<Desc/Clms Page number 1>
Signal- und Fernsteuervorrichtung.
Die vorliegende Erfindung betrifft Fernsteuer-oder Signalvorrichtungen, wie z. B. Vorrichtungen zum Senden und Empfangen von Hochfrequenzströmen über ein Starkstromverteilungsnetz. Die Vorrichtung gemäss der Erfindung umfasst einen Verteilungstransformator, der an eine Starkstromleitung angeschlossen ist und Vorrichtungen, die wieder an den Verteilungstransformator angeschlossen sind, so dass dieser Transformator nicht nur eine Vorspannung liefert, sondern auch Hochfrequenzspannung in eine Entladungsröhre sendet, die ein Relais einer zu überwachenden Leitung bedient.
Die Erfindung gestattet nach Belieben zwei verschiedene Wirkungen über eine einzige Leitung herbeizuführen, die von einem Hochfrequenzträgerstrom durchflossen wird, beispielsweise einen ent- fernten Stromunterbrecher mit Hilfe von Relais oder ein Läutewerk mit Hilfe einer Trägerstrom-Fern- sprechanlage zu betätigen. Es ist eine Koppelung vorgesehen, welche Trägerstrom über Wechselstromnetze zu senden gestattet, wobei bereits in Betrieb stehende Vorrichtungen verwendet werden. Dadurch werden besondere Kopplungen vermieden, welche dazu dienen, den Trägerstromapparat mit der Starkstromleitung zu verbinden. Die Trägerstromausrüstung kann unbeeinflusst von der an die Starkstromleitung angeschlossene Belastung betrieben werden.
Das Wesen der Erfindung, sowohl dem Bau als auch der Arbeitsweise nach, lässt sich am einfachsten an Hand der Zeichnungen erfassen.
Fig. 1 veranschaulicht schematisch die Anwendung der Erfindung bei einer Leitungsanlage, Fig. 2 veranschaulicht die Spannungsunterschiede zwischen verschiedenen Teilen des Empfängers, Fig. 3 veranschaulich die augenblicklichen Spannungsunterschiede in den in Fig. J dargestellten Gleichkathodenröhren. Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Empfängers.
In Fig. 1 bezeichnen 1, 2, 3 die von einer Stromquelle 4 gespeisten Starkstromleitungen und 5 einen Sender, der einen normalenwellenerzeuger 6 von der erforderlichen Leistung und Frequenz, der auch als selbsttätiger Halbwellengleichriehter dient und von der Wechselstromquelle der Starkstromleitung gespeist wird. Der Wellenerzeuger ist mit der zu überwachenden Starkstromleitung, über welche die Hochfrequenzzeichenströme zur Betätigung der entfernten Vorrichtungen gesendet werden, in irgendeiner geeigneten Weise gekoppelt ; in der Zeichnung ist eine Kondensatorkoppelung dargestellt, aber die Art der Koppelung ist nicht wesentlich. Die Stromzufuhr zum Wellenerzeuger erfolgt durch einen zweipoligen Umschalter 7,
EMI1.1
Wirkung am Empfangsende hervorgerufen wird.
Es ist jedoch wesentlich, dass die Zufuhr von 110 VoltWechselstrom zum Wellenerzeuger entweder in Phase mit oder um 1800 phasenverschoben gegen den Spannungsunterschied an den beiden zu überwachenden Drähten der Starkstromleitung ist ; das kann am bequemsten dadurch erreicht werden, dass man den Wellenerzeuger von denselben zwei Drähten aus unter Heruntertransformieren mittels eines Transformators 8 speist.
An der Stelle, wo die der Starkstromleitung auf diese Weise zugeführten Hochfrequenzströme nutzbar gemacht werden sollen, wird der Empfänger 9 an die 220-Volt-Wicklung eines Spannung verringernden Verteilungstransformators 10 angeschlossen, der an denselben zwei Drähten der Hochspannungsleitung wie der Sender liegt. Unter Verteilungstransformatoren sind hiebei Transformatoren von beliebiger Kernausgestaltung zu verstehen, wie sie in Wechselstromverteilungsnetzen allgemein üblich sind. Die Prü är- impedanz eines solchen Transformators ist niedrig genug um einen hinreichend starken Strom bei
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
Abstimmung ein ziemlich starker Strom durch die Sekundärspule fliesst.
