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Fernsteuerungs- und Fernmeldeeinrichtung.
Für Fernsteuerungs-und Fernmeldeeinriehtungen ist es bereits bekannt, zur Ersparung einer grösseren Anzahl langer Fernleitungen leitungssparende Mittel nach Art der in der Telephonie-Selbst- anschlusstechnik üblichen Mittel zu verwenden. Auch hat man bereits vorgeschlagen, die Übertragung von Nachrichten durch dauernd oder nur zeitweise umlaufende Verteilereinrichtungen vorzunehmen, bei welchen in der Sende-und in der Empfangsstation je einer auszuführenden Meldung bzw. jedem Kommando ein bestimmter Kontakt zugeordnet ist. Diese Einrichtungen arbeiten bekanntlich derart, dass ein Stromkreis für die Betätigungsorgane stets dann zustande kommt, wenn die Verteiler in beiden Stationen mit gleicher Geschwindigkeit umlaufen und dabei die einander zugeordneten Kontakte gleiche Winkelstellung einnehmen. Beide Einrichtungen haben indessen erhebliche Nachteile.
So ist es bei den Fernsteuerungseinrichtungen, welche mit Mitteln der automatischen Telephonie arbeiten, nur unter einem grossen Aufwand an Schaltmittel möglich, die Kapazität der Übertragungsmöglichkeiten zu erhöhen.
Auch bereitet die praktisch gleichzeitige Übertragung mehrerer verschiedenartiger Meldungen grosse Schwierigkeiten. Die Einrichtungen mit dauernd oder nur zeitweise umlaufenden Verteilern sind in ihrer Kapazität ebenfalls beschränkt. Ausserdem ermöglichen sie keine Sicherstellung der Übertragungsvorgänge.
Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass an den Sende-und Empfangsstellen den impulsgesteuerten Auswahlvorrichtungen dauernd oder nur zeitweise umlaufende Verteiler vorgeschaltet sind. Zweckmässig wird hiebei die Einrichtung so getroffen, dass die impulsgesteuerten Auswahlvorrichtungen durch die umlaufenden Verteiler gesteuert werden. Hiebei wird die Impulsfrequenz der impulsgesteuerten Auswahlvorrichtungen als ein beliebiges Vielfaches oder ein beliebiger Bruchteil der Umdrehungszahl der Verteilereinrichtungen angenommen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Hiebei ist I eine Überwachungsstation einer elektrischen Energieverteilungsanlage, II eine von dieser überwachte Unterstation. Derartige Überwachungs-und Unterstationen können in beliebiger Anzahl vorhanden sein. Auch können an Stelle der Unterstationen irgendwelche Netzteile, Kraftwerke oder sonstige Werks-
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überwachten Station II untergebracht ist. Die beiden Stationen sind durch die Fernleitung L miteinander verbunden. An die Verteilereinrichtungen V1 und V2 bzw. V1'und V2'können Fernmesseinrichtungen M bzw. M', Regeleinrichtungen od. dgl. sowie andere Fernmeldeeinrichtungen angeschlossen sein.
Ausserdem ist an diese Verteilereinrichtungen die Fernsteuerungs-und Fernmeldeeinrichtung nach dem Impulszahlverfahren angeschlossen. Diese Fernsteuerungseinrichtung besteht im wesentlichen aus den Empfangseinrichtungen E bzw. E'und den Sendeeimichtungen S bzw. S'. Zur Betätigung der Empfangseinrichtungen der Unterstation II, die von der Station I aus wahlweise gesteuert werden, sind Steuerschalter S1-S4 vorgesehen, die den Impulssender Js beeinflussen. Die vom Impulssender über die Verteilereinrichtung und die Fernleitung L ausgesandten Impulse werden in der Unterstation von der Empfangseinrichtung E aufgenommen. Die Übertragung erfolgt hiebei vorteilhaft mittels Impulsreihen, deren Impulszahl für alle Übertragungsvorgänge stets die gleiche ist.
Die beiden Impulsreihen werden in dem Empfänger
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der jeweiligen Empfangsstatioji durch die. Stellung zweier Auswahlvorrichtungen A und B dargestellt.
