AT159367B - Anordnung zur synchronen Betätigung von Tastschaltern ohne Zuhilfenahme von besonderen Steuerleitungen. - Google Patents

Description

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  Anordnung zur synchronen Betätigung von Tastschaltern ohne Zuhilfenahme von besonderen
Steuerleitungen. 



   Wenn ein Drehstromversorgungsgebiet von mehreren Stellen aus gespeist wird, so sind in der
Regel die Speisepunkte hochspannungsseitig durch Kuppelleitungen miteinander veibunden. Dabei kann das Hochspannungsnetz strahlenförmig ausgebildet oder vermascht sein. 



   In jedem Falle muss man zur Erzielung einer Spannungsabsenkung zwecks Fernsteuerung einer Mehrzahl von Apparaten im Versorgungsgebiete alle Speisepunkte synchron kurzzeitig unterbrechen. 



   Zu diesem Zwecke braucht man im allgemeinen Steuerleitungen von der Sendestelle zu den einzelnen
Speisepunkten. 



   Um die synchrone Steuerung ohne besondere Steuerleitungen vornehmen zu können, ist vor- geschlagen worden, zunächst nur einen dem Versorgungsbereich die grösste Leistung zuführenden Tast- schalter zu unterbrechen und die, wenn auch geringe, an den andern Speisepunkten auftretende   Vo-   formung des Spannungsdreiecks mit Hilfe besonders empfindlicher Relais oder Drehfeldscheider dazu zu benutzen, um auch diese Speisepunkte zu tasten. Dabei muss der Haupttastschalter so lange unter- brechen, bis alle andern Tastschalter ausgelöst haben. Die Unterbrechungsdauer des Haupttastschalters muss infolgedessen mit Rücksicht   auf). die   Eigenzeit der Empfangsrelais und die Eigenzeit der andern
Tastschalter auf mindestens 10 Halbwellen des Netzwechselstroms bemessen werden. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein anderer Vorschlag zur synchronen Schaltung von örtlich getrennten Tastschaltern ohne besondere Steuerleitungen, u. zw. sowohl bei strahlenförmigen als auch bei vermaschten Hochspannungsnetzen. 



   Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass durch die Massnahmen zur synchronen Schaltung das Niederspannungsnetz oder zum mindesten diejenige Phase des Niederspannungsnetzes, an der die Empfangsrelais liegen, nicht merklich beeinflusst wird. 



   Im einfachsten Falle (Fig. 1) wird das gesamte Drehstromversorgungsgebiet, für das die Fein- steuerung mit kurzzeitiger Spannungsabsenkung vorgesehen werden soll, von den beiden Stationen SI und 8z aus gespeist. Das Sammelschienensystem 81 ist mit dem   Sammelschienensystem     8z   über die beiden Kuppelleitungen K1 und K2 verbunden. SI wird an zwei Stellen gespeist, an denen jeweils die beiden Tastschalter   T, und T,   vorgesehen sind, die beide die Phase R beeinflussen. Das zweite   Sammel-   schienensystem S2, das räumlich von dem ersten weit entfernt ist, wird an einer Stelle gespeist, an der der Tastschalter T3 (ebenfalls in der Phase R) vorgesehen ist. Die Abnahmestellen sind nicht ein- gezeichnet.

   Um das gesamte Versorgungsgebiet gleichmässig zu steuern, ist demnach das synchrone
Schalten der drei Tastschalter   Tl,     y 2 erforderlich.   Dies geschieht erfindungsgemäss dadurch, dass in den Zug einer Phase (T) einer beliebigen Kuppelleitung   (KJ   zwischen den beiden Sammelschienen ein auf eine sehr kurze Unterbrechungsdauer (etwa 1 Periode) eingestellter Hilfstastschalter Th ein- gefügt wird, der unmittelbar vom Sender her gesteuert wird, und dass an den Endpunkten der Kuppe]- leitung (also bei 81 und   8z)   Empfangsgeräte angeordnet sind, die auf den Eingriff des Hilfstastschalters in die Kuppelleitung ansprechen und die in den beiden Unterwerken angebrachten Tastschalter   Fj, Tg   und T3) synchron auslösen.

