Einrichtung zur gleichzeitigen Fernübertragung von 1Vlessgrössen, Zeigerstellungen, Kommandos und dergleichen mit Hilfe von elektrischen Ventilen. Es sind Fernmesseinrichtungen bekannt; bei denen an der Messstelle eine Kontaktein richtung mit einer von dem Betrag der Messgrösse abhängenden Häufigkeit Kontakte schliesst und auf diese Weise Impulse zur Empfangsstelle sendet, wo das Anzeigegerät steht. Das Anzeigegerät .stellt sich nach der Häufigkeit der eintreffenden Impulse ein und ist so in der Lage, den an der Messstelle gemessenen Betrag der fernzumessenden Grösse am Anzeigegerät anzuzeigen.
Wenn mehrere Messgrössen über eine gemeinsame Leitung zur Überwachungsstelle zu übertra gen sind', können mit den bekannten Ein richtungen die einzelnen Messstellen am Sendeort und ihre Empfangsgeräte in der Überwachungsstelle nur nacheinander mit der gemeinsamen Verbindungsleitung zwi schen ihnen verbunden werden, so dass in jedem Augenblick nur eine einzige Messung übertragen wird. Sonst sind die von ver- schiedenen Messstellen ausgehenden Impulse auf der Empfangsstelle nicht zu trennen, es sei denn, man benutzt verschiedene Über tragungsfrequenzen für die einzelnen Mess- grössen.
Gemäss der Erfindung wird der den be kannten Einrichtungen anhaftende Nachteil, dass gleichzeitig nicht mehrere Messgrössen übertragen werden können, dadurch besei tigt, dass die Sende- und Empfangsstation derart mit Ventilen ausgerüstet ist, dass der Strom einer Sendeeinrichtung nur die zuge hörige Empfangseinrichtung beeinflussen kann. Es sind zwar Signaleinrichtungen bekannt, bei welchen elektrische Ventile ver wendet werden. Bei den bekannten Einrich tungen dienen die Ventile jedoch nicht. dazu, die Verbindung zwischen den einander nicht zugeordneten Sendern und Empfängern zu sperren. Bei der Einrichtung nach der vorliegen den Erfindung verwendet man zweckmässig zur Übertragung Wechselstrom.
Wenn zwei Messgrössen übertragen werden sollen, genügte Einphasenstrom, von dem beispielsweise die' positive Halbwelle zur Übertragung der einen, die negative Halbwelle zur Über tragung der andern Messgrösse dient. Sollen mehr als zwei Messgrössen übertragen wer den, so wird ein Melirphasenstrom verwen det.
In den Abbildungen, die Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes zei gen, sind die Kontakteinrichtungen der Messstelle, sowie ihre Empfangseinrichtungen schematisch dargestellt. Mit 1 und 2 sind in der Abb. 1 zwei Leiter eines Wechselstrom netzes bezeichnet. Der Sendeort und die Empfangsstelle sind durch eine Hinleitung 3 und eine Rückleitung 4 miteinander ver bunden. Die Kontakteinrichtungen der Mess- stellen sind als einfache Schalter dargestellt und mit 5 und 6- bezeichnet.
In Reihe mit Kontakt 5 liegt ein Gleichrichter 50, dessen Stromdurchlässigkeit durch die Pfeilspitze angedeutet ist. Das zur Kontakteinrichtung 5 gehörige Anzeigeinstrument ist mit 51 be zeichnet. In an sich bekannter Weise wird ein Kondensator 52 bei jedem über die Lei tung 3 eintreffenden Impuls umgeladen, wobei der Ladestrom das Anzeigeinstrument 51 durchfliesst. Die Umladung des Konden- sators erfolgt über einen doppelpoligen Um schalter 53, der unter dem Einfluss einer Relaisspule 54 steht.
Die Relaisspule 54 kann über einen Gleichrichter 55 nur einen Strom erhalten, dessen Durchlassrichtung mit der des Gleichrichters 50 an der zuge hörigen Messstelle übereinstimmt. So oft an der Messstelle der Kontakt 5 geschlossen wird, können die einen Halbwellen des Wechselstromes aus der Leitung 2 über Kon takte 5, Ventil 50, Verbindungsleitung 3, Ventil 55, Relais 54 und Rückleitung 4 zur Leitung 1 des Wechselstromnetzes fliessen.
Relais 54 in der Empfangsstelle ist träge genug, um nicht zwischen zwei aufeinander folgenden gleichsinnigen Halbwellen des Wechselstromes abzufallen, sondern, solange Kontakt 5 an der Sendestelle geschlossen ist, bleibt Relais 54 erregt; der doppelpolige Umschalter 53 liegt dann nicht in der ge zeichneter Lage, sondern in der andern Stel lung, so dass die rechte Elektrode des Kon densators 52 über das Messgerät 51 negativ aufgeladen wird.
Sobald die Erregung des Relais 54 aufhört, weil sein Erregerstrom kreis an der Kontakteinrichtung 5 unterbro chen wurde, kehrt der Schalter 53 unter der Einwirkung der Federkraft 56 in seine Ruhestellung zurück, wodurch die linke Elektrode über das Anzeigegerät 51 mit dem negativen Pol einer Ortsbatterie verbunden wird. Die durch die Umladung des Kon- densators 52 entstehenden Ströme durchflie ssen das träge Anzeigegerät 51 in der glei chen Richtung.
