; von der zentra len Steuereinrichtung wird bei einem auf dem Streckenkabel liegenden Fehler ein Auslösesignal an das blockierte Strec kenkabelschutzgerät gesendet.

Dadurch, dass das Streckenkabelschutzgerät zunächst blockiert ist, löst dieses nicht sofort eigenständig eine Abschaltung des Streckenkabels aus, auch wenn es das Fehlererkennungssig nal gebildet hat. Eine Abschaltung des Streckenkabels über das Streckenkabelschutzgerät wird ausgelöst durch die zent rale Steuereinrichtung mit dem Auslösesignal. Durch das Aus lösesignal wird das Streckenkabelschutzgerät dazu veranlasst, die Abschaltung des Streckenkabels vorzunehmen. Eine Auslö sung oder Abschaltung durch das Streckenkabelschutzgerät erfolgt dadurch mit Sicherheit nur bei einem Fehler auf dem Streckenkabel, weil die Steuereinrichtung auch den Zustand an den Abzweigschutzgeräten berücksichtigt. Es wird durch die zentrale Steuereinrichtung also eine Koordinierung der Auslö sung des Streckenkabelschutzgerätes zur selektiven Abschal tung dieses Fehlers erreicht. Nach einer Auslösung mittels des Auslösesignals der Steuereinrichtung ist das Streckenka belschutzgerät weiterhin in seiner eigenständigen Auslösung blockiert oder versetzt sich entweder selbst in diesen Zu stand oder wird von der zentralen Steuereinrichtung in diesen Zustand versetzt.

Die obige auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird auch er findungsgemäß gelöst mit einem Verfahren zur Fehlererkennung in einem elektrischen Strahlennetz mit einem zunächst blo ckierten Streckenkabelschutzgerät auf das Auftreten eines Fehlers überwachten Streckenkabels, an das mehrere Abzweige schaltbar sind, die jeweils mit einem zugeordneten Abzweig schutzgerät auf das Auftreten eines Fehlers überwacht werden, wobei von jedem einem an das Streckenkabel zugeschalteten Ab zweig zugeordneten Abzweigschutzgerät zumindest ein Fehler richtungssignal an eine zentrale Steuereinrichtung gesendet wird, wenn der Fehler auf dem Streckenkabel liegt oder als auf diesem Abzweig liegend erkannt ist, von dem Streckenkabelschutzgerät zumindest dann ein Fehlerer kennungssignal an die zentrale Steuereinrichtung gesendet wird, wenn der Fehler auf dem Streckenkabel liegt, von der zentralen Steuereinrichtung zumindest das ein Fehlererken nungssignal sendende Streckenkabelschutzgerät blockiert wird; von der zentralen Steuereinrichtung wird anhand des empfange nen Fehlererkennungssignals und der empfangenen Fehlerrich tungssignale der als fehlerbehaftet erkannte Abzweig oder ein Fehler auf dem Streckenkabel ermittelt; bei einem als fehler behaftet erkannten Abzweig erfolgt dessen Abschaltung mittels des diesem zugeordneten Abzweigschutzgeräts, oder bei einem Fehler auf dem Streckenkabel wird von der zentralen Steuer einrichtung ein Auslösesignal an das blockierte Streckenka belschutzgerät gesendet. Bei diesem Verfahren ist von vorne herein die Erfassung von einem auf dem Streckenkabel liegen den Fehler durch ein Streckenkabelschutzgerät vorgesehen. Es muss also keines der Abzweigschutzgeräte dazu ausgebildet sein, ein Fehlersignal zu bilden und an die zentrale Steuer einrichtung zu senden, wenn der zugeordnete Abzweig abge schaltet ist. Auch bei diesem Verfahren liegt eine Ermittlung der Lage des Fehlers allein durch die zentrale Steuereinrich tung vor, so dass auch hier ein geringer Aufwand erforderlich ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ab einer das Verfahren aus lösenden Anregung das Streckenkabelschutzgerät nach einer ersten Wartezeit ab der Anregung und bei noch anstehendem Fehler unter Aufhebung der eigenen Blockade das Streckenkabel abschaltet.

Dadurch wird die Sicherheit des Verfahrens erhöht, weil bei einem Ausfall der Datenübertragung zwischen dem Streckenka belschutzgerät und der zentralen Steuereinrichtung, durch den ein Auslösesignal fehlerhaft oder gar nicht zum Streckenka belschutzgerät gelangt, doch noch eine Abschaltung des Streckenkabels erfolgen kann.

Vorzugsweise wird bei beiden erfindungsgemäßen Verfahren das Streckenkabel mittels eines Umrichters gespeist und die Ab zweigschutzgeräte sind ebenfalls zunächst blockiert; dabei wird von der zentralen Steuereinrichtung zumindest bei einem als fehlerbehaftet erkannten Abzweig der Umrichter derart an gesteuert, dass der Strom im Streckenkabel auf 0 geregelt wird und anschließend von der zentralen Steuereinrichtung ein Auslösesignal an das dem als fehlerbehaftet erkannten Abzweig zugeordnete Abzweigschutzgerät gesendet wird. Es erfolgt also ein Abschalten eines als fehlerbehaftet erkannten Abzweigs im stromlosen Zustand, so dass die dazu notwendigen Schaltein richtungen stromlos geschaltet werden. Dadurch wird erreicht, dass der Verschleiß an diesen zugeordneten Schalteinrichtun gen verringert ist. Die Abzweigschutzgeräte sind dazu zu nächst blockiert, dass heißt, sie können nicht sofort nach Erkennen eines Fehlers auf dem zugeordneten Abzweig sofort eigenständig eine Abschaltung veranlassen. Die Abschaltung des zugeordneten Abzweigs wird gezielt über das Auslösesignal der zentralen Steuereinrichtung veranlasst.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ab einer das erfindungsge mäße Verfahren auslösenden Anregung jedes Abzweigschutzgerät nach einer zweiten Wartezeit ab der Anregung bei einem Fehler auf dem ihm zugeordneten Abzweig erkannten Fehler unter Auf hebung der eigenen Blockade dessen Abschaltung auslöst. Hier ergeben sich die gleichen Vorteile, wie schon oben bei einer durch das Streckenkabelschutzgerät nach einer ersten Warte zeit erfolgenden Auslösung.

Vorzugsweise ist die erste Wartezeit länger ist als die zweite Wartezeit. Dadurch ist auch bei einer gestörten Sig nalübertragung zwischen der zentralen Steuereinrichtung und den Schutzgeräten sichergestellt, dass bei einem Fehler auf einem Abzweig auch nur dieser Abzweig und nicht das Strecken kabel mit allen Abzweigen abgeschaltet wird.

Bevorzugt werden die beiden erfindungsgemäßen Verfahren bei einer Magnetschwebebahnfahrstrecke angewendet, wobei jeder Abzweig mit einem Ende eines mehrphasigen Langstators verbun den ist, der einem bestimmten Abschnitt der Magnetschwebe bahnfahrstrecke zugeordnet ist, wobei zur Aktivierung eines Abschnitts der entsprechende Abzweig an das Streckenkabels geschaltet wird und das andere Ende des Langstators in Stern geschaltet wird. Unter dem "in Stern Schalten" des mehrphasi gen, also mit mehreren Phasenwicklungen ausgebildeten Langstators, ist das Kurzschließen der Phasenwicklungen zu verstehen.

Vorzugsweise erfolgt die Anwendung derart, dass zwei entspre chend der Fahrtrichtung einer sich auf der Magnetschwebebahn fahrstrecke befindlichen Magnetschwebebahn betrachtet nach einander zu aktivierende Langstatoren durch Anschaltung der entsprechenden Abzweige gleichzeitig an das Streckenkabel ge schaltet sind, wobei nur der zuerst zu aktivierende der Langstatoren mit dem Bezugspotential verbunden ist. Bei die ser Anwendung werden der aktuelle von dem Magnetschwebebahn fahrzeug zu befahrende Langstator und der nach diesem zu be fahrende Langstator gleichzeitig auf einen Fehler überwacht. Bei dem später zu befahrenden Langstator erfolgt allerdings keine Verbindung mit dem Bezugspotential, so dass nur eine Beaufschlagung mit der am Streckenkabel anliegenden Betriebs spannung und nicht mit einem Betriebsstrom erfolgt. Bei einem Fehler in diesem später vollständig zu aktivierenden Langsta tor kommt es allerdings auch zu einem Stromfluss, der über das dem entsprechenden Abzweig zugeordneten Abzweigschutzge rät erfasst und von diesem zur Bildung eines Fehlerrichtungs signals herangezogen werden kann. Bei dieser Anwendung kann schon vor der vollständigen Aktivierung des zunächst zu be fahrenden Langstators ein möglicher dort vorliegender Fehler erkannt werden.

Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Fehlererken nung in einem elektrischen Strahlennetz. Eine solche Anord nung ist aus der bereits oben behandelten europäischen Offen legungsschrift EP 0 554 553 A2 bekannt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Fehlererkennung in einem elektrischen Strahlennetz anzugeben, die einen geringen Aufwand zur sicheren Erfassung und Ab schaltung eines Fehlers auf einem fehlerbehafteten Abzweig oder auf dem Streckenkabel erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Anordnung zur Fehlererkennung in einem elektrischen Strahlennetz mit einem abschaltbaren Streckenkabel, an das mehrere Abzweige schaltbar sind, denen jeweils ein Abzweigschutzgerät zugeord net ist, das mit einer zentralen Steuereinrichtung zur Daten übertragung verbunden ist und wobei jedes Abzweigschutzgerät Mittel zur Erfassung der Fehlerrichtung bei einem als auf dem zugeordneten liegend erkannten Abzweig auftretenden Fehler oder bei zugeschaltetem zugeordneten Abzweig auf dem Streckenkabel auftretenden Fehler und Mittel zur Aussendung eines Fehlerrichtungssignals zur zentralen Steuereinrichtung sowie Mittel zur Auslösung einer Abschaltung des zugeordneten Abzweigs aufweist, wobei zumindest eines der Abzweigschutzge räte auch Mittel zur Erkennung eines Fehlers bei abgeschalte tem zugeordnetem Abzweig auf dem Streckenkabel und Mittel zur Aussendung eines Fehlersignals zur zentralen Steuereinrich tung aufweist; die zentrale Steuereinrichtung weist Mittel zur Ermittlung des als fehlerbehaftet erkannten Abzweigs oder eines Fehlers auf dem Streckenkabel anhand der empfangenen Fehlerrichtungssignale und der empfangenen Fehlersignale Mit tel zur Auslösung der Abschaltung des Streckenkabels bei ei nem dortigen Fehler auf. Mit der Anordnung kann im Falle ei nes Fehlers auf einem Abzweig automatisch dessen Abschaltung durch das diesem Abzweig zugeordnete Abzweigschutzgerät aus gelöst werden; bei einem Fehler auf dem Streckenkabel löst die zentrale Steuereinrichtung die Abschaltung des Strecken kabels aus. Mit der Anordnung ist ein Fehler sicher und auch selektiv abschaltbar, d. h. bei einem Fehler auf einem Ab zweig ist nur dieser fehlerbehaftete Abzweig allein abschalt bar. Die Anordnung zur Fehlererkennung ist einfach aufgebaut, weil nur die zentrale Steuereinrichtung die Mittel zur Er mittlung des fehlerhaften Abzweigs oder eines Fehlers auf dem Streckenkabel anhand der empfangenen Fehlerrichtungssignale und der empfangenen Fehlersignale aufweist.

