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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Anzeige von Seilbrüchen bzw. Erdschlüssen von übertragungsleitungen, Seilschleife für Pendelseilbahnen od. dgl. mittels tonfrequentem Wechselstrom, bei der die übertragungsleitung od. dgl. kapazitiv einerseits an mindestens einen Tonfrequenzsender, anderseits an einen auf die Frequenz des Tonfrequenzsenders abgestimmten Empfänger gekoppelt ist, welchem eine Anzeigevorrichtung nachgeschaltet ist.
Insbesondere beim Betrieb von Pendelseilbahnen ist es wichtig, die Seile dauernd auf gegenseitige Berührung hin zu überwachen. Bei den meisten Bahnen wird die Berührung der Seile mit dem Tragseil überwacht, das Erdpotential führt, weshalb diese überwachung Erdschlussüberwachung genannt wird.
Bisher erfolgte diese Überwachung mittels galvanischer Ankopplung durch Messung des Isolationswertes zwischen der Seilschleife und der Erde, was grosse Anforderungen an die meistens aus Bolzen oder Bürsten bestehende Abnehmervorrichtung stellte. Die erforderliche mechanische Konstruktion unterlag einer grossen Abnutzung und grossen Änderungen der übergangswiderstände, was Unsicherheiten zur Folge hatte.
In der franz. Patentschrift Nr. 1. 460. 621 ist eine Einrichtung zur Erdschlussüberwachung geoffenbart, bei der für die Erdschlussanzeige die Amplitudensumme zweier oder mehrerer Tonfrequenzen, die von an die Seilschleife gekoppelten Tonfrequenzgeneratoren geliefert werden, herangezogen wird. Da für die Erdschlussanzeige keine gesonderen Kanäle vorgesehen sind, kann die überwachungseinrichtung nur im Zusammenhang mit einer Signaleinrichtung verwendet werden, wobei die Amplitudensumme durch atmosphärische Entladungen stark beeinträchtigt wird, wodurch derartige Anlagen äusserst störanfällig sind.
Durch die Schweizer Patentschrift Nr. 412961 ist eine Sicherheitseinrichtung für Seilbahnen zum Feststellen von Berührungen der Zugseilschleige mit dem Tragseil bekanntgeworden, bei der mittels zweier Seildurchlaufübertrager und einer nachgeschalteten Brücke die Schleifenströme verglichen werden, wobei im Falle einer Differenz der Schleifenströme, wie sie etwa durch einen Erdschluss entsteht, das Brückengleichgewicht gestört wird, was eine Anzeige hervorruft. Hiebei sind die kleinen Erdkapazitäten von Nachteil, weil im Falle eines Erdschlusses die das Brückengleichgewicht störenden Differenzen nur sehr gering sind, so dass eine solche Einrichtung nur bedingt sicher arbeitet.
Es ist auch bekanntgeworden, hochfrequente bzw. tonfrequente Ströme heranzuziehen, wobei durch Ankopplung über ein Rohr, durch das die Seilschleife geführt wurde, eine kapazitive Messung erfolgte, indem eine Kapazitätsänderung einen Hinweis auf eine Veränderung des Leitwertes zwischen Seilschleife und Erde lieferte. Diese Einrichtungen weisen den Nachteil auf, dass neben Seilbrüchen oder Erdschlüssen noch zahlreiche andere Einflüsse vorhanden sein können, die zu Kapazitätsänderungen führen, was häufige Fehlanzeigen zur Folge hat.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, bei der Fehlanzeigen weitgehend vermieden werden, tatsächliche Seilbrüche bzw. Erdschlüsse aber mit Sicherheit angezeigt werden.
Erfindungsgemäss liegen am Ausgang des Tonfrequenzsenders zwei unterschiedliche Tonfrequenzen, entweder in zeitlich vorgegebenem Wechsel oder als Trägerfrequenz und deren Modulation, an und enthält der Empfänger auf diese beiden Frequenzen selektive Filteranordnungen, wobei jeweils beide Filteranordnungen logisch miteinander verknüpft auf die Anzeigeeinrichtung geführt sind, u. zw. im erstgenannten Fall durch eine Exklusiv-Oder-Verknüpfung und im zweitgenannten Fall durch Koinzidenz.
Dadurch, dass der Tonfrequenzempfänger auf die beiden Frequenzen selektive Filteranordnungen enthält, wird eine Beeinflussung der Anzeige durch Fremdfrequenzen vermieden. Die Anzeigevorrichtung reagiert tatsächlich nur auf Amplitudenänderungen des konkret übertragenen Frequenzbandes bzw. der im vorgegebenen Tastrhythmus übertragenen Frequenzen, wobei das zu überwachende Seil od. dgl. zusammen mit den Rohren als kapazitives Zwischenglied wirkt. Die erfindungsgemässe Einrichtung weist auch den Vorteil auf, dass zwischen Geräteausfall und Erdschluss eindeutig unterschieden werden kann.
