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Fernsteuereinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Femsteuereinrichtung mit überlagerter Steuerfrequenz bei in Kaskade geschalteten Beleuchtungsnetzen.
Es ist bekannt, dass z. B. bei der TonfrequenzFernsteuerung in Sekundämetzen nach dem Reihenüberlagerungsverfahren besondere Steuerverbindungen zwischen der zentralen Geberstelle und den einzelnen Transformatorenstationen erforderlich sind, deren Verlegung oft aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen auf Schwierigkeiten stösst. Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, die Strassenbeleuchtungsdrähte als Steuerkanäle für die Tonfrequenz-Fernsteuerung mitzubenutzen. Dies ist besonders dann günstig, wenn die Strassenbeleuchtungsanlagen nach dem bekannten Prinzip der Kaskadenschaltung aufgebaut sind, denn in diesem Fall ist von den Beleuchtungssträngen, die von einer Station ausgehen, wenigstens einer in die benachbarte Station eingeführt.
Am Ende eines solchen Stranges ist dann ein Femschalter angeschlossen, der wiederum einen weiteren Beleuchtungsstrang, der nach einer folgenden benachbarten Station führt, unter Spannung setzt.
Erfindungsgemäss wird nun ein solches kaskadenartig gestaffeltes Strassenbeleuchtungsnetz unter Verwendung von Impulsspeichern gleichzeitig auch zur zentralen Steuerung von Tarifapparaten, Stromverbrauchern usw. mit Hilfe der Überlagerung von Steuerströmen, deren Frequenz von derjenigen des Netzes abweicht, verwendet.
In der Zeichnung zeigt die Fig. 1 eine grund-
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verwendeten Impulsspeicher-Schaltung darstellt.
In der Fig. 1 bedeuten I, II und III drei Transformatorenstationen, deren Transformatoren beispielsweise hochspannungsseitig in Dreieck und niederspannungsseitig in Stern geschaltet sind. Die Sekundärleitungen dieser Transfor-
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Die Anzahl der Stationen ist beliebig. In jeder
Station befindet sich ein Schalter 1, 2 bzw. 3, welcher einen zugeordneten Beleuchtungsstrang 4, 5 bzw. 6 einpolig an Spannung zu legen gestattet. In der Transformatorenstation I befindet sich sowohl eine Steuerstelle für die Beleuchtungsanlage als auch eine Gebereinrichtung für die Tonfrequenzüberlagerung. Beide Einrichtungen sind in der Fig. nicht dargestellt, da sie für die Erfindung nicht von wesentlicher Bedeutung sind.
Von der Tonfrequenzüberlagerungseinrichtung wurden hingegen dargestellt ein Tonfrequenzgenerator 7, ein überlagerungstransformator 8 und ein Impuls-Schütz 9. In der Transformatorenstation II befindet sich am Ende des Beleuchtungsstranges 4 ein Empfängerrelais 10, welches parallel zu einem nicht dargestellten Fernschalter für die Beleuchtung liegt, ein dazugehöriger Schalter 11, ein Impulsspeicher 12, ein durch diesen gesteuerter Schalter 13, ein Tonfrequenzgenerator 14 und ein in der Sternpunktleitung liegender Überlagerungstransfor- mator 15. Analoge Schaltungselemente befinden sich in der Transformatorstation II1 und gegebenen- falls in weiterhin angeschlossenen Stationen.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende :
Durch das Umlegen des Schalters 1 von der rechten in die linke Lage wird der Beleuchtungsstrang 4, der nach der Station 11 führt, unter Netzspannung gesetzt. Dadurch wird in der Station 11 ein Fernschalter, von dem nur der Kontakt 2 dargestellt ist, erregt und ebenfalls
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transformatoren werden nun einerseits die Sekundärnetze der Stationen einphasig überlagert, anderseits erhalten auch die Beleuchtungsstränge 4, 5, 6 Tonfrequenzspannung, gleichgültig in welcher Lage sich die Schalter 1, 2, 3 befinden.
Dabei findet eine Beeinflussung dieser Schalter, die für die niederfrequente Betriebsspannung bemessen sind sowie eine nennenswerte Absorption an tonfrequenter Energie durch die Beleuchtunglampen nicht statt, da die Tonfrequenzspannung bekanntlich nur wenige Prozente beträgt. Durch die im Beleuchtungsstrang 4 aufgedrückte Tonfrequenzspannung wird nun das Empfängerrelais 10 gesteuert und überträgt mittels seines Schalters 11 die Steuerimpulse auf den Impulsspeicher 12, welcher die Steuerbefehle von der Station I aufnimmt und sie nachher an das eigene
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Stationsnetz sowie an die nächste Station weiter- gibt, wo sie durch das Empfängerrelais 16 und den Impulsspeicher 18 aufgenommen und gegebenenfalls ebenfalls weitergeleitet werden.