Vorzugsweise ist dem gespeisten Ende des Streckenkabels ein Streckenkabelschutzgerät zugeordnet, das mit der zentralen Steuereinrichtung verbunden ist, das in einen blockierten Zu stand versetzbar ist, und das Mittel zur Aussendung eines Fehlererkennungssignals an die zentrale Steuereinrichtung bei einem Fehler auf dem Streckenkabel aufweist, und die zentrale Steuereinrichtung weist Mittel zur Blockierung von zumindest dem Streckenkabelschutzgerät und Mittel zur Erzeugung und Aussendung eines Auslösesignals an das Schutzgerät auf. Mit dem Streckenkabelschutzgerät ist die Anordnung zur Fehlerer kennung besonders sicher, weil eine Erfassung eines Fehlers auf dem Streckenkabel auch zusätzlich durch das Streckenka belschutzgerät erfolgt. Unter einem blockierten Zustand des Streckenkabelschutzgeräts ist ein Zustand zu verstehen, in dem das Streckenkabelschutzgerät nicht sofort nach Erkennen eines Fehlers eigenständig eine Abschaltung des Streckenka bels auslösen kann. Eine Auslösung durch das Streckenkabel schutzgerät kann dann von außerhalb, also von der zentralen Steuereinrichtung, beispielsweise mit dem Auslösesignal, aus gelöst werden. In den blockierten Zustand kann sich das Streckenkabelschutzgerät selbst versetzen; es kann aber ebenso gut durch eine entsprechende Ansteuerung von der zent ralen Steuereinrichtung in den blockierten Zustand versetzt werden. Durch die Steuereinrichtung wird nur bei einem Fehler auf dem Streckenkabel mit dem Auslösesignal die Abschaltung des Streckenkabels über das Streckenkabelschutzgerät ausge löst.

Die auf die Anordnung zur Fehlererkennung in einem elektri schen Strahlennetz gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß auch gelöst mit einer Anordnung zur Fehlererkennung in einem elektrischen Strahlennetz mit einem Streckenkabel, dessen ge speistem Ende ein Streckenkabelschutzgerät zugeordnet ist, wobei an das Streckenkabel mehrere Abzweige schaltbar sind, denen jeweils ein Abzweigschutzgerät zugeordnet ist, das mit einer zentralen Steuereinrichtung zur Datenübertragung ver bunden ist, wobei das Streckenkabelschutzgerät in einen blockierten Zustand versetzbar ist und Mittel zur Erkennung zumindest eines Fehlers auf dem Streckenkabel und Mittel zur Aussendung eines Fehlererkennungssignals zur zentralen Steu ereinrichtung aufweist, wobei jedes Abzweigschutzgerät Mittel zur Erfassung der Fehlerrichtung bei einem als auf dem zuge ordneten Abzweig liegend erkannten Fehler oder bei einem bei zugeschaltetem zugeordneten Abzweig auf dem Streckenkabel auftretenden Fehler und Mittel zur Aussendung eines Fehler richtungssignals zur zentralen Steuereinrichtung aufweist, wobei die zentrale Steuereinrichtung Mittel zur Blockade von zumindest dem Streckenkabelgerät aufweist, wobei die zentrale Steuereinrichtung Mittel zur Ermittlung des fehlerbehaftet erkannten Abzweigs oder eines Fehlers auf dem Streckenkabel anhand der empfangenen Fehlerrichtungssignale und der empfan genen Fehlererkennungssignale aufweist, und wobei die zent rale Steuereinrichtung Mittel zur Bildung und Aussendung ei nes Auslösesignals an das Streckenkabelschutzgerät aufweist.

Auch bei dieser Anordnung ist nur in der zentralen Steuerein richtung die Ermittlung der Lage des Fehlers vorgesehen, also ob der Fehler auf dem Streckenkabel oder einem angeschalteten Abzweig liegt. Daher weist auch nur die zentrale Steuerein richtung entsprechende Mittel auf. Um eine selektive Abschal tung vornehmen zu können, ist mit der Steuereinrichtung über das zunächst blockierte Streckenkabelschutzgerät gezielt nur dann eine Abschaltung des Streckenkabels auslösbar, wenn auch dort der Fehler liegt; bei einem als auf einem Abzweig lie gend erkannten Fehler erfolgt keine Abschaltung des Strecken kabels.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Streckenkabel schutzgerät eine Schutzzeitstufe auf, über die eine erste ab einer Anregung laufenden Wartezeit zur Auslösung der Abschaltung des Streckenkabels bei noch anstehendem Fehler einge stellt ist. Dadurch kann, wie schon oben beim Verfahren be schrieben, eine Abschaltung des Streckenkabels durch das Streckenkabelschutzgerät erfolgen. Durch die Wartezeit ist sichergestellt, dass bei einem Fehler auf einem Abzweig zu nächst das entsprechend zugeordnete Abzweigschutzgerät rea gieren kann; diese lösen ohne eine Zeitvergrößerung aus.

Vorzugsweise ist ein mit dem gespeisten Ende des Streckenka bels verbundener Umrichter vorgesehen, und die Steuereinrich tung weist mit dem Umrichter verbundene Mittel zu dessen An steuerung auf; die Abzweigschutzgeräte sind in einen blockierten Zustand versetzbar und die zentrale Steuerein richtung weist Mittel zur Bildung und zur Aussendung eines Auslösesignals an die Abzweigschutzgeräte auf. Der zur Spei sung des Streckenkabels vorgesehene Umrichter ist mit der Steuereinrichtung gezielt ansteuerbar, so dass vor dem Auslö sen der Abschaltung eines Abzweigs durch das zugeordnete Ab zweigschutzgerät dieses blockiert werden kann und eine An steuerung des Umrichters derart erfolgen kann, dass die Span nung auf dem Streckenkabel zu 0 geregelt wird. Danach kann eine Abschaltung des fehlerbehafteten Abzweigs im spannungs losen und damit im stromlosen Zustand erfolgen, indem ein Auslösesignal an das entsprechende blockierte Abzweigschutz gerät gesendet wird. Die Belastung der dazu notwendigen Schalteinrichtungen ist somit äußerst gering. In dem blockierten Zustand können die Abzweigschutzgeräte - analog zum blockierten Zustand der Streckenkabelschutzgeräte - nicht sofort nach Erkennen des Fehlers auf dem zugeordneten eigen ständig dessen Abschaltung auslösen. Vielmehr kann dies von außen durch die Steuereinrichtung und/oder erst nach Ablauf einer Wartezeit geschehen, wie nachfolgend angegeben.

Bevorzugt weist jedes Abzweigschutzgerät eine Auslösezeit stufe auf, über die eine zweite ab einer Anregung laufenden Wartezeit zur Auslösung der Abschaltung zugeordneten Abzweigs bei einem dort anstehenden Fehler eingestellt ist. Dadurch ist auch eine Abschaltung des fehlerbehafteten Abzweiges auch bei einer gestörten Datenkommunikation zwischen der zentralen Steuereinrichtung und den Abzweigschutzgeräten sicherge stellt.

Vorzugsweise ist die erste Wartezeit länger eingestellt als die zweite Wartezeit. Durch diese Wahl der Wartezeiten ist bei einer Störung der Datenübertragung und einem beispiels weise dadurch verursachten Ausbleiben einer Auslösung durch die Schutzgeräte selbst ist eine selektive Abschaltung nach Art eines Zeitstaffelschutzes möglich. Im Falle eines Fehlers auf einem Abzweig erfolgt also nur eine Abschaltung durch das diesen fehlerbehafteten Abzweig zugeordnete Abzweigschutzge rät und nicht auch durch das Streckenkabelschutzgerät.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Gleiche Teile sind mit in allen Figuren mit den gleichen Be zugszeichen versehen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung zur Fehlererkennung in einem elektri schen Strahlennetz und

Fig. 2 eine weitere Anordnung zur Fehlererkennung.

In Fig. 1 ist eine Anordnung zur Fehlererkennung in einem elektrischen Strahlennetz dargestellt. Das Strahlennetz weist ein Streckenkabel 1 auf, das über einen Umrichter 2 an einem Ende 3 gespeist wird. Das Streckenkabel 1 ist dreiphasig aus geführt und an seinem Ende 3 über einen Schalter S0 an den Umrichter 2 anschaltbar und von diesem abschaltbar. An das Streckenkabel 1 sind drei jeweils dreiphasige Abzweige A1 bis A3 jeweils über einen Schalter S1 bis S3 schaltbar; dadurch ist über jeden Schalter S1 bis S3 jeweils eine Ende 4, 5 bzw. 6 eines Langstators 7, 8 bzw. 9 mit dem Streckenkabel 1 elektrisch verbindbar. Jeder Langstator 7 bis 9 weist jeweils drei nicht näher dargestellte Phasenwicklungen auf. Die Schalter S1 bis S3 sind dreiphasig ausgeführt, dass heißt, über jeden der Schalter S1 bis S3 werden alle drei Phasen des jeweiligen Abzweigs A1 bis A3 geschaltet, so dass jede Phase des entsprechenden Abzweigs A1 bis A3 mit je einer Phasen wicklung des jeweiligen Langstators 7 bis 9 verbindbar ist. Die jeweils anderen Enden 10, 11, bzw. 12 der Langstatoren 7, 8 bzw. 9 sind über jeweils einen Schalter S4, S5 bzw. S6 in Stern schaltbar. Dazu sind auch die Schalter S4 bis S6 sind jeweils dreiphasig ausgebildet; mit ihnen können die nicht näher dargestellten Phasenwicklungen der Langstatoren 7 bis 9 zum "in Stern Schalten" kurzgeschlossen werden. Jeder der Langstatoren 7 bis 9 bildet jeweils einen Abschnitt 14, 15 bzw. 16 einer Magnetschwebebahnfahrstrecke 17.