Doch ist die Impedanz gross genug, um die Bedingungen soweit zu beeinflussen, dass die Arbeitsweise der von derselben Leitung gespeisten übrigen Einheiten beeinträchtigt wird.
An die Sekundärwicklung des Transformators 10 ist ein Schwingungskreis angeschlossen, der zwecks Abstimmung eine Induktanz 11 und einen Kondensator 12 enthält und auf die Frequenz der vom Sender ausgehenden Wellen abgestimmt ist und die Spannung in der Sekundärseite soweit steigert, um die Entladungsröhren betätigen zu können. Es ist gefunden worden, dass für den Trägerstrom ein günstigeres Übersetzungsverhältnis als l :. 1 zwischen der Leitungsspannung und der Spannung am Sekundärkonden- sator 12 erzielt werden kann.
Die beiden Entladungsröhrenleitungen 13 und 16 liegen in Parallelschaltung am Kondensator 12.
Eine dieser Leitungen enthält die Röhre 13, ein empfindliches polarisiertes Relais 14 und einen parallel zu letzterem geschalteten Kondensator 15, der dazu dient, den Hochfrequenzstrom an der Relaiswicklung
EMI2.2
ein empfindliches polarisiertes Relais 17 und den parallel zu letzterem liegenden Kondensator 18.
Die Entladungsröhren 13, 16 enthalten allgemein gesprochen, zwei ungleiche Elektroden in einem mit einem geeigneten Gas wie Neon unter einem bestimmten Druck gefüllten Behälter. Das Gas und der Druck sind so gewählt, dass wenn den Elektroden eine gewisse, bestimmte Spannung aufgedrückt wird, zwischen den Elektroden eine Entladung erfolgt und ein Strom fliesst, so lange die Spannung aufrechterhalten wird. Wegen der Verschiedenheit der beiden Elektroden wird jedoch Strom in bloss einer Richtung fliessen. Beim Betrieb dieser Vorrichtungen wird ihnen vom Wechselstromverteilungsnetz eine konstante Spannung aufgedruckt, die etwas kleiner gewählt ist, als die Spannung, bei welcher eine Entladung zwischen den Elektroden der Röhre erfolgt, also die Rohre anspricht.
Wenn Hoehfrequenzstrom empfangen wird und in die Röhre gelangt, so genügt die zusätzliche vom empfangenen Strom herrührende Spannung, um eine Entladung durch die Vorrichtung hervorzurufen und einen Strom hindurchgehen zu lassen, so lange der Hochfrequenzstrom empfangen wird.
Es wurde gefunden, dass infolge der Eigenschaften der Verteilungstransformatoren das Empfangen bei höheren Sekundärspannungen besser ist als bei niedrigeren. Daher wird die 220-Volt-Sekundärwieldung zur Lieferung des Hochfrequenzstromes in die Empfängereinheit benutzt. Da 220 Volt ununterbrochen Strom durch die Rohre senden werden, so wird die Sekundärwicklung eines Vorspanntransformators 19 den Entladungsrohren vorgeschaltet, wie Fig. 1 zeigt. Dieser Transformator ist derart geschaltet, dass seine Spannung der Spannung von 220 Volt des Verteilungstransformators entgegenwirkt, welche den Röhren durch den Röhrenkreis aufgedrückt wird. Man kann dann jede Spannung von weniger als 220 Volt an die Röhren anlegen.
Die beiden Röhren sind derart geschaltet, dass sie dem einlangenden Zeichenstrom
EMI2.3
sind untereinander und mit einer Belegung des Abstimmkondensators 12 verbunden, während die Anode des Rohres 16 und die Kathode des Rohres 13 Über die zugehörigen Relais und den Vorspanntransformator mit der andern Belegung des Abstimmkondensators verbunden sind.
