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Anordnung zur Überwachung der Betriebsbereitschaft nicht ständig arbeitender Fernsteuer-, Fern- kommando-oderFernüberwachungs-Anlagen.
Bei Fernmeldeleitungen, welche, ähnlich wie die Feuermeldeanlagen, eine geschlossene Stromschleife besitzen, mit deren Hilfe alle Melde-und Empfangsstationen dauernd verbunden sind, ist es möglich, den ordnungsmässigen Zustand der Fernmeldeleitung, z. B. durch einen Ruhestrom, zu überwachen. Anders dagegen liegen die Verhältnisse bei solchen Fernsteuer-oder Überwachungsanordnungen, bei welchen die Verbindung zwischen den einzelnen Meldeeinrichtungen und Empfangseinrichtungen erst im Bedarfsfalle hergestellt, d. h. eine leitende Verbindung erst im Bedarfsfalle vom Meldegerät zum Empfangsgerät durchgeschaltet wird. indem ein an die Fernleitung dauernd angeschlossenes Relais erregt werden muss.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erfassung von Kurzschlüssen oder Unterbrechungen
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die Störungsfälle, in welchen auf der Unterstation die Gleich-oder Wechselspannungsquelle, die zur Betätigung der Meldeeinrichtungen bzw. Steuereinrichtungen notwendig ist, ausfallen. Da man auch diese Hilfsstromkreise zum Schutz gegen schwere Beschädigungen mit Sicherheitsmassnahmen, z. B.
Durchbrennsicherungen versieht, die bei einem Isolationsfehler oder beim Übertreten falscher Spannungen auf diese Hilfsspannungsleitungen ansprechen, gehört das Ausfallen der einen oder ändern Hilfsstrom-
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dieser Zeichen über die Fernleitung oder die Aufnahme bzw. Absendung dieser Zeichen in der Unterstation durch irgendwelche Störeinflüsse verhindert wird. Grundsätzlich ist es dabei ebensogut möglich, mit einem ständig aufrechterhaltenen Prüfstrom zu arbeiten, als auch mit solchen Prüfströmen, die in genau bestimmten oder ungefähr bestimmten Zeitintervallen gesendet werden.
Im letzteren Falle ist es denkbar, für die Überwachung der Fernsteuer- oder Fernüberwachungseinrichtungen bestimmte
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oder mehreren an die gleiche Verbindungsleitung parallel angeschlossenen Unterstationen bestimmte Meldeeinrichtungen in Gang setzen, so dass an der Zentrale auf jede Aussendung der Prüfimpulse von jeder Unterstation eine bestimmte über dieselbe oder über eine andere Leitung übertragene Antwort eingehen muss.
Bei der letzteren Anordnung lässt sich die Einrichtung, die in einer Impulsfolge von der Zentrale zur Unterstation und in einer Antwort von der Unterstation zur Zentrale besteht, gleichzeitig zur Überwachung zweier Leitungskanäle benutzen, indem die Anordnung so getroffen wird, dass der eine Kanal für die Prüfimpulse, die von der Zentrale ausgehen, benutzt wird, während der Weg für die Antwortzeichen über die zweite Leitung verläuft. Man kann sieh ohne Schwierigkeiten auch Anordnungen ausdenken, welche die Aufgaben dieser beiden Leitungen von Zeit zu Zeit vertauschen, sofern
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übertragungseinrichtung dienende prüfstrom gleichzeitig zur Lösung andrer Aufgaben verwendet werden kann.
Eine entsprechende Anordnung zeigt Fig. 1 :
Der Prüfstrom wird nämlich gleichzeitig zur Übertragung einer Messgrösse nach dem bekannten Impulsfrequenzverfahren benutzt. In der Unterstation ist ein Messgerät M2 angedeutet, welches beispielsweise ein Zähler ist, der in Abhängigkeit vom Betrag der von ihm gemessenen Betriebsgrösse mit kleinerer oder grösserer Häufigkeit einen Kontakt schliesst. Bei jedem Kontaktschluss wird ein Widerstand R, der von dem Prüfstrom durehilossen wird. kurzgeschlossen : der Prüfstrom. den der Generator G über
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ausgebildet, dass sein Relais ü durch den schwachen Prüfstrom genügend erregt wir,d um seinen Anker angezogen zu halten. Die Prüfstromimpulse durchlaufen eine mit der Empfangseinrichtung U in Reihe geschaltete Empfangseinrichtung E für die Fernmessung.