Der Betätigungsstromkreis verläuft über die ausgewählten Kontakte der beiden Wähler A', B', wodurch
Relais jS/-'zum Ansprechen kommen, die die Schaltschützen oder Betätigungsrelais B/-B4' unmittelbar beeinflussen. In der Unterstation werden die Kontakte von den Hilfskontakten der ferngesteuerten beweglichen Organe beeinflusst und die Empfangsrelais E1-E4 beeinflussen Schaltschützen B1- B4, die Anzeigeorgane steuern. In der Zeichnung sind etwa vorhandene Einrichtungen zur Erzielung des Gleichlaufes der beiden Motoren M1 und M1', da für das Verständnis der Erfindung unwichtig, nicht dargestellt.
Die Wirkungsweise der dargestellten Einrichtungen ist folgende :
Angenommen, es soll der Ölschalter geschlossen werden, der durch sein Betätigungsrelais bzw. durch sein Schaltschütz B2 dargestellt ist. Zu diesem Zweck betätigt der Überwachungsbeamte den Steuerschalter S2, wodurch die Sendeeinrichtung S angereizt wird und der Impulssender, der durch eine Wählseheibe Js dargestellt ist und der vermittels des Drehmagneten Dis in Umdrehung versetzt wird, zur Aussendung von Impulsen veranlasst wird. Die Aussendung der Impulse erfolgt durch Zusammenwirkung von Schaltmitteln mit dem Steuerschalter S2, die in der Zeichnung, da für das Verständnis der Erfindung unwichtig, ebenfalls nicht dargestellt sind. Durch die erstmalige Betätigung des Impulssenders Js kommt das.
Impulsrelais J1 zum Ansprechen, u. zw. dann, wenn der Kontakt 2 der Bahn V2 der umlaufenden Verteilereinrichtung mit der Schleifbürste 2b in Berührung kommt, u. zw. gemäss folgendem Stromweg : von plus über die Impulssendeeinrichtung Js, das Impulsrelais Ji, den Kontakt ., den Kontakt t, die Schleifbürste 2b, den Kontakt 2, Schleifring und-bürste der Bahn V2 nach minus.
Das Impulsrelais J1 hat angesprochen und schliesst seinen Kontakt i1, der an der Bahn V1 der umlaufenden Kontakteinrichtung, die hiebei als dauernd umlaufende Kontakteinrichtung gedacht ist, angeschlossen ist. Hiedurch entsteht ein Stromweg von der Station I nach der Station II, u. zw.
von plus über den Kontakt i1, die Kontaktbürste 3 a, den Kontakt 3 der Bahn V1, Bürste und Kontakt der Bahn V1, die Fernleitung L, Bürste und Kontakt der Bahn V1', die mit der Verteilereinrichtung der Station I in Gleichlauf befindliche Kontakteinrichtung der Station II, den Kontakt 3, die Kontaktbürste 3d, den Wellenruhekontakt ?,./, Bürste und Bahn der Auswahleinrichtung B'der Empfangseinrichtung E', Bürste und Bahn der Auswahleinrichtung A'nach minus. Das Empfangsrelais Elf kommt hiedurch zum Ansprechen, wodurch dieses seine Kontakte e2' und e2a' schliesst.
Durch das Schliessen des Kontaktes e2' kommt das Schaltschütz B"des zu steuernden Ölschalters zumAnsprechen, wodurch der Schalter je nachdem, in welcher Stellung er sich befindet bzw. welches von zwei Kommandos dem Betätigungsrelais zugeordnet ist, zum Ansprechen kommt. Durch das Öffnen oder Schliessen des entsprechenden Ölschalters wird dessen Hilfskontakt S/geschlossen, wodurch die Sendeeinriohtung S'der Unterstation II angereizt und die Impulssendeeinrichtung J s'zur Aussendung eines Kommandos angereizt wird. Bei dem ersten auszusendenden Impuls wird der Impulskontakt t'geschlossen, wodurch das Impulsrelais J1'zum Ansprechen kommt, u. zw. über die Bürste lb'und den Kontakt 1 der Bahn V2' der Verteilereinrichtung der Unterstation II.