Im Betrieb der Magnetschwebebahnfahrstrecke wird ein schema tisch angedeutetes Magnetschwebebahnfahrzeug 18 in der mit Pfeil angedeuteten Fahrtrichtung 19 befördert. Dazu werden die einzelnen Abschnitte 14 bis 16 der Magnetschwebebahnfahr strecke 17 zeitlich nacheinander dadurch aktiviert, dass der dem jeweiligen Abschnitt 14, 15, bzw. 16 zugeordnete Langsta tor 7, 8 bzw. 9 mit seinem einen Ende 4, 5, bzw. 6 über den entsprechenden Schalter S1, S2, bzw. S3 mit dem Streckenkabel 1 verbunden wird. Es wird also jeweils der entsprechende Ab zweig A1, A2 bzw. A3 an das Streckenkabel 1 geschaltet. Zu sätzlich wird zur Aktivierung eines Abschnitts 14, 15 bzw. 16 der jeweils entsprechende Schalter S4, S5 bzw. S6 eingeschal tet, so dass das jeweils andere Ende 10, 11 bzw. 12 des je weiligen Langstators 7, 8 bzw. 9 in Stern geschaltet, wobei ein jeweiliger Sternpunkt 13A, 13B, 13C gebildet wird. Um diese Aktivierung vorzunehmen und die Schalter S1 bis S6 entsprechend ein- und auszuschalten, ist eine nicht näher darge stellte Aktivierungsanordnung vorgesehen, durch die die Schalter S1 bis S6 entsprechend angesteuert und die daran vorzunehmenden Schalthandlungen zeitlich entsprechend koordi niert werden. Diese Aufgabe kann auch von einer erst weiter unten beschriebenen zentralen Steuereinrichtung mit übernom men werden. Zur Änderung der Geschwindigkeit des Magnetschwe bebahnfahrzeugs 18 wird mittels des Umrichter 2 die Betriebs frequenz der vom Umrichter 2 in das Streckenkabel 1 einge speisten Betriebsspannung variiert. Typischerweise wird die Betriebsfrequenz in einem Bereich von 0 Herz bis ca. 500 Hz mit dem Umrichter 2 eingestellt.

Zur Erkennung eines Fehlers in dem elektrischen Strahlennetz - das aus dem Streckenkabel 1 und den Abzweigen A1 bis A3 ge bildet ist - wird jeder der Abzweige A1 bis A3 mit einem ihm jeweils zugeordneten Abzweigschutzgerät AG1 bis AG3 auf das Auftreten des Fehlers überwacht. Jedes der Abzweigschutzge räte AG1 bis AG3 ist dazu mit entsprechenden Spannungswand lern 20, 21, bzw. 22 zu Erfassung der Phasenspannungen und Stromwandlern 23, 24 bzw. 25 zur Erfassung der Phasenströme verbunden; die Spannungswandler 20, 21 bzw. 22 und die Strom wandler 23, 24, 25 sind jeweils zwischen dem Streckenkabel 1 und den Schaltern S1, S2 bzw. S3 angeordnet. Die Spannungs wandler 21 und 22 und die Stromwandler 23, 24 und 25 können auch jeweils zwischen dem Schalter 52 bzw. 53 und dem Langstator 8 bzw. 9 angeordnet sein. Für den Spannungswandler 20 gilt dies nicht, denn es sollen auch bei geöffnetem Schal ter S1 die am Abzweig A1 anliegenden Phasenspannungen erfasst werden können. Darauf wird später noch eingegangen.

Die mit den Spannungs- und Stromwandlern 20, 23; 21, 24 bzw. 22, 25 erfassten Größen werden einer jeweiligen Messstufe 26, 27 bzw. 28 des jeweiligen Abzweigschutzgerät AG1, AG2 bzw. AG3 zugeleitet. Jede Messstufe 26, 27 bzw. 28 ist mit einer Datenverarbeitungseinheit 29, 30 bzw. 31 des jeweils entspre chenden Abzweigschutzgerätes AG1 bis AG3 verbunden. Mit jeder Datenverarbeitungseinheit 29, 30 bzw. 31 ist anhand der von der jeweiligen Messstufe 26, 27 bzw. 28 gelieferten Messgrö ßen die Richtung eines auftretenden Fehlers in Bezug auf den jeweiligen Erfassungsort der Phasenspannungen und -ströme bzw. Einbauort der Wandler 20, 23; 21, 24; 22, 25 feststell bar. Dazu wird üblicherweise die Nullspannung, das heißt, die vektorielle Summe aller Phasenspannungen, und der Nullstrom, das heißt, die vektorielle Summe aller Phasenströme, herange zogen. Die Spannungswandler 20 bis 22 und die Stromwandler 23-25 können auch so ausgeführt sein, dass sie jeweils schon die entsprechende Nullspannung bzw. den entsprechenden Null strom an die jeweilige Messstufe 26-28 abgeben. Die Datenver arbeitungseinheit 29, 30 bzw. 31 ist zur Bildung eines die Fehlerrichtung anzeigenden Fehlerrichtungssignals ausgeführt, wenn ein Fehler auf dem Streckenkabel liegt oder wenn es ei nen Fehler auf dem zugeordneten Abzweig A1, A2 bzw. A3 er kannt hat. Dabei ist zu unterscheiden ein Fehlerrichtungssig nal, das einen Vorwärtsfehler, also einen Fehler auf dem je weiligen Abzweig A1, A2 bzw. A3 anzeigt, von einem Fehler richtungssignal, das eine Rückwärtsrichtung, also einen in Richtung Streckenkabel 1 liegenden Fehler anzeigt. Zum Erken nen eines Fehlers und zur Ermittlung der Fehlerrichtung kön nen alle bekannten Verfahren, beispielsweise wie in H. Cle mens/K. Rothe "Schutztechnik in Elektroenergiesystemen", 3. Auflage 1991, Seite 210 bis 215 beschrieben, herangezogen werden. Insbesondere zur Ermittlung der Fehlerrichtung bei einem wie vorliegend für eine Magnetschwebebahnfahrstrecke 17 vorgesehenen Strahlennetz kann das Verfahren nach der DE 199 01 789 durchgeführt werden.

Zum Erkennen eines Fehlers, beispielsweise durch die Daten verarbeitungseinheit 29 des Abzweigschutzgeräts AG1, muss die am Abzweig A1 anliegende Phasenspannung einen in einer er fassbaren Größenordnung liegenden Fehlerspannungsanteil ent halten; dessen Vorhandensein zeigt dann den Fehler an. Zum Erkennen eines Fehlers kann aber auch alternativ oder zusätz lich ein durch den Fehler hervorgerufener Fehlerstromanteil an den am Abzweig A1 anliegenden Phasenströmen herangezogen werden, der ebenfalls in einer messtechnisch erfassbaren Grö ßenordnung liegen muss. Zur Bildung eines Fehlerrichtungssig nals müssen sowohl der Fehlerspannungsanteil als auch der Fehlerstromanteil mit dem entsprechenden Abzweigschutzgerät AG1, AG2 bzw. AG3 erfassbar sein. Beispielsweise kann das Ab zweigschutzgerät AG1 dann einen Fehlerstromanteil und ein Fehlerspannungsanteil erfassen, wenn der Schalter S1 des Ab zweigs A1 geschlossen, dieser also an das Streckenkabel ge schaltet ist und auf dem Streckenkabel 1, beispielsweise an der mit 44 bezeichneten Stelle ein Fehler auftritt; dies ist auch der Fall bei einem auf dem Abzweig A1 vor dem Langstator 7, beispielsweise an der mit 46 bezeichneten Stelle auftre tenden Fehler oder bei einem Fehler, der innerhalb eines von einem Ende 4 in den Langstator 7 hinein bis zu 85% seiner Länge sich erstreckenden Bereichs auftritt (85%-Fehler). Liegt der Fehler weiter zum anderen Ende 10 bzw. zum Stern punkt 13A hin, wie beispielsweise an der mit 45 bezeichneten Stelle (100%-Fehler), dann kann dieser Fehler zumindest dann erkannt werden, wenn die am Streckenkabel 1 bzw. Abzweig A1 anliegende Spannung nullsystembildende Komponenten enthält. Dies ist immer dann der Fall, wenn sich das Magnetschwebe bahnfahrzeug 18 auf der Magnetschwebebahnfahrstrecke 17 auf dem Abschnitt 14 mit dem Langstator 7 befindet. Dann indu ziert das nicht näher dargestellte Polrad des Magnetschwebebahnfahrzeugs 18 bei der Überfahrt im Langstator entspre chende Nullsystemkomponenten, die in einer auswertbaren Grö ßenordnung liegen. Ebenso können vom Umrichter 2 Spannungen bzw. Ströme eingespeist werden, die durch den Umrichtvorgang bedingt nullsystembildende Komponenten enthalten.

In den Abzweigen A1 bis A3 ist allerdings dann kein Phasen strom bzw. Nullstrom und damit auch kein fehlerverursachter Anteil davon erfassbar, wenn der jeweils zugeordnete Schalter S1, S2 bzw. S3 geöffnet ist. Dann ist also auch eine Fehler richtung durch das einem abgeschalteten Abzweig zugeordnete Abzweigschutzgerät nicht ermittelbar.

Wichtig für das erfindungsgemäße Verfahren ist lediglich, dass jedes der Abzweigschutzgeräte AG1 bis AG3 ein Fehler richtungssignal bilden kann, wenn der Fehler auf dem Stre ckenkabel 1 liegt oder wenn es einen auf dem zugeordneten Ab zweig A1, A2 bzw. A3 liegenden Fehler erkannt hat.

Um mit dem weiter unten erläuterten erfindungsgemäßen Verfah ren auch dann einen Fehler auf dem Streckenkabel 1 erkennen zu können, wenn alle Schalter S1 bis S3 geöffnet sind, ist zumindest das Abzweigschutzgerät AG1 so ausgeführt, dass des sen Datenverarbeitungseinheit 29 bei Fehlen eines erfassbaren Fehlerstromanteils nur anhand des Fehlerspannungsanteils ei nen Fehler erfasst und dann zumindest ein einen Fehler anzei gendes Fehlersignal bildet. Der mit diesem Abzweigschutzgerät AG1 verbundene Spannungswandler 20 muss dann - wie oben schon erwähnt - auf jeden Fall zwischen dem Streckenkabel 1 und dem Schalter S1 angeordnet sein. Die anderen Abzweigschutzgeräte AG2 und AG3 können ebenfalls zur Bildung eines solchen Feh lersignals ausgeführt sein. Die Spannungswandler 21 bzw. 22 müssen dann ebenfalls entsprechend dem Wandler 20 angeordnet sein.

Jedes der Abzweigschutzgeräte AG1 bis AG3 weist auch eine Auslösestufe 32, 33 bzw. 34 auf, der von der jeweiligen Da tenverarbeitungseinheit 29, 30 bzw. 31 ein Schaltsignal zuge leitet wird, sofern ein Fehler in Vorwärtsrichtung erkannt wurde. Die Auslösestufe 32, 33 bzw. 34 ist mit dem jeweiligen Schalter S1, S2 bzw. S3 des zugeordneten Abzweigs A1, A2, A3 zu dessen Ansteuerung verbunden. Auf das Schaltsignal hin wird über die jeweilige Auslösestufe 32, 33 bzw. 34 ein Öff nen des entsprechenden Schalters S1, S2 bzw. S3 und damit eine Abschaltung des fehlerbehafteten Abzweigs A1, A2 bzw. A3 ausgelöst.