Von dieser Empfangseinrichtung wird in an sich bekannter Weise ein Messgerät Afi eingestellt. Das Messgerät M1 spricht aber dabei nur auf die starken Prüfströme an, d. h. wenn der Widerstand T ? kurzgeschlossen wird. Man kann die Anordnung auch so
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keit niemals unter einen bestimmten Wert sinkt. Derartige Messgeräte für die Impulsfrequenzfernmessung, die beim Messwert 0 eine bestimmte Umlaufgeschwindigkeit und Impulsfrequenz besitzen, sind bekannt.
Das Relais ü der Überwachungseinrichtung muss dann Abfallverzögeruing erhalten, die so bemessen ist, dass es seinen Anker bei der geringstrmöglichen Impulshäuligkeit oder Impulsdichte gerade noch angezogen halten kann.
In der Darstellung ist nur in aller einfachster Weise der Anschluss einer Fernmesseinrichtung für ein einziges Messgerät dargestellt. Es liegt aber auf der Hand. dass man mit derselben Anordnung natürlich auch mehrere Messwerte übertragen kann, wenn z. B. in der Hauptstelle und in der Nebenstelle Umschalter vorgesehen werden, die nacheinander verschiedene Sende-und empfangende Messgeräte mit der Fernleitung verbinden.
Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der Fig. 1, wobei vor allem die besondere Stromquelle für die tber-
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wird am andern Ende der Fernleitung von einem Empfangsrelais Al bzw. A2 aufgenommen. das die Weiterbewegung des Drehwählers an diesem Empfangsort bewirkt.
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Zur Überwachung des Betriebszustandes der Übertragungseinrichtung werden von der Unterstation, u. zw. einer Kontakteinrichtung Z aus, in gewissen einigermassen konstanten Zeitabständen kurze Stromimpulse über die Fernleitung gesendet, die in der Zentrale das Empfangsrelais Ai zum Ansprechen bringt. Das kurzzeitige Ansprechen des Empfangsrelais bei jedem einlaufenden Prüfimpuls bringt aber die Kontaktarme der Drehwähler nicht zum Anlaufen. Von den Drehwählern ist vorausgesetzt, dass ihre Kontakte normalerweise in einer Nullstellung stehen.
Es sind also entweder automatische Vorrichtungen angenommen, die selbsttätig den Wähler nach jeder Benutzung wieder in die Nullstellung zurückführen oder aber die Dienstanweisung für den Wärter in der Unterstation macht es diesem zur Pflicht, nach jeder Rückmeldung mittels der Taste T1 bzw.
der Taste T2 die Drehwähler in beiden Stationen
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in die Nullstellung zurückführt, könnte beispielsweise so beschaffen sein, dass ein Selbstunterbrecherrelais in Reihe mit den parallel geschalteten Lampen für die Bestätigung des richtigen Empfangs und der richtigen Ausführung des Kommandos liegt, welches nach Ablauf einer bestimmten Wartezeit einen Nebenschluss zur Taste T1 so oft schliesst und wieder öffnet, bis der Erregerstromkreis dieses Relais durch den in die Nullstellung gelangenden Kontaktarm des Drehwählers endgültig unterbrochen wird.
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der Hauptstation sowie über Kontakte i11 und 1'12 des dortigen bereits genannten Relais J1 gelangen die Impulse zum Empfangsrelais A1.
Das Empfangsrelais A1 steuert einen Kontakt all. Bei jeder Erregung des Empfangsrelais Al wird ein Abfallverzögerungsrelais Al erregt. Das Relais Al hält einen Kontakt al im Stromkreis eines Alarmweekers AUF offen. Wenn die Impulse zur Erregung des Relais Al rasch genug aufeinanderfolgen, bleibt der Kontakt al offen.