Dies hat zur Folge, dass das Relais Je'hum Ansprechen kommt, seinen Kontakt i1' schliesst, wodurch ein Impuls über die Bürste 2scts den Kontakt 2 der Überwachungsstation I, den
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das zwischen beiden angeordnete Empfangsrelais E1, E2, E3 usw. ausgesandt wird. Nach jedem ausgesandten Impuls kommt der Drehmagnet Dis' der Impulssendeeinrichtung E1' vorübergehend zum Abfallen und Wiederansprechen, wodurch die Sendeeinrichtung J s'jeweils um einen Schritt weitergedreht wird.
Sind alle diesem Rückmeldevorgang zugeordneten Impulse ausgesandt und in bekannter Weise durch Einfügung von Pausen oder Impulsen längerer Dauer auf die Sehrittschaltwerke A, B verteilt, so kommt das dem Steuerkontakt 82 zugeordnete Empfangsrelais E2 zum Ansprechen, worauf dieses seine Kontakte schliesst und das Anzeigerelais A2 zum Ansprechen kommt.
Unabhängig von dem Fernsteuervorgang können gleichzeitig an den den Kontakten 1 der beiden Verteilereinrichtungen angeschlossenen Fernmesseinrichtungen Messwerte übertragen werden. Auch können an in der Zeichnung nicht dargestellten bzw. nicht belegten Kontakten weitere Meldevorgänge bzw. auch Nachrichten übertragen werden.
Die in den beiden Stationen I und II angeordneten Verteilereinrichtungen können an sich dauernd umlaufende Verteilereinrichtungen, aber auch Start-Stop-Systeme sein. In jedem Falle sind die beiden Verteiler bzw. deren Antriebsmotoren mit Gleichlauf Vorrichtungen versehen und auch mit Vorrichtungen, dass irgendein Übertragungsvorgang nur dann ausgeführt werden kann, wenn die beiden Verteilereinrichtungen gleichlaufen und die zugeordneten Kontakte gleiche Winkelstellungen einnehmen.
Für den Fall, dass es sich um Start-Stop-Systeme handelt, oder für den Fall, dass die beiden Verteilereinrichtungen ausser Tritt fallen bzw. dass die an sich dauernd umlaufenden Verteilereinrichtungen vorübergehend stillgesetzt werden, sind Einrichtungen vorgesehen, um das Aussenden von verstümmelten Impulsen zu vermeiden, und Einrichtungen, um in jedem Falle die für den Betrieb wichtigen Fernmelde-und Fernsteuerungsvorgänge durchzuführen.
Die Aussendung von Impulsen bei eben anlaufenden oder in Gleichlauf kommenden Verteilern wird beispielsweise dadurch vermieden, dass eine Aussendung von Impulsen erst dann ermöglicht wird, wenn das J1-Relais angesprochen hat. Dies kann aber nur dann ansprechen, wenn die Kontaktbürste 2b
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genügend lange an dem Kontakt 2 Kontakt gegeben hat. Da zwischenzeitlich die Verteilereinrichtungen weiter umgelaufen sind, so kann die Aussendung eines Impulses an dem Kontakt 3 der Bahn V entweder erfolgen, falls das Relais Jl angesprochen hat, oder aber nicht, wenn die Zeit nicht ausreicht, um das Relais J1 zum Ansprechen zu bringen. Kommen die Verteiler zum Stillstand, so werden die Wellenarbeits-
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dass an Stelle der Fremdsteuerung der impulsgesteuerten Auswahleinrichtungen eine Selbststeuerung tritt.
Durch Schliessen des Kontaktes M 2 werden die Bahnen V1 und V2 bzw. 7/und V2' kurzgeschlossen
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steuerungs- und Fernmeldevorgang direkt über die Fernleitung L, so dass dieser durch die Ausserbetriebsetzung der Verteilereinrichtungen nicht gestört wird. Die Änderung einer Schalterstellung bewirkt beispielsweise das Aussenden der Impulsreihen über den Impulssender Js' und das Impulsrelais J/. Durch das Ansprechen des Impulsrelais Je'werden die Kontakte ilS, i2' und i3' geschlossen.
