Retrofit von Kurzschlussanzeigern und deren Verarbeitung von Informationen bis in die Leitwarte
Mit der Liberalisierung des Strommarktes und des immer stärkeren Wettbewerbs sind die Energieversorger bzw. Netzbetreiber immer mehr gefordert, die zur Verfügung stehenden Mittel fortwährend effizienter einzusetzen.
Mit der Liberalisierung des Strommarktes und des immer stärkeren Wettbewerbs sind die Energieversorger bzw. Netzbetreiber immer mehr gefordert, die zur Verfügung stehenden Mittel fortwährend effizienter einzusetzen.
Hierbei taucht der Begriff „Retrofit“ immer häufiger in der Anlagentechnik auf. Gemeint ist damit, vorhandene ältere Stationen mit moderner Technik zu ertüchtigen. Das betrifft neben den Schaltgeräten aber auch Kurz- und Erdschlussanzeiger sowie Spannungsanzeigesysteme. Hier kann mit speziell dafür entwickelten Geräten der Montageaufwand erheblich reduziert werden. Dabei spielt der Kurzschlussanzeiger eine wichtige Rolle, da er die Ausfallzeit erheblich verkürzen kann, wenn er schnell ausgewertet wird. Ist dabei eine Fehlerlokalisierung in der Leitwarte möglich, ist dieses für die Netzführung sehr hilfreich.
Die Firma Horstmann hat diesbezüglich 2007 Ihre Kurzschlussanzeiger-Gerätepalette um die SIGMA-Serie erweitert. Neben einigen innovativen Neuerungen wurde bei der Entwicklung der Geräte auch das Thema „Retrofit“ bedacht. So wurde bei der Modernisierung von Anlagen nicht nur an die Austauschbarkeit des kompletten Systems gedacht, welches aus Messwertgebern mit den dazugehörigen Anschlusskabeln und der Anzeigeeinheit besteht, sondern auch an die kosten- und zeitsparende Variante des Komponentenwechsels, bei welchem nur die Anzeigeeinheit ausgetauscht werden muss.
In diesem Fall können die bereits auf der Durchführung oder auf dem Kabel montierten Messwertgeber für das neue System weiterverwendet werden, nur der „intelligente“ Teil des Systems wird ausgetauscht, wobei dieses zugleich auf den modernsten Stand der Technik aktualisiert wird. Der Vorteil liegt dabei nicht nur sekundär in dem durch Weiterverwendung der Messwertgeber eingesparten Materialwert, sondern primär in der verringerten Einbauzeit. Die Messwertgeber müssen nicht mühevoll von der Durchführung entfernt und wieder angebaut werden, auch das aufwändige Einziehen der Anschlussleitungen vom Kabelanschlussraum durch die Schaltmechanik bis zur Schaltanlagenfront entfällt. Aufgrund des immer mehr reduzierten Servicepersonals sind solche aufwendigen Umbaumaßnahmen ohne externe Dienstleister häufig nicht mehr möglich. 
Beim Austausch eines Gerätes der vorhergehenden Generation gegen einen SIGMA muss lediglich bei der Bestellung der zuvor verwendete Anzeigertyp, Baujahr und Messwertgebertyp bzw. dessen Durchmesser angegeben werden. All diese Angaben befinden sich auf einem Typenschild auf der Rückseite des Altgerätes.
Sollten diese Angaben vorab nicht zugänglich sein oder sollte dieser Aufwand für Recherche im Vorfeld nicht investiert werden, so kann auf den SIGMA plus zurückgegriffen werden. Bei diesem Gerät kann der Anwender den Messwertgeber anhand einer Anlagentabelle auswählen und Vorort selbst einstellen.
Auch in die Jahre gekommene Stationen, für die zunächst keine Möglichkeit bestand, Messwertgeber im potentialfreien Bereich zu setzen, können mit optoelektronischen Kurzschlussanzeigersystemen nachgerüstet werden. Die galvanische Trennung zum Anzeigegerät wird hierbei durch die Verwendung von nicht leitenden Lichtwellenleitern realisiert. Eine kundenseitige Einstellung der Anregeströme und Anregezeiten ist hierbei im Gegensatz zu den Vorgängermodellen seit Anfang 2006 möglich. Einsatzgebiete für diese Technik sind z.B. luftisolierte Anlagen, Maststationen und NAKBA Endverschlüsse.