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Fortschaltmagnet des Drehwählers D ! der Zentrale erregt werden, sofern ein Kontakt n12 oder ein Kontakt v eines Relais V in der Arbeitsstellung liegt. Die Relais NI in der Hauptstelle und N2 in der Nebenstelle sind nur erregt, wenn der Kontaktarm beider Drehwähler in der Ruhestellung steht.
Alle Kontakte n sind in der Stellung gezeichnet, in der sie sich im Normalzustand, d. h. im Ruhezustand des Drehwählers
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so dass nunmehr die Fortsehaltimpulse keine Zeitausdehnung haben und in rascher Folge die Drehwähler von Kontakt zu Kontakt weiterschalten können.
In der Zentrale ist gleichzeitig der Kontakt ils geöffnet worden, der die Alarmeinrichtung verriegelt, und in der Unterstation ist die Impulssendeeinrichtung Z durch die Öffnung des Kontaktes ii wirkungslos gemacht worden, damit hier keine Impulse auf die Fernleitung gegeben werden können, welche die Drehwählereinrichtungen in Haupt-und Unterstation in ungleiche Stellung bringen könnten.
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wird der Fortschaltemagnet in der Zentrale erregt, über die Kontakte in und i12 wird das Empfangsrelais in der Unterstation erregt.
Von dem Relais A ; werden in der Unterstation der Fortsehaltmagnet, der Drehwähler, ein dazugehöriger Wecker W2 eingeschaltet und ausserdem wird durch Öffnung des Kon-
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leitung unterbunden. Der Wähler Z kann auch als Sendegerät in einer Fernmesseinrichtung dienen, vorausgesetzt, dass man zeitweilig auf die Übertragung eines Messwertes verzichten kann. Vom Relais oder einem anderen an die Fernleitung angeschlossenen Relais kann in der Zentralstelle eine Empfangsein- richtung und Anzeigeeinriehtung beeinflusst werden.
Wenn die Kontakteinrichtung Z innerhalb bestimmter Zeitabstände, die mit Rücksicht auf das Abfallverzögerungsrelais Al der Zentrale nicht zu gross sein darf, periodisch eine Impulskombination sendet, um etwa in bestimmter Reihenfolge den Stand verschiedener Messgeräte oder verschiedener Zähler zu übertragen, dann lässt sich auch hier wie bei dem Ausführungsbeispiel in der Fig. 1 die Prüfung der Leitung dadurch ersetzen, dass man dieselbe Übertragungsleitung einerseits für die Kommandoimpulse, anderseits für einen zweiten Zweck, beispielsweise für Fernmessungen oder Zählerübertragnngen benutzt.
Bei Zählerstandsübertragungen insbesondere schadet der Ausfall einzelner Übertragungen garnichts, weil jede einzelne Übertragung unabhängig von vorhergehenden Übertragungen den Zählerstand richtig wiedergibt.
Die Überwachung der Wechselspannung und gleichzeitig auch der Hilfsbatterie der Unterstation liegt darin, das zum Zustandekommen der Prüfimpulse, welche die Kontakteinrichtung Z aussendet, die Hilfswechselspannung und die Hilfsgleichspannung der Unterstation benutzt werden. Die Wechselspannung ist notwendig für die Übertragung des Impulses auf der Fernleitung, die Gleichspannung ist notwendig zum Antrieb der Kontakteinrichtung Z. Wenn eine von diesen Hilfsspannungen ausfällt, kommen die Prüfimpulse nicht zustande.
In der Fig. 2 werden für die Überwachung und für die Kommandos Wechselströme der gleichen Frequenz benutzt. Statt dessen kann man auch Gleichstromstösse übermitteln, die ja auch über die Übertrager Trl und Tr2 gelangen, vorausgesetzt, dass die Leitung nicht unterteilt ist.