   

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 schalter   T82   bzw.   T83   angeordnet. Alle diese Tastschalter liegen in der gleichen Phase, an die auch die nicht dargestellten, die Aufnahme und Ausführung des Kommandos bewirkenden Empfangsrelais angeschlossen sind. 



   Um nun eine synchrone Betätigung aller Tastschalter und damit eine gleichmässige Kommandoausbreitung im Netz zu gewährleisten, sind folgende Massnahmen getroffen : der Tastschalter   T81   ist durch einen Widerstand W und einen Trennschalter Tr überbrückt. Es wird vor jeder eigentlichen Hauptimpulsgabe ein Vorimpuls gesandt, der aus einer Spannungsabsenkung besteht, die durch kurzzeitige Öffnung des Tastschalters   T81   hervorgerufen wird. Dabei ist dieser Schalter durch den Widerstand W und den Trennschalter Tr   überbrückt,   so dass mit Rücksicht darauf entsprechend den jeweiligen Belastungsverhältnissen die Spannung dieser Phase mehr oder weniger aufrechterhalten und zu einem geringeren Betrag abgesenkt wird als bei der darauffolgenden eigentlichen Hauptimpulsgabe.

   Die Bemessung des Widerstandes W ist so getroffen, dass auch bei Berücksichtigung der jeweiligen Belastung dieser Phase eine Spannungsabsenkung zustande kommt, die ausreicht, um die besonders empfindlichen Empfangsrelais   R,   und   jssg   in den Unterwerken zum Ansprechen zu bringen. Diese Relais nehmen also den Vorimpuls auf und bringen über örtliche Stromkreise die zugehörigen Tastschalter TU bzw.   Ts   nach einer festliegenden Zeit zum Ansprechen. Diese Verzögerung ist durch die Eigenzeit der Relais 
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 erfolgt mit Lichtgeschwindigkeit. 



   Durch den Vorimpuls wird zweckmässig auch auf den Trennschalter Tr eingewirkt und dieser geöffnet, so dass der Tastschalter   TS,   bei dem nun folgenden Hauptimpuls allein die   Stromführung   der getasteten Phase übernimmt. Im gleichen Zeitpunkt, wie über die Empfangsrelais an den Unterstellen dort die   Tastsehalterbetätigung   erfolgt, wird nun auch der Tastschalter   TB1   der Hauptstelle geöffnet. Das einfachste Mittel, um diesen Vorgang von dem vorausgegangenen Vorimpuls abhängig zu machen, ist die Anordnung eines gleichartigen Empfangsrelais in der Hauptstelle selbst. Schliesslich sind Mittel vorgesehen, die nach abgegebenem Hauptimpuls, d. h. nach Schliessung des Tast- schalters   TB1   wieder eine selbsttätige Schliessung des Trennschalter Tr bewirken. 



   Es wird daher mit einem Mindestaufwand an Schaltern eine gleichmässige Ausbreitung der
Spannungsabsenkungen im Netz und damit ein sicheres Ansprechen aller Empfangsrelais gewährleistet. Ausserdem hat die Überbrückung des Tastschalters TE die Wirkung, dass dieser im Normalfall nur einen Teil des Stroms dieser Phase führt und somit schwächer dimensioniert werden kann. 



   An der Hauptstelle sind die   üblichen     Verriegelungsschaltungen   vorzusehen, die eine Aussendung des Vorimpulses durch den Tastschalter   TB1   nur gestatten, wenn der Trennschalter Tr eingelegt ist. 



   Schliesslich werden zweckmässig in der Hauptstelle auch Anzeigevorrichtungen vorgesehen, die die jeweilige Stellung von   TB1   bzw. Tr anzeigen und die Zulässigkeit der Aussendung der Vorimpulse bzw. des eigentlichen Kommandos erkennen lassen. Für die Betätigung aller Tastschalter ist zweckmässig eine Druekknopfsteuerung vorgesehen, die je nachdem, welcher Druckknopf betätigt wird, selbsttätig die Aussendung der entsprechenden Vorimpulse bzw. Kommandoimpulsfolge vornimmt. 