Ein Ausführungsbeispiel für die Schaltung der Impulsspeicher ist in der Fig. 2 dargestellt.
Es bedeutete darin P, 0 die zwei Leiter eines
Wechselstromnetzes. E ein Empfängerrelais, welches am Ende des Beleuchtungsstranges der vorangehenden Station angeschlossen ist, C einen
Kondensator, mit welchem der Empfänger- relaiskreis auf die Frequenz der tonfrequenten
Steuerimpulse abgestimmt wird, so dass diese
Relais durch die niederfrequente Beleuchtungs- spannung der Strassenlampen nicht beeinflusst wird. Ein Synchromotor M treibt gleichzeitig drei Drehkontakte dl, d2, d3 eines Drehwählers, dessen Kontaktbahnen I, II und III beispielsweise
52 Kontakte aufweisen, an.
Ein Umschalter m1) mi wird durch die Drehwählerachse bei Beginn der Drehbewegung jeweils umgeschaltet, noch bevor der Drehkontakt den Kontakt 0 der Kontaktbahn I verlassen hat und bleibt in der neuen Stellung bis am Ende der Drehbewegung die Drehkontakte die Bahnkontakte 0 wieder erreicht haben, worauf der Umschalter von m2 auf ml zurückgelegt wird. An jeweils zwei Bahnkontakte der Kontaktbahn I sind zwei Spulen von Kipprelais Ksi, Kg usw. in der dargestellten Art angeschlossen, während der Kontakt 0 mit einer Spule eines Kipprelais Ar und der Kontakt 51 mit einer Spule eines Kipprelais Ka verbunden sind, deren zweite Spule am Drehkontakt d3 der Kontakbahn III liegen. e ist ein Arbeitskontakt des Empfängerrelais E.
Die Kontakte kil, kit ku3 werden durch das Kipprelais J? gesteuert, während die Kipprelais , usw. die Kontakte ll, k12, 21, k22 usw. steuern. Ein Arbeitskontakt ar des Kipprelais Ar gestattet einen Antriebsmotor MI eines Tonfrequenzgenerators TG an eine Spannungsquelle zu legen.
Am Drehkontakt liegt ein Impulsschütz S, welcher einen Sendekontakt s betätigt. An den Bahnkontakt 50 der Kontaktbahn III ist ferner noch ein anzug- und abfallverzögertes Relais V angeschlossen, dessen Arbeitskontakt v1 den Kontakt 51 der Kontaktbahn II an Spannung zu legen gestattet, während sein Arbeitskontakt v2 parallel zum Kontakt ar liegt.
Die Wirkungsweise dieser ImpulsspeicherEinrichtung ist die folgende :
Wenn von der Sendestelle in der Station I ein Steuervorgang durch das Aussenden eines sogenannten Anlaufimpulses eingeleitet wird, schliesst das Empfängerrelais E kurzzeitig seinen Kontakt e und der Synchronmotor M erhält Spannung über den Stromkreis P, e, dl, 0, m1) M, 0 und beginnt zu laufen. Der von der Wählerachse gesteuerte Umschalter m1, m2 wird am Anfang der Drehbewegung, noch bevor der Kontaktarm dl den Bahnkontakt 0 verlassen
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Sendewähler der Station 1 weiterläuft. Durch den Anlaufimpuls wird ausserdem aber auch noch das an den Bahnkontakt 0 angeschlossene Kipprelais Ar umgelegt, so dass der entsprechende Kontakt ar schliesst und den Antriebsmotor MI des Tonfrequenzgenerators TG zum Anlauf bringt.
Während des Umlaufes des Drehkontaktes dl können nun vom Sendewähler in der Station I ein oder mehrere Befehlsimpulse ausgesandt und eines oder mehrere der Kipprelais KI, K2 usw. entsprechend dem gewünschten Befehl, über die Bahnkontakte 1, 2, 3, 4... bis 50 gesteuert werden. Dadurch werden die zugehörigen Kontakte ku, 12, k usw. ge- gebenenfalls betätigt und bereiten auf der Kontakt-
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Bei Erreichen des Bahnkontaktes 51 wird von der Sendestelle bei jeder Befehlsübermittlung ein weiterer Impuls ausgesandt, der das an diesen Bahnkontakten angeschlossene Kipprelais Ku erregt. Dadurch werden die drei Kontakte kU1' ku2 und ku3 geschlossen.
