Erfüllung der Anforderungen der IEC 61850 und IEEE 1613
Abb. 1 Hoch verfügbare, redundante Netzwerke für den Feld- und Stationsbus in Umspannwerken (Quelle: Phoenix Contact)
Abb. 2 Die modulare, leistungsstarke Netzwerk-Switch-Plattform FL Switch EP 7400 bildet die Grundlage für die Digitalisierung in der kritischen Infrastruktur (Quelle: Phoenix Contact)
Für die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Geräte und Systeme erweist sich die strikte Einhaltung von Regelungen, Vorschriften und Compliance-Vorgaben als zwingend erforderlich. Die Produkte müssen zum Beispiel über die jeweiligen Zertifikate und Zulassungen verfügen. Nur so kann ihre Nutzung in den Bereichen Energie, Verkehr oder Kommunikation in Betracht gezogen werden.
Phoenix Contact ist seit vielen Jahren ein bekannter Lieferant von Netzwerkkomponenten im industriellen Umfeld. Neben den etablierten Managed und Unmanaged Industrie-Switches hat das Unternehmen sein Portfolio 2022 durch die Übernahme des kanadischen Herstellers iS5 Communication weiter ausgebaut. Aufgrund dieses Kaufs sowie der Integration ausgewählter iS5-Produkte und -Lösungen in das eigene Leistungsspektrum ist jetzt ein umfassendes Angebot für die moderne und robuste Netzwerkkommunikation erhältlich, das die hohen Anforderungen der internationalen Normen IEC 61850 und IEEE 1613 erfüllt. Abgesehen von der Hard- und Software steht ein erfahrenes Service-Team zur Auslegung des Betriebs von hoch performanten, redundanten und skalierbaren Anwendungen in der kritischen Infrastruktur bereit (Abb. 2).
Hohe elektromagnetische Verträglichkeit und Datenrate bis 10 Gbit/s
Mit der fortschreitenden Anwendung des internationalen Standards IEC 61850 schreitet die Digitalisierung im Energiesektor insbesondere in Übertragungs- und Verteilnetzen stetig voran. Außerhalb von Deutschland ist eine IEC61850-basierte Ethernet-Kommunikation auf der Stationsebene bereits gängige Praxis. Der Einsatz in der Feldebene steigt ebenfalls kontinuierlich. In diesen Applikationen kommen zu den umfangreichen Sicherheitskriterien Anforderungen an die Robustheit der im Hoch- und Höchstspannungsumfeld verwendeten Geräte hinzu. Deshalb wird hier die Einhaltung der in der IEC 61850-3 beschriebenen Umweltanforderungen strikt verlangt.
Allein die Befolgung der Umweltanforderungen im Bereich von Umspannanlagen bringt spezielle Voraussetzungen bezüglich der Hardware mit sich. Dazu zählen Betriebstemperaturen von -40°C bis 75° oder sogar 85°C – und das über einen Zeitraum bis zu 16 Stunden. Das lüfterlose Design sowie die im Betrieb austauschbaren redundanten Netzteile, eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und das IP40-Stahlblechgehäuse charakterisieren die Härtung der Geräte.
Wegen der besonders hohen Schaltüberspannungen und weiterer physikalischer Einflüsse spielt die genannte EMV-Robustheit eine spezielle Rolle. Um die technischen Anlagen möglichst geringen EMV-Einflüssen auszusetzen, wird die Netzwerkver-kabelung in der Regel mit Lichtwellenleitern ausgeführt. Der zusätzliche Aufwand des Splicens der Lichtwellenleiter lässt sich durch die Verwendung von vorkonfektionierten steckbaren Kabeln verringern (Abb. 3).
Als weiterer Vorteil bei Applikationen in Umspannstationen erweist sich eine hohe Bandbreite und Modularität der Geräte. Die Raptor-Switches von Phoenix Contact – beispielsweise der FL Switch EP 7400 – zeichnen sich durch eine Datenrate bis 10 GBit/s aus. Durch ihre Einschubtechnik sind sie modular ausbaubar und passen sich so einfach an unterschiedliche Anwendungen an. Bei der Nutzung im Umspannwerk bieten die zur IEC 61580-3 kompatiblen Switches eine hohe Zuverlässigkeit und Robustheit.