   Unabhängig davon, ob nun ein oder mehrere Tastschalter vorgesehen sind oder ob der betreffende Tastschalter zur Aussendung von Vorimpulsen bzw. Hauptimpulsen dient, wird man bestrebt sein, den Schalter möglichst klein auszuführen. Dies gelingt, wenn man die Anordnung zur impulsmässigen Unterbrechung gemäss einer weiteren Erfindung so ausbildet, dass in den Zug eines Leiters Zündstiftgefässe in Antiparallelschaltung eingeschaltet sind, die im Rhythmus der Tastung eine Unterbrechung des Leiterstroms im Augenblick des Nulldurchgangs bewirken. 



   In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung dargestellt, u. zw. sind mit 1, 2, 3 die Netzleiter bezeichnet, von denen der Leiter 2 getastet werden soll. Demnach sind die über das Netz verteilten Empfangsrelais an den Leiter 2 angeschlossen. Mit 4 und 5 sind Quecksilberdampfentladungsröhren bezeichnet, an deren Stelle aber auch gittergesteuerte Entladungsgefässe treten können. Die Zündstifte der Entladungsröhren sind mit 6 und 7 bezeichnet. Die Anordnung enthält ferner ein Hochfrequenzgerät, das etwa nach Art eines Hochfrequenzdiathermieapparats ausgebildet ist und die Wicklungen 8, 9, 10 sowie einen Selbstunterbrecherkontakt 11 besitzt.

   Die Röhrenanordnung wird normalerweise durch einen Schalter 12   überbrückt,   der beispielsweise durch Druckluft betätigt wird, die über Leitungen   13, 14   mit Ventilen 15, 16 aus einem Behälter 17 entnommen wird. An Stelle von Druckluft kann zur Betätigung des Schalters 12 auch ein beliebiges anderes Mittel verwendet werden. 



  An die Druckluftleitung 13 ist ein Membranrelais 18 mit einem Kontakt 19 angeschlossen. Mit dem Gestänge des Membranrelais ist eine Nase 21 verbunden, die mit einer elektromagnetisch betätigten Sperrung 20 zusammenarbeitet. Die Rückführungsfeder für die Sperrung 20 ist mit 22 bezeichnet. 



  Die Anordnung enthält weiterhin einen Kontakt 24, der von einem an die Druckluftleitung 14 angeschlossenen Membranrelais 25 betätigt wird. 26 ist der eigentliche Tastschalter, der in diesem Falle als Druckknopf dargestellt ist, aber ebensogut ein beliebiger anderer Schalter sein kann. Insbesondere ist es möglich, solche Schalter zu verwenden, die eine genau einstellbare Schaltzeit besitzen. Zur Speisung der Hilfseinrichtungen dient eine Stromquelle 27, die sowohl Gleichstrom als auch Wechselstrom sein kann. Ferner ist ein Verzögerungsrelais 23 vorgesehen. 28 ist der Steuerzylinder für den Schalter 12, 29 die Betätigungsspule der Sperrvorrichtung 20. 

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   In den Netzleiter 2, der getastet werden soll, sind zwei Röhren   4   und 5 in Antiparallelschaltung eingeschaltet, wodurch erreicht wird, dass beim Öffnen der Gitter bzw. bei entsprechender Beeinflussung der Zündstifte beide Halbwellen des Wechselstrom im Leiter 2 fliessen können. Die verwendeten Röhren können sowohl Thyratrons oder auch Ignitrons sein. Die Aussendung eines Kommandos, d. h. eine Tastung, die beim Ausführungsbeispiele von Hand aus vorgenommen wird, spielt sich wie folgt ab : Das die Röhrenanordnung normalerweise überbrückende Trennmesser 12 wird durch Betätigung des Druckluftventils 15 ausgeschaltet. Um im Augenblicke der Öffnung des Trennmessers 12 den Strom auf die Röhrenanordnung übergehen zu lassen, müssen die Röhren ihre volle Leitfähigkeit besitzen.

   Zu diesem Zwecke wirkt die die Öffnung des Trennmessers bewirkende Druckluft über das Membranrelais 18 auf den Kontakt 19, der geschlossen wird, so dass die   Primärwicklung   10 des Induktionsgeräts an Spannung gelegt wird. Durch den Selbstunterbrecherkontakt 11 werden in den Sekundärwicklungen 8 und 9 Spannungen induziert, die beispielsweise an die Zündstifte 6 und 7 Spannungen 
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   frequenzgeräte   sonst noch eingebauten Kondensatoren sind der Einfachheit halber weggelassen. Die hohe Frequenz der Zündsehwingungen, die auf die Zündstifte 6 und 7 einwirkt, hat zur Folge, dass die beiden Röhren praktisch zu jedem beliebigen Zeitpunkt der Periode des Netzwechselstroms mit der   Stromzuführung   beginnen können.