Jedes der Abzweigschutzgeräte AG1, AG2 bzw. AG3 ist über eine jeweilige Sendeempfangsstufe 35, 36 bzw. 37 und über einen Datenbus 38 mit einer entsprechend das Gegenstück bildenden Sende- und Empfangsstufe 39 einer zentralen Steuereinrichtung 40 verbunden. Jede der Sende-/Empfangsstufen 35 bis 37 ist mit der jeweils zugeordneten Datenverarbeitungseinheit 29, 30 bzw. 31 verbunden und dient dem Aussenden des jeweils von dieser gebildeten Fehlerrichtungssignals, bzw. Fehlersignals über den Datenbus 38 zur zentralen Steuereinrichtung 40.

Die zentrale Steuereinrichtung 40 weist eine mit der Sende- /Empfangsstufe 39 verbundene Datenverarbeitungseinrichtung 41 auf, die mit einer Auslöseeinheit 42 verbunden ist.

Diese wiederum ist ebenfalls mit der Sende-/Empfangsstufe 39 verbunden. Mit der Datenverarbeitungseinrichtung 41 ist an hand der empfangenen Fehlersignale bzw. Fehlerrichtungssig nale die Lage eines Fehler ermittelbar, dass heißt es ist er mittelbar, ob sich der Fehler auf einen der Abzweige AG1, AG2 oder AG3 oder auf dem Streckenkabel 1 befindet. Sofern sich der Fehler auf dem Streckenkabel 1 befindet, wird über die Auslöseinheit 42 eine Abschaltung des Streckenkabels 1, also ein Öffnen des Schalters S0 veranlasst. Dazu wird ein ent sprechendes Abschaltsignal über die Sende-/Empfangsstufe 39 und über den Datenbus 38 an den Schalter S0 übertragen. Die zentrale Steuereinrichtung 40 weist weiterhin eine Steuerein heit 43 auf, die zum einen mit der Auslösestufe 42 und zum anderen mit dem Umrichter 2 verbunden ist. Die Steuereinheit 43 dient der Ansteuerung des Umrichters 2; darauf wird später noch eingegangen.

Im Folgenden wird das Verfahren zur Fehlererkennung anhand verschiedener Fälle für mögliche Fehlerorte erläutert. Dabei ist grundsätzlich vorausgesetzt, dass jedes von der zentralen Steuereinrichtung 40 empfangene Fehlerrichtungssig nal und Fehlersignal der Abzweigschutzgeräte AG1 bis AG3 auch dem jeweils aussendenden Abzweigschutzgerät AG1 bis AG3 zuge ordnet werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch sicher gestellt werden, dass jedes Fehlerrichtungssignal und jedes Fehlersignal eine Kodierung enthält, mit der das jeweils aus sendende Abzweigschutzgerät AG1 bis AG3 eindeutig bezeichnet ist.

Erster Fall

Die Schalter S1 bis S3 sind geöffnet, das heißt, alle Abzweige A1 bis A3 sind abgeschaltet. In keinem der Ab zweige A1 bis A3 ist dann ein Phasenstrom vorhanden; im Falle eines Fehlers kann also keines der Abzweigschutzgeräte AG1 bis AG3 ein Fehlerrichtungssignal bilden. Tritt nun bei spielsweise an der mit Bezugszeichen 44 bezeichneten Stelle auf dem Streckenkabel 1 ein Fehler, beispielsweise ein Erd fehler, auf, kann zwar keines der Abzweigschutzgeräte AG1 bis AG3 ein Fehlerrichtungssignal ermitteln, jedoch bildet - wie schon oben angesprochen - die Datenverarbeitungseinheit 29 des Abzweigschutzgeräts AG1 ein Fehlersignal, dass es an die zentrale Steuereinrichtung 40 sendet. Aus der Tatsache, dass jegliche Fehlerrichtungssignale ausbleiben und von der Steu ereinrichtung 40 lediglich das Fehlersignal des Abzweig schutzgeräts AG1 empfangen wird, liegt eindeutig fest, dass der Fehler auf dem Streckenkabel 1 liegen muss.

Dies wird auch entsprechend von der Datenverarbeitungsein richtung 41 der zentralen Steuereinrichtung 40 ermittelt, die ein entsprechendes Ergebnissignal an ihre Auslöseeinheit 42 weitergibt. Diese sendet ein Schaltsignal an den Schalter S0, um durch Öffnen des Schalters S0 eine Abschaltung des Streckenkabels 1 auszulösen. Wäre noch ein weiteres Abzweig schutzgerät, beispielsweise das Abzweigschutzgerät AG2, der art ausgebildet, dass es ebenfalls ein entsprechendes Fehler signal bildet und an die zentrale Steuereinrichtung sendet, so bildet dieses zusätzliche Fehlersignal lediglich eine re dundante Information, die von der Datenverarbeitungseinrich tung 41 nicht benötigt wird, um die Lage des Fehlers festzu stellen.

Zweiter Fall, Variante A

Der Schalter S1 ist eingeschaltet, die Schalter S2, S3 und S4 sind ausgeschaltet. Obwohl der Schalter S4 nicht eingeschaltet ist, bildet sich auf dem Ab zweig A1 ein mit dem Stromwandler 23 erfassbarer Phasenstrom aus, der als Blindstrom fließt. Dementsprechend kann die Da tenverarbeitungseinheit 29 des Abzweigschutzgeräts AG1 ein Fehlerrichtungssignal bilden, wenn ein Fehler auf dem Stre ckenkabel 1 auftritt oder wenn der Fehler unter den schon weiter oben beschriebenen Bedingungen auf dem Abzweig A1 auf tritt und ein Fehlerstrom und eine Fehlerspannung erfassbar sind. Vorliegend sei der Fehler wieder an der mit 44 bezeich neten Fehlerstelle. Dann erkennt das Abzweigschutzgerät AG1 den Fehler und sendet ein Fehlerrichtungssignal mit dem In halt Rückwärtsfehler an die zentrale Steuereinrichtung 40. Die beiden Abzweigschutzgeräte AG2 und AG3 liefern beide kein Fehlerrichtungssignal. Das Abzweigschutzgerät AG1 kann zu sätzlich auch noch das Fehlersignal erzeugen und an die zent rale Steuereinrichtung 40 senden. Immer, wenn von der zentra len Steuereinrichtung 40 ausschließlich Fehlerrichtungssig nale empfangen werden, die einen Rückwärtsfehler anzeigen, muss der Fehler auf dem Streckenkabel 1 liegen. Die Datenver arbeitungseinrichtung 41 stellt also für die Variante A fest, dass das einzige Fehlerrichtungssignal einen Rückwärtsfehler anzeigt, so dass der Fehler dementsprechend auf dem Strecken kabel 1 liegt. Sofern ein Fehlersignal vorliegt, muss dieses bei der Ermittlung der Lage des Fehlers nicht berücksichtigt werden. Wie schon im Fall 1 beschrieben wird von der zentra len Steuereinrichtung 40 die Abschaltung des Streckenkabels 1 veranlasst.

Zweiter Fall, Variante B

Im Unterschied zur Variante A ist hier zusätzlich der Schalter S4 eingeschaltet, d. h. der Ab zweig A1 ist vollständig aktiviert, ansonsten entspricht die ser Fall dem schon unter Variante A beschriebenen.

Zweiter Fall, Variante C

Die Schalter S1, S2, S4, S5 sind eingeschaltet. Die beiden Abzweige A1 und A2 sind damit voll ständig aktiviert. Der Schalter S3 ist geöffnet. Es tritt ein Fehler auf dem Streckenkabel 1 an den mit 44 bezeichneten Ort auf. Die beiden Datenverarbeitungseinheiten 29 bzw. 30 der Abzweigschutzgeräte AG1 und AG2 erkennen jeweils den Fehler, erzeugen jeweils ein Fehlerrichtungsrichtungssignal mit dem Inhalt Rückwärtsfehler und senden diese über die entspre chende Sendeempfangsstufe 35 bzw. 36 an die zentrale Steuer einrichtung 40. Dessen Datenverarbeitungseinrichtung 41 erkennt daran, dass alle empfangenen Fehlerrichtungssignale auf ein Rückwärtsfehler hindeuten, dass der Fehler auf dem Stre ckenkabel 1 liegen muss. Wie auch im Fall 1 beschrieben, wird dementsprechend von der Steuereinrichtung 40 die Abschaltung des Streckenkabels 1 veranlasst. Zu erwähnen ist auch hier, dass das Abzweigschutzgerät AG1 zwar, wie auch im Fall 1 be schrieben, ein Fehlersignal erzeugen und an die zentrale Steuereinrichtung 40 senden kann; die Berücksichtigung dieses Fehlersignals durch die Datenverarbeitungseinrichtung 41 zur Ermittlung der Lage des Fehlers ist jedoch nicht erforder lich. Diese Variante C findet in der Regel keine Anwendung bei einer Magnetschwebebahnfahrstrecke; eine mögliche Anwen dung betrifft den Parallelbetrieb von mehreren Synchronma schinen an einem Umrichter. In der Fig. 1 wäre dann anstelle jedes Langstators 7-9 jeweils eine Synchronmaschine vorgese hen.

Dritter Fall

Dieser Fall betrifft alle Varianten, bei denen ein Fehler auf einem angeschalteten Abzweig A1 bis A3 auf tritt und vom entsprechenden Abzweigschutzgerät erkannt wird. Bei einem solchen Fehler erzeugt das zugeordnete Abzweig schutzgerät immer ein Fehlerrichtungssignal mit dem Inhalt Vorwärtsfehler. Daraus allein kann die Steuereinrichtung 40 ermitteln, dass der Fehler auf dem Abzweig liegt, der dem Ab zweigschutzgerät zugeordnet ist, das das entsprechende Feh lerrichtungssignal gesendet hat. Auch in diesem Fall mit al len Varianten müssen ein gegebenenfalls vorliegendes Fehler signal oder andere, einen Rückwärtsfehler anzeigende Fehler richtungssignale nicht berücksichtigt werden, um die Lage des Fehlers zu ermitteln.

Dritter Fall, Variante A

Der Schalter S1 ist geschlossen und die Schalter S2 und S3 sind geöffnet. Die Schaltstellung des Schalters S4 ist beliebig. Nun tritt ein Fehler auf dem Ab zweig A1, beispielsweise an dem mit 46 bezeichneten Fehlerort auf. Die Datenverarbeitungseinheit 29 des Abzweigschutzgeräts AG1 erzeugt daraufhin ein Fehlerrichtungssignal mit dem In halt Vorwärtsfehler; die Abzweigschutzgeräte AG2 und AG3 er zeugen kein Fehlerrichtungssignal. Anhand des Fehlerrich tungssignals des Abzweigschutzgeräts AG1 (Vorwärtsfehler) kann die zentrale Steuereinrichtung 40 eindeutig auf einen Fehler auf dem Abzweig A1 schließen, so das ein Schalten des Schalters S0 nicht erforderlich ist. Das Abzweigschutzgerät AG1 löst über die Auslösestufe 32 ein Öffnen des Schalters S1 aus. Liegt der Fehler an der mit 46 bezeichneten Stelle, so kann es sein, dass der Fehler von keinem der Abzweigschutzge räte AG1 bis AG3 erkannt wird, weil kein Fehlerstrom und/oder eine Fehlerspannung erfassbar sind. Spätestens allerdings, wenn das Magnetschwebebahnfahrzeug 18 den Abschnitt 14 mit dem Langstator 7 befährt, kann der Fehler zumindest von dem Abzweigschutzgerät AG1 erkannt und von diesem ein Fehlerrich tungssignal gebildet werden.