Durch ku1 wird der Umschalter m1'm2 überbruckt, so dass dieser unwirksam wird, wenn er in der Stellung 0 des Drehwählers wieder auf m1 umgelegt wird und dadurch den Wähler zum Stillstand bringen würde. Während nun der Sendewähler in der Station I nach einer vollen Umdrehung in der O-Stellung stehen bleibt, wird durch die beschriebene Anordnung veranlasst, dass der Drehwähler der Station I weiterläuft und einen weiteren Zyklus beschreibt. Durch den nunmehr geschlossenen Kontakt A werden der Bahn- kontakt 0 und die durch die Kipprelais K1, K2 usw. vorgewählten Kontakte der Kontaktbahn II unter Spannung gesetzt.
Während des zweiten Wählerumlaufes werden daher durch den Drehkontakt d2 ein Anlassimpuls (Kontakt 0) sowie gegebenenfalls weitere Befehlsimpulse an das Schütz S abgegeben und über dessen Kontakt s in gleicher Zahl und zeitlichem Abstand von
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Station I empfangen werden. Durch den nunmehr ebenfalls geschlossenen Kontakt kil, 3 wird einerseits der Kontakt 50 der Kontaktbahn III an Spannung gelegt und anderseits das anzugs-und abfallverzögerte Relais V erregt.
Dies hat zur Folge, dass der Kontakt 51 der Kontaktbahn II durch Ci erst unter Spannung
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Bahnkontakt 51 hinweg ist. Erreicht nun am Ende des zweiten Umlaufes der Kontaktarm d3 den Bahnkontakt 50, so werden die entsprechenden Spulen der Kipprelais Ku und Ar erregt und diese in ihre Ruhestellung zurückgekippt. Das Verzögerungsrelais V hält aber seinen Kontakt v1 noch geschlossen, so dass Impulsschütz S über den Kontakt 51 der Kontaktbahn II noch einen Zusatz-Impuls erhält, wodurch der Drehwähler in der Station III ebenfalls in der beschriebenen Weise zu einem weiteren Umlauf veranlasst und das
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in dieser Station gespeicherte Impulstelegramm auf eine weitere Station IV weitergegeben wird.
Diese stufenweise Weitergabe der Steuerbefehle kann selbstverständlich beliebig fortgesetzt werden. Durch den zweiten Kontakt V2 des Verzögerungsrelais V, der den Anlasskontakt ar des Antriebs-
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Zurückstellung des Kipprelais Ar über den Kon- takt 50 der Kontaktbahn III, noch so lange weiter- läuft, bis der Zusatzimpuls auf dem Kontakt 51 der Kontaktbahn 11 ausgesendet ist. Anschliessend bleibt der Drehwähler in der Nullstellung stehen und der Tonfrequenzgenerator kommt zur Ruhe.
Nunmehr ist die Einrichtung für die Aufnahme und Weitergabe weiterer Steuerbefehle bereit.
Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel des Impulsspeichers sowie die ganze Tonfrequenz- ausrüstung ist für alle Zwischenstationen gleich.
Nur in der zentralen Sendestation, von der aus die Steuerbefehle ausgesandt werden, befindet sich kein Impulsspeicher. Hingegen ist hier eine weiter nicht beschriebene Geber-Einrichtung zur Steuerung eines Impulsschützes vorhanden.
Es ist selbstverständlich, dass die zur Anwendung gelangenden Befehlsimpulse nicht wie im Ausführungsbeispiel gewählt, in das Gebiet der Tonfrequenz fallen müssen. Die Steuerströme können vielmehr irgend eine von der Netzfrequenz abweichende Frequenz aufweisen. Insbesondere kann es sich auch um Gleichstromimpulse handeln, d. h. um Steuerströme mit der Frequenz Null.
Der besondere Vorteil der oben beschriebenen Fernsteuereinrichtung liegt in der gleichzeitigen Verwendung der Strassenbeleuchtungsdrähte für Steuerzwecke. Insbesondere wird damit die oft gewünschte zeitliche Staffelung der Einschaltung von grösseren Verbrauchern, z. B. Warmwasserspeicher usw., ohne besondere Massnahmen erreicht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fernsteuereinrichtung bei in Kaskade geschalteten Beleuchtungsnetzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Strassenbeleuchtungsnetz unter Verwendung von Impulsspeichern gleichzeitig auch zur zentralen Steuerung von Stromverbrauchen mit Hilfe der Überlagerung von Steuerströmen, deren Frequenz von derjenigen
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