Auch bei der Auswertung der Zustandsdaten von Kurzschlussanzeigern hat sich seit dem Bau der ersten Kurzschlussanzeiger vor über 60 Jahren einiges getan. So verfügen mittlerweile nahezu alle elektronischen Anzeigegeräte in der Regel serienmäßig über mindestens einen Fernmeldekontakt, welcher die Grundlage zur Weiterverarbeitung in einem Fernmeldesystem darstellt. Auch die klassischen Systeme wie Rotor- und Flüssigkeitsanzeiger verfügen optional über Fernmeldekontakte.
Im einfachsten Fall wird der Fernmeldekontakt dazu verwendet, eine externe Meldeleuchte anzusteuern, welche von außen sichtbar an die Transformatorstation montiert wird und bereits beim Vorbeifahren mit dem Servicefahrzeug ausgewertet werden kann.
Weitere Möglichkeiten bestehen darin, den Kontakt in ein bereits vorhandenes Fernmeldesystem über Fernmeldekabel zu übergeben oder die Information des Kurzschlussanzeigers über Kurzstreckenfunk oder einer Kombination aus Kurzstreckenfunk und Mobilfunk weiterzuleiten. Die zuletzt beschriebene Lösung besteht dabei aus den Komponenten Sendeeinheit, Mobilfunknetz und Empfangseinheit, welche je nach Einsatzzweck in ihrer Ausführung variieren.
Die Sendeeinheit ist in der Ausführung für Transformatorenstationen oder als Mastmontage für die Freileitung erhältlich. Die Version für Stationen ist mit bis zu 16 potentialfreien Eingangskontakten ausgerüstet und macht sie daher besonders universell einsetzbar für die im Verbund stehenden Gebiete Strom / Gas / Wasser. Typische Einsatzgebiete im Bereich Strom sind neben der Fernmeldung von Kurzschlussanzeigern z.B. die Meldung von Spannungszuständen, Türkontakten oder des Übertemperatur- Schalters eines Transformators.
Die Version für die Freileitung bietet als Eingang eine Empfangsschnittstelle für Kurzstreckenfunk und empfängt die Signale der Kurzschlussanzeiger, welche aus der Freileitung Ihre Informationen senden.
Jede Sendeeinheit ist autark von jeglicher Stromversorgung, was durch einen speziellen Niedrigenergiebetrieb und einer hoch entwickelten Lithiumzelle gewährleistet wird. Diese liefert die Energie für einen 7-10-jährigen Betrieb des Gerätes und macht eine wartungs-, und kostenintensive USV, welche zudem meist sehr platzintensiv ist, überflüssig.
Die Empfangseinheiten sind in den Ausführungen IEC, Relais, und PC erhältlich. Bei der IEC Version werden die gesammelten Informationen direkt in dem für Leitwarten gängigen Protokoll IEC 60 870-5-101 überreicht und können somit in den vorhandenen Netzplänen integriert dargestellt werden.
Die einfachere Variante stellt die Relaisversion der Empfangseinheit da, welche für die Verwendung in Systemen mit nicht standardisierten Protokollen entwickelt wurde und ihre Informationen über Relaiskontakte an die bereits vorhandene Fernmeldetechnik weiterreicht.
Mit der PC Version der Empfangseinheit wurden Kunden ohne Leitwarte bedacht. Mit einer auf einem PC oder Notebook installierten Visualisierungssoftware werden die einkommenden Informationen aufgearbeitet und in einer Alarmliste sortiert dargestellt.
In der Wahl des Betreibers bzw. des Mobilfunknetzes ist der Kunde frei, die benötigten SIM-Karten müssen lediglich, wie bereits aus der Zählerfernauslesung bekannt, für eine Datenkommunikation freigeschaltet sein. Die Kommunikation zwischen Sende- und Empfangseinheit erfolgt wie bei jeder zeitrelevanten Kommunikation über eine Punkt-zu-Punkt Datenverbindung. Sollte diese einmal nicht verfügbar sein, so wird zusätzlich als Rückfalllösung eine SMS als Benachrichtigung gesendet.
Erfahrungswerte mit Energieversorgern, die dieses System bereits schon tausendfach einsetzen zeigen, dass die Netzausfallzeit erheblich reduziert werden kann. Dabei ist die Investition in moderne Fernmeldung oft nach wenigen Netzausfällen amortisiert.
Zusammenfassend ist es also möglich, mit vertretbarem Finanz- und Zeitaufwand jede Station bezüglich Kurzschlussanzeige und Meldung auf den aktuellsten Stand der Technik zu bringen.