Vorteilhafterweise ist der Tonfrequenzsender ein Zweifrequenzsender, dessen beide benachbarten Frequenzen zeitlich hintereinander tastbar sind, wobei der Empfänger ein beide Frequenzen umfassendes Bandfilter und diesem nachgeschaltet eine durch zwei parallele Filter gebildete Frequenzweiche für die beiden Frequenzen enthält, wobei die beiden Ausgänge der Frequenzweiche über ein Exklusiv-Oder-Gatter an die Anzeigeeinrichtung geführt sind.
Durch diese Weiterbildung werden aufwendige Filterkonstruktionen vermieden, die sonst für Nebensprechdämpfungen in der Grössenordnung von 100 dB notwendig währen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Fig. l zeigt eine Einrichtung mit einem modulierten Tonfrequenzsender und Fig. 2 eine Einrichtung mit einem Zweifrequenzsender.
Bei dem in Fig. l dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zu überwachende übertragungsleitung beispielsweise die Seilschleife einer Pendelseilbahn, durch zwei Metallrohre --2, 3-- geführt, wobei das Metallrohr--2--bei der Gegenstation und das Metallrohr --3-- bei der Antriebsstation der Pendelseilbahn angeordnet ist. Das Metallrohr --2-- ist über einen übertrager --4-- an den Ausgang eines Verstärkers - angeschlossen, an dessen Eingang der Ausgang eines Tonfrequenzsenders --6--- liegt, der mittels eines Modulators--7--frequenzmoduliert wird.
Empfangsseitig ist das Metallrohr--3--an einen
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angeschlossen ist, an das die einen Seilbruch bzw. einen Erdschluss anzeigende Vorrichtung--12-angeschlossen ist.
Tritt ein Erdschluss ein, so bildet dieser einen Nebenschluss, durch den der Pegel des übertragenen Signals wesentlich herabgesetzt wird, was von der Vorrichtung --12-- angezeigt wird. Bei einem Seilbruch wird die übertragung gänzlich unterbrochen ; die Anzeige kann hiebei mittels eines Relais erfolgen, das bei Unterschreitung eines vorbestimmten Pegels die Anzeigevorrichtung auslöst.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an den Eingang des Verstärkers-5-zwei Tonfrequenzsender-13, 14--angeschlossen, wobei der eine Sender beispielsweise auf eine Frequenz fi = 78 Hz und der andere Sender auf eine Frequenz f2 = 82 Hz abgestimmt ist, wobei ein Umschalter-15--
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gelegt werden ; an die Stelle der beiden Sender--13, 14--kann auch ein einziger treten, der die Impulse von 80 2 Hz liefert.
Im Tonfrequenzempfänger--8--sind an das beide Frequenzen umfassende Bandfilter--9--, das das
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Hieraus ist ersichtlich, dass an die Vorrichtung--12--nur dann eine logische "1" gelangt, wenn jeweils der eine der Diskriminatoren--16, 17-- eine logische"l"und der andere eine logische "0" liefert.
Liefern beide Diskriminatoren--16, 17-eine logische"0"oder eine logische "1", so gelangt an die Vorrichtung - -12-- eine logische "0". Dies bedeutet, dass an die Vorrichtung--12--nur dann eine logische "1" geliefert wird, wenn die beiden Frequenzen-fi und fz--ordnungsgemäss übertragen werden. Auch hier kann eine Anzeige wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. l bei Unterschreitung eines vorbestimmten Pegels erfolgen, wobei es sich gezeigt hat, dass bei Rohrlängen von 1 m und Rohrdurchmessern von 11 cm bei Erdschluss empfangsseitig ein Normalpegel von-0, 6 Np auf-3, 6 Np absinkt.
Die Erfindung ist mit Vorteil überall dort anwendbar, wo Leitungen im Hinblick auf einen Bruch oder einen Erdschluss überwacht werden sollen, wie dies beispielsweise auch bei Freileitungen, insbesondere auch bei Starkstromfreileitungen der Fall ist.
Die kapazitive Ankopplung an die übertragungsleitung kann statt über Metallrohre auch über metallfolienbeschichtete Kunststoffrohre oder andere kapazitive Kopplungsglieder erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Anzeige von Seilbrüchen bzw. Erdschlüssen von Übertragungsleitungen, Seilschleifen für Pendelseilbahnen od. dgl. mittels tonfrequentem Wechseltrom, bei der die übertragungsleitung od. dgl. kapazitiv einerseits an mindestens einen Tonfrequenzseinder, anderseits an einen auf die Frequenz des Tonfrequenzsenders abgestimmten Empfänger gekoppelt ist, welchem eine Anzeigevorrichtung nachgeschaltet ist, dadurch ge- kennzeichnet, dass am Ausgang des Tonfrequenzsenders (13,14 bzw. 6) zwei unterschiedliche Tonfrequenzen, entweder in zeitlich vorgegebenem Wechsel oder als Trägerfrequenz und deren Modulation, anliegen und der Empfänger (8) auf diese beiden Frequenzen selektive Filteranordnungen (9,16, 17 bzw.
9, 10, 11) enthält, wobei jeweils beide Filteranordnungen logisch miteinander verknüpft auf die Anzeigeeinrichtung (12) geführt sind, u. zw. im erstgenannten Fall durch eine Exklusiv-Oder-Verknüpfung und im zweitgenannten Fall durch Koinzidenz.
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