   Da die Druckluft, die das Trennmesser öffnet, nur vorübergehend wirkt, sorgt die Sperrung 20 dafür, dass auch nach Verschwinden der Druckluft der Kontakt 19 geschlossen bleibt. 



   Hat somit das Trennmesser 12 geöffnet, so wird die Stromführung von den beiden Röhren 4 und 5 übernommen. Erfolgt nunmehr die eigentliche Tastung mittels des Druckknopfes 26, dessen Betätigung auch selbsttätig erfolgen kann, so wird für die Dauer der Unterbrechung des Stroms in der Primärspule 10 vom jeweils   nächstfolgenden   Nulldurehgang des Stromes im Leiter 2 dessen Unterbrechung bewirkt. Die Dauer der Unterbrechung des Stroms im Leiter 2 entspricht der Dauer der Unterbrechung durch den Tastkontakt 26. Die Entladungsgefässe 4 und 5 sind dabei das Mittel, das selbsttätig die Ab-und Zuschaltung im Augenblick des Nulldurehganges des Stroms vornimmt. 



   Zur   Vermeidung   von hohen   Ausgleichströmen   bei der Wiedereinschaltung der Röhren ist es zweckmässig, die Dauer der Unterbrechung (Tastzeit) so zu bemessen, dass das Wiederzünden zu einem Zeitpunkt erfolgt, in dem der Netzstrom im stationären Endzustand gerade durch Null geht. Nach Durchführung der Tastung müssen die beiden Entladungsgefässe so lange in Betrieb bleiben, bis das Trennmesser   12   wieder geschlossen ist. Wird daher über das Einlassventil 16 Druckluft auf den Kolben 28 des Betätigungszylinders gegeben, so wird über das Membranrelais 25 der Kontakt 24 geschlossen, der über das Verzögerungsrelais 23 die Spule 29 der Sperrvorrichtung erst dann an Spannung legt, wenn das Trennmesser 12 mit Sicherheit wieder geschlossen hat. Erst dann 
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 geöffnet.

   Da die Röhren mithin nur während der Tastzeit in Betrieb sind, sind sie in bezug auf ihre für Dauerbetrieb bemessene Nennstromstärke sehr hoch überlastbar, so dass also ausserordentlich 
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 beispiele sind Gasentladungsgefässe mit Zündstiften verwendet worden, weil derartige Gefässe eine besonders hohe Strombelastbarkeit aufweisen. Grundsätzlich können aber auch Gefässe mit Gittersteuerung verwendet werden. 



   Die Entladungsgefässe können gegen die Wirkung von Kurzsehlussströmen dadurch geschützt werden, dass beim Auftreten unzulässig hoher Ströme die Zündspannung unverzögert unterbrochen wird, wodurch vom nächsten Nulldurchgang ab der   Kurzschlussstrom   erlischt. Demgemäss muss ein Überstromrelais vorgesehen werden, das über einen Stromwandler an die getastete Phase angeschlossen wird und das den Tastkreis unterbricht, sobald Überströme auftreten. Da wegen der Unterbrechung des   Tastkreises   im   Kurzschlussfall   nur noch in den beiden nicht getasteten Leitern der Kurzschlussstrom fliessen kann, erfolgt die   Kurzsehlussabschaltung   wie bei einem zweipoligen Kurzschluss. 
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1.

   Anordnung zur gleichzeitigen Absenkung einer verketteten Spannung an allen gekuppelten Speisepunkten eines an zwei oder mehreren Stellen gleichzeitig gespeisten   Drehstomversorgungsgebietes   ohne Zuhilfenahme besonderer Steuerleitungen, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zug einer Phase einer beliebigen Kuppelleitung zwischen je zwei Speisepunkten des Versorgungsgebietes ein auf eine sehr kurze Unterbreehungsdauer (etwa 1 Periode) eingestellter Hilfstastschalter eingefügt wird, der unmittelbar vom Sender her gesteuert wird, und dass an den Endpunkten der Kuppelleitung, also in den gleichzeitig zu tastenden Speisepunkten, Empfangsgeräte angeordnet sind, die auf den Eingriff des Hilfstastsehalters in die Kuppelleitung ansprechen und die die in den beiden Unterwerken angebrachten Tastschalter synchron auslösen.