Dritter Fall, Variante B

Die Schalter S1, S2 und S4 sind eingeschaltet, der Schalter S3 und der Schalter S5 sind ge öffnet. Bei dieser Anwendung handelt es sich um den sogenann ten vorauseilenden Spannungstest. Der Abschnitt 15 der Mag netschwebebahnfahrstrecke 17, der von dem Magnetschwebebahn fahrzeug 18 in Fahrtrichtung 19 betrachtet nach dem Abschnitt 14 befahren wird, ist noch nicht vollständig aktiviert, d. h. der Schalter S5, der das zweite Ende 11 des Langstators 8 in Stern schaltet, also den Sternpunkt 13B bildet, ist geöffnet. Allerdings steht der Abschnitt 15, d. h. der Langstator 8 un ter Spannung, da der Schalter S2 geschlossen ist. Diese Art der Anschaltung des Abschnitts 15 erfolgt, um den Langstator 8 vor einem Befahren durch das Magnetschwebebahnfahrzeug 18 auf einen Fehler zu testen. Tritt in diesem Fall beispiels weise an dem mit 61 bezeichneten Ort auf dem Abzweig A2 ein Fehler auf, so sendet das Abzweigschutzgerät AG2 ein Fehler richtungssignal mit dem Inhalt Vorwärtsfehler an die zentrale Steuereinrichtung 40. Anhand dieses Fehlerrichtungssignals kann die zentrale Steuereinrichtung eindeutig den Ort des Fehlers, nämlich auf dem Abzweig A2 liegend, erkennen. Das Abzweigschutzgerät 2 löst über seine Auslösestufe 33 eine Ab schaltung des Abzweigs A2 also ein Öffnen des Schalters S2 aus. Die zentrale Steuereinrichtung 40 veranlasst nicht ein Öffnen des Schalters S0. Bei einem Fehler an der mit 62 be zeichneten Stelle gilt das schon unter dritter Fall, Variante A zum Fehler an der Stelle 45 entsprechend Ausgeführte sinn gemäß für das Abzweigschutzgerät AG2.

Insgesamt lässt sich also durch die Steuereinrichtung 40 die Lage des Fehlers erkennen, und im Falle eines Fehlers auf dem Streckenkabel 1 eine Abschaltung des Streckenkabels 1 veran lassen.

Das Verfahren kann aber auch dahingehend modifiziert sein, dass durch die zentrale Steuereinrichtung 40 auch eine Ab schaltung der Abzweige A1, A2, bzw. A3 im Falle eines Fehlers gesteuert bzw. ausgelöst wird und nicht durch Abzweigschutz geräte AG1 bis AG3 jeweils selbst veranlasst wird. Die Ab zweigschutzgeräte AG1-AG3 sind dabei jeweils in einem solchen Zustand, dass sie zunächst blockiert sind. Das heißt, sie lö sen nicht sofort eigenständig eine Abschaltung des jeweils zugeordneten Abzweigs A1 bis A3 aus, auch wenn sie einen Feh ler auf dem ihnen zugeordneten Abzweig A1 bis A3 erkannt ha ben. Vielmehr erfolgt zunächst eine Ermittlung der Lage des Fehlers durch die zentrale Steuereinrichtung 40 anhand der empfangenen Fehlersignale bzw. Fehlerrichtungssignale. Die zentrale Steuereinrichtung 40 kann dann die Abschaltung des Fehlers veranlassen, indem sie bei einem Fehler auf dem Stre ckenkabel 1, wie unter dem ersten Fall beschrieben, das Öff nen des Schalters S0 veranlasst, um das Streckenkabel 1 aus zuschalten. Wurde jedoch ein Fehler auf dem Abzweig A1 er kannt, wie im dritten Fall, Variante A beschrieben, so er zeugt die Auslöseeinheit 42 der zentralen Steuereinrichtung 40 ein Auslösesignal, das über die Sende-/Empfangsstufe 39 und den Datenbus 38 an das Abzweigschutzgerät AG1 bzw. dessen Sende-/Empfangsstufe 35, die das Auslösesignal an die Auslö sestufe 32 weiterleitet, die daraufhin das Öffnen des Schal ters S1 auslöst.

Diese Verfahrensweise bietet insbesondere den Vorteil, dass vor dem Aussenden eines Auslösesignals zum Abschalten eines fehlerbehafteten Abzweigs A1 bis A3 über die Steuereinheit 43 der zentralen Steuereinrichtung 40 gesteuert der Umrichter 2 derart angesteuert werden kann, dass die am Streckenkabel 1 anliegenden Phasenspannungen und damit auch die Phasenströme auf Null geregelt werden. Die Steuereinrichtung 40 löst erst danach die Abschaltung des Abzweiges A1 mit dem Auslösesignal aus, so dass der Schalter S1 im spannungs- und stromlosen Zu stand geschaltet wird. Dadurch wird der Schalter S1 geschont, so dass der Verschleiß daran gering ist.

Diese Verfahrensweise ist besonders vorteilhaft bei der Mag netschwebebahnfahrstrecke 17, weil die Schalter S1 bis S6 aufgrund des normalen Betriebs derselben häufig zeitlich nacheinander ein- und ausgeschaltet werden, um die einzelnen Abschnitte 14 bis 16 nacheinander zu aktivieren und auszu schalten; die Schalter S1 bis S6 sind also an sich durch das häufige Schalten im normalen Betrieb der Magnetschwebebahn fahrstrecke 17 stark belastet.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung zur Fehlererkennung un terscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Anordnung dadurch, dass zusätzlich ein Streckenkabelschutzgerät SG1 vorgesehen ist. Der Schalter S0 kann wie bei der Anordnung nach Fig. 1 über die zentrale Steuereinrichtung 40 oder auch zusätzlich über das Streckenkabelschutzgerät SG1 angesteuert werden.

Das Streckenkabelschutzgerät SG1 weist eine Messstufe 48 auf, die mit einem Wandler 47 verbunden ist, mit dem Spannungs messwerte erfasst werden, die den am Streckenkabel 1 anlie genden Phasenspannungen entsprechen. Die Messstufe ist mit einer Datenverarbeitungseinheit 49 verbunden, die anhand der von der Messstufe 48 gelieferten Messdaten das Vorhandensein eines Fehlers im Strahlennetz, zumindest aber auf dem Stre ckenkabel ermitteln kann. Hierbei kann auch die Nullspannung überwacht werden. Im Falle eines erkannten Fehlers wird von der Datenverarbeitungseinheit 49 ein Fehlererkennungssignals erzeugt und an eine Sendeempfangsstufe 50 des Streckenkabel schutzgeräts SG1 weitergeleitet, die über den Datenbus 38 mit der Sendeempfangsstufe 39 der zentralen Steuereinrichtung verbunden ist. An diese wird das Fehlererkennungssignal des Schutzgerätes SG1 gesendet. Das Streckenkabelschutzgerät SG1 weist weiterhin eine Auslösestufe 51 auf, die mit dem Schal ter S0 zu dessen Ansteuerung verbunden ist. Die Auslösestufe 51 ist mit der Datenverarbeitungseinheit 49 und mit der Sen deempfangsstufe 50 verbunden. Weiterhin weist das Streckenka belschutzgerät SG1 eine Anregungsstufe 52 auf, die mit der Messstufe 58 einerseits verbunden ist und der ausgangsseitig eine Schutzzeitstufe 53 nachgeschaltet ist, die ausgangssei tig wiederum mit der Auslösestufe 51 in Verbindung steht. Mit der Anregungsstufe 53 wird anhand der von der zugeordneten Messstufe 48 gelieferten Messdaten nur geprüft, ob eine Abweichung der Phasenspannungen und/oder Phasenströme vom Nor malfall derart vorliegt, dass ein Fehler im Streckenkabelnetz vorliegen könnte; sie entspricht einer Anregestufe, wie sie in der Schutztechnik allgemein bekannt sind.

Im weiteren Unterschied zur Anordnung nach Fig. 1 ist es nicht erforderlich, dass eines der Abzweigschutzgeräte AG4 bis AG6 bei einem Fehler auf dem Streckenkabel 1 und abge schaltetem zugeordneten Abzweig ein Fehlersignal erzeugt und an die zentrale Steuereinrichtung 40 sendet, wie es bei der Anordnung nach der Fig. 1 durch das Abzweigschutzgerät AG1 erfolgt. Daher können bei der Anordnung nach Fig. 2 auch der Spannungswandler 20 zwischen dem Schalter S1 und dem Langsta tor 7 angeordnet sein.

Das mit der Anordnung gemäß Fig. 2 durchgeführte Verfahren wird anhand der unter Fig. 1 behandelten Fälle erläutert. Dabei wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem schon unter der Fig. 1 beschriebenen Verfahren eingegangen; an sonsten gilt die dort gegebene Beschreibung sinngemäß für das mit der Anordnung nach Fig. 2 durchgeführte Verfahren, wobei anstelle der Bezeichnungen AG1, AG2, AG3 die Bezeichnungen A4, A5 und A6 entsprechend zu lesen sind. Für alle der Fälle gilt, dass das Streckenkabelschutzgerät SG1 in einen Zustand versetzt ist, in dem es nach Erkennen eines Fehlers nicht so fort eigenständig eine Abschaltung des Streckenkabels, also ein Betätigen des Schalters S0, veranlasst. Eine Schalthand lung am Schalter S0 wird entweder über die zentrale Steuer einrichtung 40 oder, wie weiter unten beschrieben, über die Anregungsstufe 52 und die Schutzzeitstufe 53 ausgelöst.

Im ersten Fall wird der Fehler von dem zusätzlich vorliegen den Streckenkabelschutzgerät SG1 über dessen Messstufe 48 und der Datenverarbeitungseinheit 49 erfasst, und ein Fehlerer kennungssignal über diese Sendeempfangsstufe 50 und den Da tenbus 48 an die zentrale Steuereinrichtung 40 gesendet. Eine Auslösung durch das Streckenkabelschutzgerät SG1 unterbleibt zunächst. Aus der Tatsache, dass das Fehlererkennungssignal des Streckenkabelschutzgerätes SG1 vorliegt und aus der Tat sache, dass kein einziges Fehlerrichtungssignal vorliegt, er kennt die Datenverarbeitungseinrichtung 41, dass nur ein Feh ler auf dem Streckenkabel 1 vorliegen kann. Dieses Ergebnis leitet die Datenverarbeitungseinrichtung 41 an die Auslöse stufe 42 weiter, die ein Auslösesignal erzeugt, dass über die Sendeempfangsstufe 39 und den Datenbus 38 und die Sendeemp fangsstufe 50 des Streckenkabelschutzgeräts SG1 an dessen Auslösestufe 51 gelangt; diese löst daraufhin ein Öffnen des Schalters S0, also eine Abschaltung des Streckenkabels 1 aus.