Beim Betrieb der beschriebenen Einrichtung wird der vom Halbwellengleichrichter 5 kommende Strom durch die Hälfte der 60 Periodenwellen moduliert, d. h. der Wellenerzeuger sendet Hochfrequenzstrom bloss für den Teil der positiven Halbwelle des Netzstromes aus, bei welchem die Spannung hoch. genug ist, um Wellen zu erzeugen. Während des Restes der positiven Halbwellen und während der negativen Halbwellen wird vom Wellenerzeuger ein Aussenden von Wellen nicht stattfinden. Der Geber sendet also für je eine Hälfte einer Netzstromwelle einen Wellenzug aus.
2'Am Empfangsende hat jede Entladungsröhre eine positive Vorspannung an der Anode während
EMI2.4
spannung bis auf etwa 80 bis 90% getrieben war. Während der Halbwellen, wo der Anode eine positive Spannung aufgedrückt wird, genügt jedoch eine geringe, zur Hochspannung hinzutretende Trägerstrom-
EMI2.5
frequenzimpuls im Verlaufe der Halbwelle einlangt, welche der Anode der Röhre eine negative Vorspan- nung erteilt, so spricht die Röhre nicht an und es geht kein Strom durch das Relais, wenn nicht die Hochfrequenzspannung ungewöhnlich hoch ist.
Treffen aber Hochfrequenzimpulse vom Geber im Verlauf der Halbwelle ein, die der Anode der Röhre eine positive Vorspannung aufdrückt, so spricht die Röhre an und
EMI2.6
eines Signals, eines Hilfsrelais oder irgendeiner andern zu steuernden Vorrichtung dienende Leitung geschlossen wird.
Soll die Röhre eine Vorspannung von 110 Volt erhalten, so hat die Sekundärspannung des Relais 19 110 Volt zu betragen, weil die Spannung des Kondensators 12 220 Volt beträgt. Die resultierende Spannung in den beiden Röhren wird dann durch Fig. 2 veranschaulicht. Die durch den Kondensator !' aufgedrückte
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Wird der Schalter 7 des Gebers aus der in Fig. 1 gezeigten Lage nach links verschoben, so werden die vom Geber ausgesandten Impulse etwa im Verlaufe der Halbwelle auftreten, bei welcher die Röhre 16 ein positives und die Röhre 13 ein negatives Potential an der. Anode aufweist. Die Röhre 16 spricht dann an, die Röhre 13 aber nicht, wenn nicht die Hochfrequenzspannung übermässig gross ist. Es ist jedoch in dem einen Falle so wenig Hochfrequenzspannung und im anderen Falle so viel Hoehfrequenzspannung erforderlich, dass ein grosser Bereich von Hochfrequenzspannul1g freibleibt, innerhalb welcher die geforderte Wirkung der Vorrichtung gesichert ist.
Bei Versuchen hat sich eine vollkommen befriedigende Wirkung bei aufgedrüekten Trägerwellenspannungen ergeben, die wesentlich höher waren, als der zum Betrieb erforderliche Wert der Mindestspannung, wenn den Röhren eine positive Spannung aufgedrückt
EMI3.2
EMI3.3
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Signal-und Fernsteuervorrichtung, bei welcher mit einer Starkstromleitung Hochfrequenzgeber und Empfänger gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Empfänger eine Entladungsröhre aufweist, die mit einem Relais zusammengeschaltet ist und eine wechselnde Spannung aufgedrückt erhält, deren Höhe kleiner ist, als die zum Ansprechen der Röhre und Hindurchsenden eines Stromes durch ihre Schliessung erforderliche, und ausserdem noch eine zusätzliche Spannung der Röhre durch eine besondere
Einrichtung aufgedrückt wird, wodurch sie zum Ansprechen gebracht wird, wobei die Leitfähigkeit der
Röhre in entgegengesetzten Richtungen verschieden ist.