Claims (1)

1. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer oder mehreren Speisestellen in einer nicht unterbrochenen Phase Hilfstastsehalter angeordnet sind, die einen Vorimpuls geben, der von hochempfindlichen Relais aufgenommen wird, die eine synchrone Auslösung aller Haupttastschalter bewirken. <Desc/Clms Page number 5>

   3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfstastschalter in einer andern (nicht abgesenkten) Phase liegt als die Haupttastschalter.

   4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Hilfstast- schalter beeinflussten Relais auf die während der Dauer der Unterbrechung eintretende Stromlosigkeit des betreffenden Kuppelleiters ansprechen.

   5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais als Null- relais ausgebildet ist und anspricht, wenn die (vektorielle) Differenz zwischen den beiden übrigbleibenden Kuppelleiterströmen Null wird.

   6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Relais auf den während der Dauer der Unterbrechung der einen Kuppelleitung eintretenden Sprung der Phasenlage zwischen den Strömen der beiden andern Kuppelleiter ansprechen.

   7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass über Strom- wandler und Gleichrichter die beiden Ströme in zwei Wellengleichspannungen verwandelt, diese in Reihe geschaltet und als negative Gittervorspannung einem Thyratronrohr zugeführt werden, u. zw. derart, dass dieses nur zündet, wenn die beiden Wellenspannungen gleichzeitig Null werden bzw. die beiden zu vergleichenden Kuppelleiterströme in Phase sind.

   8. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Haupttastschalter selbst zur Abgabe des oder der Vorimpulse dient.

   9. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Haupttastschalter durch einen mit einem Trennschalter in Reihe geschalteten Widerstand überbrückt ist.

   10. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abgabe von Vorimpulsen die Überbrückung eingeschaltet ist, u. zw. derart, dass eine Betätigung des Haupttastschalters eine durch den Widerstandswert bedingte geringe Spannungsabsenkung in der getasteten Phase hervorruft.

   11. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabe des bzw. der Vorimpulse dazu benutzt wird, um den Trennschalter im Überbrückungsstromkreis zu öffnen, u. zw. derart, dass die folgenden Kommandoimpulse die volle Spannungsabsenkung bewirken.

   12. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die nach erfolgter Aussendung aller das Kommando kennzeichnenden Impulse die Wiedereinschaltung des Trennschalter bewirken.

   13. Anordnung zur impulsmässigen Unterbrechung eines oder mehrerer Leiter eines Verteilungssystems für elektrische Energie zwecks Aussendung von Fernsteuerkommandos nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zug eines Leiters Zündstiftgefässe in Antiparallelschaltung eingeschaltet sind, die im Rhythmus der Tastung eine Unterbrechung des Leiterstroms im Augenblick des Nulldurchgangs bewirken.

   14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu den Zündstiftgefässen ein Trennmesser geschaltet ist, das diese normalerweise überbrückt.

   15. Anordnung nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündstiftgefässe vor Öffnung des Trennmessers freigegeben und nach Schliessung des Trennmessers gesperrt werden.

   16. Anordnung nach den Ansprüchen 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündstromkreis der Zündstiftgefässe durch die das Trennmesser betätigende Druckluft eingeschaltet wird und durch eine Blockierung so lange eingeschaltet bleibt, bis durch die Druckluft bei der Einschaltung des Trennmessers die verzögerte Ausschaltung des Zündkreises erfolgt.

   17. Anordnung nach den Ansprüchen 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündstiftgefässe mit Gittersteuerung oder Zündstiftsteuerung ausgerüstet sind.

   18. Anordnung nach den Ansprüchen 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei Zündstiftgefässen der Tastkreis ein Hochfrequenzgerät speist.

   19. Anordnung nach den Ansprüchen 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastkreis beim Auftreten unzulässig hoher Ströme durch ein unverzögert anspreehendes Überstromrelais unterbrochen wird.