Der Kontakt i3' bewirkt, da der Wellenarbeitskontakt r1' geschlossen ist, das Ansprechen eines Verzögerungsrelais R/. Das Abfallverzögerungsrelais Ri'trennt an seinem Kontakt r/den eigenen Empfänger E'ab. An dem Kontakt i" wird nach dem Ansprechen des Impulsrelais J/und dem Aussenden eines Impulses am Kontakt it'der Drehmagnet Dj'der Sendeeinrichtung der Unterstation um einen Schritt weitergeschaltet. In der Empfangsstation I gelangen die ankommenden Impulse über den Ruhekontakt fi nach der Empfangseinrichtung E. Das ausgewählte Empfangsrelais Ei, E2, E3 usw. spricht an und schliesst einen Stromkreis für das entsprechende Betätigungsrelais, bringt aber ausserdem an seinen Kontakten e1a, e2a usw. ein Verzögerungsrelais R2 zum Ansprechen.
Das Verzögerungsrelais R2 öffnet seinen Kontakt r2, wodurch die Impulssendeeinrichtung der eigenen Station an der Aussendung von Impulsen verhindert wird, da der nun bestehende Stromkreis für das Impulsrelais J1 am Ruhekontakt r2 unterbrochen ist. Das Verzögerungsrelais R2 spricht rasch an und fällt mit Verzögerung ab. Die Verzögerung ist so bemessen, dass sie etwas grösser ist als die grösste der zwischen zwei Impulsen auftretenden Pausen. In gleicher Weise sind übrigens auch die Verzögerungsrelais Ri bzw. B/ ausgelüstet. Auf diese Weise wird erreicht, dass, wenn eine Station sendet, der eigene Empfänger und der fremde Sender abgeschaltet werden.
Bei gestörten Verteilereinrichtungen können also die Sende-und Empfangsvorgänge der Fernsteuerungs-
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Wellenarbeitskontakte sind geöffnet, wenn die Welle der Verteilereinrichtungen umläuft, und die Wellenruhekontakte, wenn die Welle stillsteht. Diese Kontakte werden zweckmässig ausser von der Welle noch von weiteren Schaltmitteln beeinflusst, die von dem Gleichlauf der beiden
Verteilereinrichtungen in beiden Stationen abhängig sind. Beispielsweise könnten diese Kontakte von Relais betätigt werden, die von einem besonderen Strom durchflossen werden, der nur dann fliesst, wenn die beiden Verteilereimichtungen sich in Gleichlauf befinden.
Eine andere Möglichkeit wäre die, ein derartiges Relais an einem oder mehreren Kontakten der umlaufenden Verteilereeinrichtungen anzuschliessen, wobei ein Ansprechen der Kontakte nur dann bewirkt werden soll, wenn eines dieser Überwaehungsrelais je nach deren betriebsmässiger Anordnung zum Ansprechen oder zum Abfallen kommt.
Werden die beiden Verteilereinrichtungen, wie dies bei grösseren Kraftnetzen die Regel sein wird, mit Wechselstrom gleicher Frequenz gespeist, so genügt für die Überwachung je ein Kontakt an der umlaufenden Kontaktbahn. Werden als Antriebsmotoren selbstanlaufende Synchronmotoren verwendet, die an das gleiche Kraftnetz angeschlossen sind, so genügt es, einen Kontakt bzw. ein Überwachungs- relais für die Überwachung des Synchronismus vorzusehen. Dieses Relais steuert entweder die Wellenkontakte oder zu diesen parallel angeordnete Kontakte.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung wird bei nur zeitweise umlaufenden Verteilern vorteilhaft so ausgebildet, dass das Anreizen des Impulssenders den Anlauf der Verteiler bewirkt. In diesem Falle steuert das Impulsrelais J1 bzw. das Impulsrelais J1'die Schalter der Antriebsmotoren M1 bzw. M1' ; das Aussenden der Impulse geschieht indessen erst bei Gleichlauf der beiden Verteilereinrichtungen, bis zu welchem Zeitpunkt die vorbeschriebenen Überwachungseinrichtungen in Tätigkeit bleiben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Steuerung entfernter beweglicher Organe bzw. zur Stellungsmeldung dieser Organe nach einer oder mehreren Überwachungsstationen über eine geringe Anzahl von Übertragungsleitungen unter Zwischenschaltung von impulsgesteuerten Auswahlvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass an den Sende-und Empfangsstellen den impulsgesteuerten Auswahlvorrichtungen dauernd oder nur zeitweise umlaufende Verteiler vorgeschaltet sind.