Im zweiten Fall, Varianten A, B und C, erkennt das Strecken kabelschutzgerät SG1 ebenfalls den Fehler und sendet sein Fehlererkennungssignal an die zentrale Steuereinrichtung 40. Da es sich im blockierten Zustand befindet, löst es zunächst nicht eigenständig ein Öffnen des Schalters S0 aus. Das Ab zweigschutzgerät AG4 (Variante A, B) bzw. die Abzweigschutz geräte AG4 und AG5 (Variante C) senden jeweils Fehlerrich tungssignale an die zentrale Steuereinrichtung 40. Diese er kennt anhand der Tatsache, dass bei allen Varianten A, B, C nur Fehlerrichtungssignale ausschließlich mit dem Inhalt Rückwärtsfehler vorliegen, dass der Fehler auf dem Strecken kabel 1 liegen muss und löst - wie oben beschrieben - über das Streckenkabelschutzgerät SG1 die Abschaltung des Stre ckenkabels 1 aus. Das Fehlererkennungssignal des Streckenka belschutzgeräts SG1 muss bei der Ermittlung der Lage des Feh lers nicht berücksichtigt werden.

In den unter Fig. 1, dritter Fall beschriebenen Varianten ist eine Auswertung des Fehlererkennungssignals durch die zentrale Steuereinrichtung 40 nicht notwendig, um die Lage des Fehlers festzustellen. Es wird wie dort schon beschrieben verfahren. Hier ist wichtig, dass sich das Streckenkabel schutzgerät SG1 im blockierten Zustand befindet, da das Stre ckenkabelschutzgerät SG1 in bestimmten Fällen auch auf einen auf einem der Abzweige A1 bis A3 liegenden Fehler ansprechen kann und dann auch Fehlererkennungssignal bildet und an die zentrale Steuereinrichtung sendet. Dies hängt mit dem Ort des Fehlers auf dem fehlerbehafteten Abzweig zusammen. Liegt der Fehler beispielsweise auf dem Abzweig A1 vom Schalter S1 aus in den Abzweig hinein betrachtet vor dem Langstator 7, also an der mit 46 bezeichneten Stelle oder vom einen Ende 4 des Langstators aus betrachtet innerhalb der ersten 85% der Länge des Langstators (85%-Fehler), dann sind die mit der Datenver arbeitungseinheit 49 ermittelbaren Abweichungen der Phasen spannungen vom Normalfall so groß, dass auf einen Fehler ge schlossen werden kann und ein Fehlererkennungssignal gebildet wird. Liegt der Fehler jedoch auf dem Abzweig A1 vom Schalter S1 aus betrachtet innerhalb des Langstators im Bereich von 85 bis 100% der Länge des Langstators 7 (100%-Fehler), bei spielsweise an der mit 45 bezeichneten Stelle, dann sind die mit der Datenverarbeitungseinheit 49 ermittelbaren Abweichun gen der Phasenspannungen vom Normalfall nicht mehr so groß, dass mit Sicherheit auch ein Fehler erkannt werden kann, da diese Fehler zu nahe am Sternpunkt 13 liegen und die Phasen spannungen an sich ohnehin schon sehr klein sind. Problema tisch ist, dass das Streckenkabelschutzgerät SG1 bei einem Fehler vor dem Langstator 7 oder einem 85%-Fehler normaler weise sofort eigenständig eine Abschaltung des Streckenkabels 1 und damit auch aller Abzweige A1 bis A3 durch entsprechende Ansteuerung des Schalters S0 auslösen würde. Bei einem Fehler auf einem Abzweig, beispielsweise dem Abzweig A1, ist dies nicht erwünscht, da der betroffene fehlerbehaftete Abzweig A1 allein ausgeschaltet werden kann. Um also eine durch das Streckenkabelschutzgerät SG1 möglicherweise selbsttätige Aus lösung zu verhindern, befindet sich dieses im blockierten Zu stand; es erfolgt nur dann - wie schon oben beschrieben - durch die zentrale Steuereinrichtung 40 eine Abschaltung, wenn tatsächlich ein Fehler auf dem Streckenkabel 1 vorliegt.

Ein besonderer Fall tritt ein, wenn die Datenkommunikation über den Datenbus 38 gestört ist. Dann unterbleibt ein Auslö sen einer Schalthandlung am Schalter S0 über die zentrale Steuereinrichtung 40. Um in diesem Fall zu vermeiden, dass bei einem Fehler auf dem Streckenkabel 1 die Abschaltung aus bleibt, ist vorgesehen, dass das Streckenkabelschutzgerät SG1 die Anregestufe 52 und die dieser nachgeschaltete Schutzzeit stufe 53 aufweist. Die Anregestufe 52 erkennt anhand der von der Messstufe 48 gelieferten Messdaten, also allgemein das Vorhandensein eines Fehlers und stößt daraufhin die Schutz zeitstufe 53 mit einer ersten Wartezeit T1 an. Gleichzeitig wird mit der Datenverarbeitungseinheit 49 anhand der von der Messstufe 48 gelieferten Messwerte ein Fehlererkennungssignal gebildet und an die Sendeempfangsstufe 50 zur Datenübertra gung zur zentralen Steuereinrichtung 40 weitergegeben; diese ist erfolglos, weil die Datenkommunikation gestört ist. Die Datenverarbeitungseinheit 49 ermittelt kontinuierlich, ob der von ihr erkannte Fehler noch anliegt und legt genau so lange das Fehlererkennungssignal an die Auslösestufe 51 an. Nach Ablauf der ersten Wartezeit T1 der Schutzzeitstufe 53 gibt diese ein Auslösesignal an die Anregestufe 51 weiter. Ist zu diesem Zeitpunkt die Auslösestufe 51 immer noch mit einem von der Datenverarbeitungseinheit 49 gelieferten Fehlererken nungssignal beaufschlagt, d. h. es liegt immer noch ein Fehler an, dann wird durch die Auslösestufe 51 das Öffnen des Schalters S0 zur Abschaltung des Streckenkabels 1 veranlasst. Das Streckenkabelschutzgerät SG1 gibt also in diesem Fall seinen blockierten Zustand eigenständig auf. Es sei hier dar auf hingewiesen, dass das Streckenkabelschutzgerät SG1 nicht zwingend die Anregestufe 52 und die Schutzzeitstufe 53 auf weisen muss. Diese sind lediglich zur Erhöhung der Sicherheit möglich. Die Wartezeit T1 ist dabei so bemessen, dass nach deren Ablauf ein auf einem der Abzweige A1-A3 auftretender Fehler schon längst durch das entsprechende Abzweigschutzge rät AG4-AG6 abgeschaltet ist. Dadurch ist vermieden, dass durch das Streckenkabelschutzgerät SG1 eine Abschaltung des ganzen Streckenkabels 1 ausgelöst wird, wenn das Streckenka belschutzgerät SG1 einen Fehler im Strahlennetz erkannt hat, aber der Fehler lediglich auf einem der Abzweige A1 bis A3 liegt.

Auch bei der modifizierten Anordnung nach Fig. 2, können sich die Abzweigschutzgeräte AG4 bis AG6 zunächst, wie unter Fig. 1 geschildert, in einem blockierten Zustand befinden, so dass mit der zentralen Steuereinrichtung 40 der Strom auf dem Streckenkabel 1 und den Abzweigen A1 bis A3 - wie unter Fig. 1 geschildert - auf Null geregelt werden kann, bevor der fehlerbehaftete Abzweig abgeschaltet wird. Um dann bei einer Störung der Datenkommunikation über einen Datenbus (38) zu vermeiden, dass bei einem Fehler auf einem der Abzweige A1 bis A3 keine Abschaltung des entsprechenden Abzweigs A1-A3 erfolgt, weil ein entsprechendes Auslösesignal von der zent ralen Steuereinrichtung 40 nicht an das entsprechende Ab zweigschutzgerät AG4, AG5 bzw. AG6 übertragen wird, weist je des der Abzweigschutzgeräte eine Anregungsstufe 54, 55 bzw. 56 auf, die eingangsseitig mit der zugehörigen Messstufe 26, 27 bzw. 28 und ausgangsseitig mit einer Auslösezeitstufe 57, 58 bzw. 59 verbunden ist. Jede Auslösezeitstufe 57 bis 59 ist mit der dem jeweiligen Abzweigschutzgerät AG4 bis AG6 zugehö rigen Auslösestufe 32, 33 bzw. 34 verbunden. Die Anregestufen 54, 56 entsprechen in ihrem Aufbau und ihrer Funktion der An regestufe 53.

Es sei angenommen, dass auf dem eingeschalteten Abzweig A1 ein Fehler an der mit 46 bezeichneten Stelle auftritt.