Eine dritte in der Figur nicht dargestellte Möglichkeit zur dauernden Kontrolle der Arbeitsbereit-
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die Signallampe leuchtet. Fällt dagegen das tberwachungsrelais beim Ausbleiben der Prüiströme ab, so erlischt die Lampe und die Alarmglocke ertönt. Die Prüfströme werden von den einzelnen Unterstationen auf folgende Art und Weise übermittelt. In jeder Unterstation befindet sich ein Synchron- motor. Die Synchronmotoren sind mit Mb, Me und AM bezeichnet ; sie hängen sämtlich an dem gleichen Netz.
Jeder Synchronmotor treibt eine Kontakteinrichtung an, beispielsweise der Synchronmotor Ilb eine Kontakteinriehtung Kb, der Synchronmotor Mc die Kontakteinrichtung Kr und der Synchronmotor AM die Kontakteinrichtung Kd.
Jede Kontakteinriehtung ist nun so ausgebildet, dass sie eine bestimmte Zeit lang eine Wechselstromquelle über einen Wandler an die Fernleitung anschliesst. Zweckmässig wählt man eine Frequenz,
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wie die Kontakteinrichtungen durch Vorschaltung von Kondensatoren gegenüber dem Gleichstrom, wie in der Figur schematisch angedeutet ist. Die Kontakteinriehtungen sind nun so ausgebildet, dass, solange wie über die Kontakteinrichtung Kb ein Prüfstrom von der Unterstation B gesendet wird, die Kontakteinrichtungen der übrigen Unterstationen, also Kr und Kd eine solche Stellung einnehmen, dass
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einrichtung der Unterstation B keine Prüfströme sendet, senden die anderen angeschlossenen Unterstationen ihre Prüfströme in bestimmter Reihenfolge nacheinander zur Zentrale.
In der dargestellten
Stellung der Kontakteinrichtungen hat die Unterstation gerade ihren Prüfstrom gesendet und die Unterstation B beginnt gerade die Sendung des Prüfstromes. Sobald die Unterstation B die Sendung beendet, hat die Kontakteinrichtung Kr in der Unterstation C eine solehe Stellung erreicht, dass sie nun mit der Sendung des Prüfstromes beginnt. Das Uberwaehungsrelais in der Zentrale A muss also, wenn die Fernleitungen und auch die Übertragungseinrichtungen in Ordnung sind. dauernd erregt sein. Sobald jedoch beispielsweise ein Fehler in der Unterstation C oder dem zu ihr führenden Leitungsabschnitt Fe auftritt, fällt das Relais übt tür die Zeit ab, in der der Prüfstrom von der Unterstation C normalerweise kommen müsste.
Die Alarmeinrichtung wird also für eine bestimmte Zeit eingeschaltet und macht den Wärter auf einen Fehler aufmerksam. Damit er auch erkennen kann, welche Unterstation den Prüfstrom nicht gesendet hat, kann man in der Zentrale ebenfalls einen Synchronmotor vorsehen und von diesem eine Vorrichtung derart antreiben lassen, dass diejenige Unterstation, die jeweils nach der festgelegten Reihenfolge den Prüfstrom übermitteln soll, kenntlich gemacht wird.
Da der Synchronmotor in der Zentrale mit den Synehronmotoren der Unterstation vollständig gleiehläuft, lässt sieh eine derartige Anzeigevorrichtung ohne weiteres herstellen, indem beispielsweise der Synchronmotor der Zentrale den einzelnen Unterstationen entsprechende Kontakteinriehtungen antreibt und von diesen Kontaktenriehtungen Signallampen nacheinander eingeschaltet werden, die den einzelnen Unterstationen zugeordnet sind. Sobald die Alarmglocke dann ertönt, kann der Wärter in der Zentrale feststellen. welche Lampe während des Ansprechens der Alarmeinriehtung leuchtet und so erkennen, welche Unterstation ihren Prüfstrom nicht gesendet hat.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Überwachung der Betriebsbereitschaft nicht ständig arbeitender Fernsteuer-.
Fernkommando- oder Fernüberwachungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskaniile zwischen Sendestelle und Empfangsstelle von Prüfströme durchflossen werden, die von den Arbeitströmen getrennt sind.
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