Die Anregestufe 54 des Abzweigschutzgeräts AG4 erkennt anhand der von der Messstufe 26 gelieferten Messwerte, dass ein Feh ler vorliegt und stößt daraufhin die Auslösezeitstufe 57 an. Diese verzögert die Weitergabe des Anstoßes um eine zweite Wartezeit T2. Gleichzeitig erkennt die Datenverarbeitungsein heit 29 anhand der von der Messstufe 26 gelieferten Messwerte einen Vorwärtsfehler, also einen Fehler innerhalb des Ab zweigs A1 und erzeugt das Fehlerrichtungssignal mit Inhalt Vorwärtsrichtung, das es an die Sendeempfangsstufe 35 zum Aussenden an die Steuereinrichtung 40 weitergibt. Zusätzlich ermittelt die Datenverarbeitungseinheit 29 kontinuierlich, ob eine Vorwärtsfehler erkannt wird; solange dies der Fall ist, legt sie das Vorwärtssignal an die Auslösestufe 32 an. Nach Ablauf der zweiten Wartezeit T2 der Auslösezeitstufe 57 stößt diese die Auslösestufe 32 an. Liegt zu diesem Zeitpunkt ein von der Datenverarbeitungseinheit 29 geliefertes Vorwärtssig nal an der Auslösestufe 32 an, so löst die Auslösestufe 32 ein Öffnen des Schalters S1 zur Abschaltung des Fehlers auf dem Abzweig A1 aus. In diesem Fall hebt also das Abzweig schutzgerät AG4 nach Ablauf der Wartezeit T2 seinen blockier ten Zustand auf und löst ein Schalten des Schalters S1 aus. Im Abzweigschutzgerät AG5 erfolgt die Verarbeitung ähnlich, hier allerdings gibt die Datenverarbeitungseinheit 30 des Ab zweigschutzgerätes 5 kein Vorwärtssignal an die Auslösestufe 33, weil von der Datenverarbeitungseinheit 30 nur ein Fehler in Rückwärtsrichtung erkannt wird. Gleiches gilt für das Ab zweigschutzgerät AG6. Es sei hier noch einmal darauf hinge wiesen, dass die Abzweigschutzgeräte AG4-AG6 nicht zwingend jeweils die Anregungsstufe 54, 55 bzw. 56 und die Auslöse zeitstufe 57, 58 bzw. 59 aufweisen müssen. Diese sind ledig lich zur Erhöhung der Sicherheit vorgesehen. Die Wartezeit T2 und die Wartezeit T1 sind einstellbar und im vorliegenden Fall so gewählt, dass die Wartezeit T1 länger ist als die Wartezeit T2. Dadurch erfolgt ein Anstoßen der Auslösestufe 32 des Abzweigschutzgeräts AG4 durch die Auslösezeitstufe 57 sehr viel früher als das Anstoßen der Auslösestufe 51 des Streckenkabelschutzgeräts SG1 durch die Schutzzeitstufe 53. Die Wartezeiten T1 und T2 sind so gewählt, dass bei einer ge störten Datenkommunikation über den Datenbus 38 und in dem angenommenen Fall, dass auf den eingeschaltetem Abzweig A1 ein Fehler vorliegt, durch die Auslösestufe 32 des Abzweig schutzgeräts AG1 das Öffnen des Schalters S1 früher ausge löst, als ein Anstoßen der Auslösestufe 51 durch die Schutz zeitstufe 53 des Streckenkabelschutzgeräts SG1 erfolgt. Der Abzweig A1 wird also durch Öffnen des Schalters S1 abgeschal tet, bevor die Wartezeit T1 der Schutzzeitstufe 53 abgelaufen ist. Dadurch wird von der Datenverarbeitungseinheit 49 des Streckenkabelschutzgeräts SG1 ab dem Abschalten des Abzweigs A1 kein Fehler auf dem Strahlennetz mehr erkannt, so dass ab dann von dieser auch kein Fehlererkennungssignal mehr an die Auslösestufe 51 gelegt wird. Dementsprechend liegt bei Ablauf der Wartezeit und dem darauffolgendem Anstoßen der Auslöse stufe 51 nicht mehr die Bedingung vor, dass ein Fehler im Strahlennetz anliegt, so dass die Auslösestufe 51 keine Ab schaltung des Streckenkabels 1 auslöst. Die Wartezeit T1 ist aber auch so lang gewählt, dass im "Normalfall", das heißt, bei ungestörter Datenkommunikation, eine Abschaltung eines auftretenden Fehlers mittels der zentralen Steuereinrichtung längst hätte erfolgt sein müssen. Dabei müssen die Datenüber tragungszeiten für die über den Datenbus 38 zu übertragenden Signale mitberücksichtigt werden.

Mit anderen Worten: Dadurch, dass die Wartezeit T1 entspre chend größer ist als die Wartezeit T2, erfolgt also immer zu nächst eine Abschaltung eines auf einem Abzweig liegenden Fehlers mittels des diesem Abzweig zugeordneten Abzweig schutzgerätes AG4 bis AG6. Liegt der Fehler auf dem Strecken kabel 1, so erfolgt hingegen keine Abschaltung durch eines der Abzweigschutzgeräte AG4 bis AG6; dann wird das Strecken kabelschutzgerät SG1 abgeschaltet. Durch die Wahl der Warte zeit T2 und der Wartezeit T1 ist also mit den Abzweigschutz geräten AG4 bis AG6 und dem Streckenkabelschutzgerät SG1 ein Zeitstaffelschutz verwirklicht.

Die zur Wartezeit T2 der Auslösezeitstufe 57 entsprechenden Wartezeiten der Auslösezeitstufen 58 und 59 der Abzweig schutzgeräte AG5 und AG6 können von der Wartezeit T2 der Aus lösezeitstufe 57 abweichen; es können also die Wartezeiten der Auslösezeitstufen 57 bis 59 untereinander verschieden sein. Es muss jedoch sichergestellt sein, dass auch für die Wartezeiten der Auslösezeitstufen 58 und 59 gilt, dass diese jeweils entsprechend kürzer als die Wartezeit T1 der Schutz zeitstufe 53 sind.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass auch bei der Anordnung nach Fig. 1 ein Streckenkabelschutzgerät vorgese hen sein kann. Dieses ist dann, wie in Fig. 2 dargestellt, mit der Steuereinrichtung 40 verbunden, erfasst, wie unter Fig. 2 beschreiben, einen Fehler auf dem Streckenkabel 1 und sendet wie dort beschrieben ein Fehlererkennungssignal an die Steuereinrichtung 40. Diese löst, wie ebenfalls unter Fig. 2 beschrieben, eine Abschaltung des Streckenkabels 1 über das Streckenkabelschutzgerät SG1 aus. Das Streckenkabelschutzge rät SG1 kann beliebig mit einer Anregestufe 52 und einer Schutzzeitstufe 53 oder auch ohne diese Stufen ausgeführt sein. Entsprechend können auch die Abzweigschutzgeräte AG1- AG3 jeweils mit einer Anregungsstufe 54, 55 bzw. 56 und einer Auslösezeitstufe 57, 58 bzw. 59 ausgebildet sein. Sofern so wohl ein bei der Anordnung nach Fig. 1 vorgesehenen Stre ckenkabelschutzgerät als auch die Abzweigschutzgeräte AG1-AG3 jeweils mit einer entsprechenden Anregungsstufe und mit der Schutzzeitstufe bzw. einer Auslösezeitstufe ausgebildet sind, kann - wie unter Fig. 2 beschrieben - durch das entspre chende Einstellen der ersten Wartezeit T1 bzw. der zweiten Wartezeit T2 eine Art Zeitstaffelschutz realisiert sein.

Bei beiden Anordnungen kann auch jeweils am anderen Ende 60 des Streckenkabels 1 eine Speisung mit einem weiteren Umrich ter (nicht dargestellt) vorgenommen werden. Dann ist über ei nen zusätzlichen (ebenfalls nicht dargestellten) Schalter das andere Ende 60 des Streckenkabels 1 an den Umrichter an schaltbar. Der zusätzliche Schalter kann entweder wie bei der Anordnung nach Fig. 1 gemeinsam mit Schalter S0 über die zentrale Steuereinrichtung 40 angesteuert werden und wird auch wie der Schalter S0 geschaltet. Es kann dann aber auch am anderen Ende 60 ein zu dem Streckenkabelschutzgeräte SG1 gleiches zusätzliches Streckenkabelschutzgerät vorgesehen sein, dass ebenfalls mit der zentralen Steuereinrichtung 40 verbunden ist und wie das Streckenkabelschutzgerät SG1 in das Verfahren einbezogen wird und arbeitet.

Zu beiden Anordnungen ist weiterhin zu bemerken, dass in der zentralen Steuereinrichtung 40 die Datenverarbeitungseinrich tung 41, die Auslöseeinheit 42 und die Steuereinheit 43 beliebig zusammengefasst werden können. Gleiches gilt auch für die jeweils zu einem der Abzweigschutzgeräte AG1 bis AG3 bzw. AG4 bis AG6 gehörigen Stufen, wie die Messstufe 26, 27, 28, Datenverarbeitungseinheit 29, 30, 31, die Auslösestufe 32, 33, 34, die Sendeempfangsstufe 35, 36, 37 und auch die Auslö sezeitstufe 57, 58, 59. Ebenso gilt dies für die zum Stre ckenkabelschutzgerät SG1 gehörigen einzelnen Bestandteile wie die Messstufe 48, die Datenverarbeitungseinheit 49, die Sen deempfangsstufe 50, die Auslösestufe 51 und die Schutzzeit stufe 53.

Zu den Abzweigschutzgeräten AG1 bis AG6 ist zu merken, dass die jeweilige Datenverarbeitungseinheit 29, 30, 31 ein Mittel zur Abfassung der Fehlerrichtung bildet, dass die entspre chende Sende-Empfangsstufe 35, 36, 37 jeweils das Mittel zur Aussendung des Fehlerrichtungssignals zur zentralen Steuer einrichtung 40 bildet, und dass die entsprechende Auslöse stufe 32, 33 bzw. 34 ein Mittel zur Auslösung einer Abschal tung des zugeordneten Abzweigs A1, A2 bzw. A3 bildet. Die Da tenverarbeitungseinheit 29, 30 und 31 der Abzweigschutzgeräte AG1 bis AG6, insbesondere die Datenverarbeitungseinheit 29 des Abzweigschutzgerätes AG1, bilden jeweils ein Mittel zur Erkennung eines Fehlers auf dem Streckenkabel 1.

Zur zentralen Steuereinrichtung 40 ist zu bemerken, dass de ren Datenverarbeitungseinrichtung 41 ein Mittel zur Ermitt lung des fehlerhaften Abzweigs A1, A2, A3 oder eines Fehlers aus dem Streckenkabel 1 bildet und dass die Auslöseeinheit 42 ein Mittel zur Auslösung der Abschaltung des Streckenkabels 1 bildet; die Sende-Empfangsstufe 39 der zentralen Steuerein richtung 40 bildet, ein Mittel zur Aussendung eines Auslöse signals an das Streckenkabelschutzgerät SG1. Die Auslösestufe 42 und die Sendeempfangsstufe 39 bilden Mittel zur Bildung und Aussendung eines Auslösesignals an das Streckenkabel schutzgerät und an die Abzweigschutzgeräte. Die Steuereinheit 43 bildet ein mit dem Umrichter 2 verbundenes Mittel zu des sen Ansteuerung.

Zum Streckenkabelschutzgerät S1 ist zu bemerken, dass die Sendeempfangsstufe 50 ein Mittel zur Aussendung eines Fehler erkennungssignals an die zentrale Steuereinrichtung 40 bil det; die Datenverarbeitungseinheit 49 des Streckenkabel schutzgerätes SG1 bildet ein Mittel zur Erkennung zumindest eines Fehlers auf dem Streckenkabel.

Claims

1. Verfahren zur Fehlererkennung in einem elektrischen Strah lennetz mit einem abschaltbaren Streckenkabel (1), an das mehrere Abzweige (A1-A6) schaltbar sind, die jeweils mit ei nem zugeordneten Abzweigschutzgerät (AG1-AG6) auf das Auftre ten eines Fehlers überwacht werden, wobei
von jedem einem an das Streckenkabel (1) zugeschalteten Abzweig (A1-A3) zugeordneten Abzweigschutzgerät (AG1-AG6) zumindest ein Fehlerrichtungssignal an eine zentrale Steu ereinrichtung (40) gesendet wird, wenn der Fehler auf dem Streckenkabel (1) liegt oder als auf diesem Abzweig (A1- A3) liegend erkannt ist,
von zumindest einem der Abzweigschutzgeräte (AG1-AG6) zu mindest ein Fehlersignal an die zentrale Steuereinrichtung (40) gesendet wird, wenn der Fehler auf dem Streckenkabel (1) liegt und alle Abzweige (A1-A3) abgeschaltet sind,
von der zentralen Steuereinrichtung (40) anhand der emp fangenen Fehlersignale und der empfangenen Fehlerrich tungssignale der als fehlerbehaftet erkannte Abzweig (A1- A3) oder ein Fehler auf dem Streckenkabel (1) ermittelt wird und
bei einem als fehlerbehaftet erkannte Abzweig (A1-A3) des sen Abschaltung mittels des diesem zugeordneten Abzweig schutzgeräts (AG1-AG6) erfolgt oder bei einem Fehler von der zentralen Steuereinrichtung (40) auf dem Streckenkabel (1) eine Abschaltung des Streckenkabels (1) ausgelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Fehler auf dem Streckenkabel (1) mittels eines an des sen gespeistem Ende (3) vorgesehenen zunächst blockierten Streckenkabelschutzgeräts (SG1) erfasst wird, von dem ein Fehlererkennungssignal an die zentrale Steuereinrichtung (40) gesendet wird und
von der zentralen Steuereinrichtung (40) bei einem auf dem Streckenkabel (1) liegenden Fehler ein Auslösesignal an das blockierte Streckenkabelschutzgerät (SG1) gesendet wird.

3. Verfahren zur Fehlererkennung in einem elektrischen Strah lennetz mit einem mit einem zunächst blockierten Streckenka belschutzgerät (SG1) auf das Auftreten eines Fehlers über wachten Streckenkabel (1), an das mehrere Abzweige (A1-A3) schaltbar sind, die jeweils mit einem zugeordneten Abzweig schutzgerät (AG4-AG6)auf das Auftreten eines Fehlers über wacht werden, wobei
von jedem einem an das Streckenkabel zugeschalteten Ab zweig (A1-A3) zugeordneten Abzweigschutzgerät (AG4-AG6) zumindest ein Fehlerrichtungssignal an eine zentrale Steu ereinrichtung (40) gesendet wird, wenn der Fehler auf dem Streckenkabel (1) liegt oder als auf diesem Abzweig (A1- A3) liegend erkannt ist,
von dem Streckenkabelschutzgerät (SG1) zumindest dann ein Fehlererkennungssignal an die zentrale Steuereinrichtung (40) gesendet wird, wenn der Fehler auf dem Streckenkabel (1) liegt,
von der zentralen Steuereinrichtung (40) anhand der emp fangenen Fehlererkennungssignale und der empfangenen Feh lerrichtungssignale der als fehlerbehaftet erkannte Ab zweig (A1-A3) oder ein Fehler auf dem Streckenkabel (1) ermittelt wird und
bei einem als fehlerbehaftet erkannten Abzweig (A1-A3) dessen Abschaltung mittels des diesem zugeordneten Ab zweigschutzgeräts (AG4-AG6) erfolgt oder von der zentralen Steuereinrichtung (40) bei einem Fehler auf dem Strecken kabel (1) ein Auslösesignal an das blockierte Streckenka belschutzgerät (SG1) gesendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ab einer das Verfahren auslösenden Anregung das Streckenka belschutzgerät (SG1) nach einer ersten Wartezeit T1 ab der Anregung und bei noch anstehendem Fehler unter Aufhebung der eigenen Blockade das Streckenkabel (1) abschaltet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckenkabel (1) mittels eines Umrichters (2) gespeist wird und die Abzweigschutzgeräte (AG1-AG6) ebenfalls zunächst blockiert sind, wobei
von der zentralen Steuereinrichtung (40) zumindest bei ei nem fehlerbehafteten Abzweig (A1-A3) der Umrichter (2) derart angesteuert wird, das die an dem Streckenkabel (1) anliegende elektrische Spannung auf 0 geregelt wird und anschließend
von der zentralen Steuereinrichtung (40) ein Auslösesignal an das dem fehlerhaften Abzweig (A1-A3) zugeordnete Ab zweigschutzgerät (AG1-AG6) gesendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ab einer das Verfahren auslösenden Anregung jedes Abzweigschutzgerät (AG4-AG6) nach einer zweiten Warte zeit T2 ab der Anregung bei einem als auf dem ihm zugeordne ten Abzweig (A1-A3) liegend erkannten Fehler unter Aufhebung der eigenen Blockade dessen Abschaltung auslöst.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wartezeit T1 länger ist als die zweite Wartezeit T2.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckenkabel (1) mit einer Betriebsspannung mit variab ler Betriebsfrequenz gespeist wird.

9. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden An sprüche bei einer Magnetschwebebahnfahrstrecke (17), wobei jeder Abzweig (A1-A3) mit einem Ende (4, 5, 6) eines mehrpha sigen Langstators (7, 8, 9) verbunden ist, der einem bestimm ten Abschnitt (14, 15, 16) der Magnetschwebebahnfahrstrecke (17) zugeordnet ist, wobei zur Aktivierung eines Abschnitts (14, 15, 16) der entsprechende Abzweig (A1-A3) an das Stre ckenkabel (1) geschaltet wird und das andere Ende (10, 11, 12) des Langstators (7, 8, 9) in Stern geschaltet wird.

10. Anwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei entsprechend der Fahrtrichtung (19) einer sich auf der Magnetschwebebahnfahrstrecke (17) befindlichen Magnetschwebe bahn (18) betrachtet nacheinander zu aktivierende Langstato ren (7, 8, 9) durch Anschaltung der entsprechenden Abzweige (A1, A2, A3) gleichzeitig an das Streckenkabel (1) geschaltet sind, wobei nur der zuerst zu aktivierende der Langstatoren (7, 8, 9) in Stern geschaltet ist.

11. Anordnung zur Fehlererkennung in einem elektrischen Strahlennetz mit einem abschaltbaren Streckenkabel (1), an das mehrere Abzweige (A1-A3) schaltbar sind, denen jeweils ein Abzweigschutzgerät (AG1-AG3) zugeordnet ist, das mit ei ner zentralen Steuereinrichtung (40) zur Datenübertragung verbunden ist, wobei
jedes Abzweigschutzgerät (AG1-AG3) Mittel (29, 30, 31) zur Erfassung der Fehlerrichtung bei einem als auf dem zuge ordneten Abzweig (A1-A3) liegend erkannten Fehler oder bei zugeschaltetem zugeordneten Abzweig (A1-A3) auf dem Stre ckenkabel (1) auftretenden Fehler aufweist, Mittel (35, 36, 37) zur Aussendung eines Fehlerrichtungssignals zur zentralen Steuereinrichtung (40) aufweist, sowie Mittel (32, 33, 34) zur Auslösung einer Abschaltung des zugeord neten Abzweigs (A1-A3) aufweist und
zumindest eines der Abzweigschutzgeräte (AG1) Mittel (29) zur Erkennung eines Fehlers auf dem Streckenkabel (1) bei abgeschaltetem zugeordnetem Abzweig (A1) und Mittel (35) zur Aussendung eines Fehlersignals zur zentralen Steuer einrichtung (40) aufweist,
die zentrale Steuereinrichtung (40) Mittel (41) zur Er mittlung des als fehlerhaftet erkannten Abzweigs (A1-A3) oder eines Fehlers auf dem Streckenkabel (1) anhand der empfangenen Fehlerrichtungssignale und empfangenen Fehler signale aufweist und Mittel (42) zur Auslösung der Ab schaltung des Streckenkabels (1) bei einem dortigen Fehler aufweist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
einem Ende (3) des Streckenkabels (1) ein Streckenkabel schutzgerät (SG1) zugeordnet ist, das mit der zentralen Steuereinrichtung (40) verbunden ist, das in einen blo ckierten Zustand versetzbar ist und das Mittel (50) zur Aussendung eines Fehlererkennungssignals an die zentrale Steuereinrichtung (40) bei einem Fehler auf dem Strecken kabel (1) aufweist, und
die zentrale Steuereinrichtung (40) Mittel zur Erzeugung (42) und Aussendung (39) eines Auslösesignals an das Stre ckenkabelschutzgerät (SG1) aufweist.

13. Anordnung zur Fehlererkennung in einem elektrischen Strahlennetz mit einem abschaltbaren Streckenkabel (1), des sen gespeistem Ende (3) ein Streckenkabelschutzgerät (SG1) zugeordnet ist, wobei an das Streckenkabel (1) mehrere Ab zweige (A1-A3) schaltbar sind, denen jeweils ein Abzweig schutzgerät (AG4-AG6) zugeordnet ist, das mit einer zentralen Steuereinrichtung (40) zur Datenübertragung verbunden ist, wobei
das Streckenkabelschutzgerät (SG1) in einen blockierten Zustand versetzbar ist und Mittel (49) zur Erkennung zu mindest eines Fehlers auf dem Streckenkabel (1) und Mittel (50) zur Aussendung eines Fehlererkennungssignals zur zentralen Steuereinrichtung (40) aufweist,
jedes Abzweigschutzgerät (AG4-AG6) Mittel (29, 30, 31) zur Erfassung der Fehlerrichtung bei einem auf dem zugeordne ten Abzweig (A1-A3) auftretenden Fehler oder bei zuge schaltetem zugeordneten Abzweig (A1-A3) auf dem Strecken kabel (1) auftretenden Fehler und Mittel (35, 36, 37) zur Aussendung eines Fehlerrichtungssignals zur zentralen Steuereinrichtung (40) aufweist,
die zentrale Steuereinrichtung (40) Mittel (41) zur Er mittlung des fehlerhaften Abzweigs oder eines Fehlers auf dem Streckenkabel (1) anhand der empfangenen Fehlerrich tungssignale und des empfangenen Fehlererkennungssignals aufweist und
die zentrale Steuereinrichtung (40) Mittel (42, 39) zur Bildung und Aussendung eines Auslösesignals an das Stre ckenkabelschutzgerät (SG1) aufweist.

14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckenkabelschutzgerät (SG1) eine Schutzzeitstufe (53) aufweist, über die eine erste ab einer Anregung laufenden Wartezeit (T1) zur Auslösung der Abschaltung des Streckenka bels (1) bei noch anstehendem Fehler eingestellt ist.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abzweigschutzgeräte in einen blockierten Zustand ver setzbar sind und dass die zentrale Steuereinrichtung (40) ein mit dem gespeisten Ende (3) des Streckenkabels (1) verbundener Umrichter (2) vorgesehen ist,
die zentrale Steuereinrichtung (40) mit dem Umrichter (2) verbundene Mittel (43) zu dessen Ansteuerung aufweist und Mittel (42, 39) zur Bildung und zur Aussendung eines Aus lösesignals an die Abzweigschutzgeräte (AG1-AG6) aufweist.

16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Abzweigschutzgerät (AG4-AG6) eine Auslösezeitstufe (57, 58, 59) aufweist, über die eine erste ab einer Anregung lau fenden Wartezeit (T1) zur Auslösung der Abschaltung zugeord neten Abzweigs (A1-A3) bei einem dort anstehenden Fehler ein gestellt ist.

17. Anordnung nach Anspruch 14 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wartezeit (T1) länger eingestellt ist, als die zweite Wartezeit (T2).