Unabhängig davon, ob der Kontakt 5 ge schlossen oder geöffnet ist, beeinflusst die zweite Messgrösse den Kontakt 6, in dessen Stromkreis ebenfalls ein Ventil 60, jedoeh mit entgegengesetzter Durchlassrichtung wie Ventil 50 eingeschaltet ist. Wenn der Kon takt 6 geschlossen wird, wird in der Emp fangsstelle durch die andern Halbwellen des Wechselstromes ein Relais 64 erregt, in des sen Stromkreis ein mit Ventil 60 gleich gerichtetes Ventil 65 eingeschaltet ist. In gleicher oder auch anderer Weise wie von Re lais 54 kann auch von Relais 64 eine An zeigevorrichtung 61 gesteuert werden.
Mit der beschriebenen Vorrichtung lassen sich also über je eine Hin- und Rückleitung zwei Messgrössen gleichzeitig übertragen, ohne dass gegenseitige Beeinflussungen vorkommen können.
Im weiteren Ausbau des Erfindungsge genstandes kann man, von der Messstelle aus über n-Leitungen insgesamt (n-1) . 2 Mess- grössen gleichzeitig übertragen. Es werden dazu je zwei Kontakteinrichtungen an den Messstellen und ebensoviele Empfangsrelais in der Überwachungsstelle paarweise mit Gleichrichtern entgegengesetzter Durchlass- richtung versehen und an je eine Hinleitung angeschlossen.
Für alle wird eine gemein same Rückleitung zwischen der Empfangs stelle und dem entfernten Messort vorgese hen, wie die Abb. 1 erkennen lässt. Zur Übertragung von 6 Messgrössen würde man dann insgesamt 4 Leitungen zwischen den Messstellen und der Cberwachungsstelle be nötigen.
Wenn Mehrphasenstrom, zum Bei spiel Drehstrom zur Verfügung steht, kann man aber zwei Messleitungen stets als Rück leitung für die dritte benutzen; dadurch wird eine besondere Rückleitung, das heisst der vierte Leiter entbehrlich. Eine Anord nung dieser- Art ist in der Abb. 2 darge stellt. Auch hier ist es möglich, mehr als drei Messleitungen zu verwenden, beispiels weise vier, fünf oder sechs.
Die drei Drehstromleitungen sind mit <I>U, V, W</I> bezeichnet. An die Leitung U sind Kontakteinrichtungen 10 und 11, sowie Re lais 101 und 111 für die Empfangseinrich tungen angeschlossen. Die Messstelle und die Empfangsstelle sind durch eine Leitung X miteinander verbunden. An die Phase V und die Phase W sind entsprechende Kontakt einrichtungen 20 und 21 bezw. 30 und 31 angeschlossen. Die zugehörigen Empfangs relais sind 201 und 211 bezw. 301 und 311. Die entsprechenden Verbindungsleitungen sind<I>Y</I> und Z.
Von der Phase<I>U</I> über Kon takte 10 oder Kontakt 11 zur Empfangsstelle geleitete Ströme nehmen ihren Weg über Leitung X zur Empfangsstelle und von dort zu gleichen Teilen über die Leitungen Y und Z zurück zur Sendestelle. Zu dem Zweck sind die Leitungen Y und Z in der Empfangsstelle miteinander durch eine Drossel mit zwei Spulen 102 und 103 oder eine in der Mitte angezapfte Drosselspule verbunden. An der Verbindung der Spulen 102 und 103 treten die aus. der Leitung X kommenden Ströme in die Drosselspule ein und durchfliessen die beiden Spulen in sol chem Sinne, dass kein magnetisches Feld ent steht.
Der Widerstand der Drosselspulen ist für diese Ströme dann sehr klein, während er für Ströme, die von der Leitung Y zur Leitung Z oder umgekehrt fliessen, sehr gross ist. In der .Sendestelle können die Kon takte 20 und 21 bezw. 30 und 31 zu den Zeiten, wenn über die Leitung X Ströme fliessen sollen, zufällig geöffnet sein, dann wäre diesen Strömen der Rückweg über die Leitungen Y und Z versperrt. Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, ist an dem Ende der Verbindungsleitung Z von dieser zur Phasenleitung V und umgekehrt je eine Ver- bindungsleitung gezogen, die eine Drossel spule enthält. Die beiden Drosselspulen haben gleichen Wicklungssinn und einen ge meinsamen Eisenkern.
Die über die Leitung Y und Z zu gleichen Teilen zur Messstelle zurückfliessenden Ströme der Leitung X er regen die Drosselspulen 104 und<B>105</B> in ent gegengesetztem Sinne, so dass der induktive Widerstand der Drosselspulen für diese Ströme verschwindet. Von der Phase V zur Phase W oder umgekehrt kann dagegen kein nennenswerter Strom fliessen, weil dieser Strom, je nachdem, welche von den Kon takten 20, 21 oder 30. 31 geschlossen sind, entweder nur in einer der Drosselspulen oder in beiden Spulen in derselben Richtung fliesst, ein starkes magnet;sches Feld in der Drosselspule hervorruft.
Wie für die Lei tung X einerseits und die Leitung Y, Z an derseits beschrieben ist, so kann natürlich jede Leitung Hinleitung sein, die beiden übrigen sind dann Rückleitungen. Wie aus der Darstellung hervorgeht. werden zwi schen allen möglichen Leitungspaaren an Sende- und Empfangsstelle Verbindungen mit Drosselspulen gezogen.
An Stelle der Ventile können auch me chanische Kontakteinrichtungen treten, die synchron mit der Wechselspannung den Stromkreis bei 50 und 60 (Abb. 1) bezw. 55 und 65 derart abwechselnd schliessen, dass über Kontakt 5 und Relais 54 bezw. Kon takt 6 und Relais 64 nur Ströme bestimm ter Richtung fliessen können. Wenn stets phasengleiche Wechselspannungen am Sende- und Empfangsort zur Verfügung stehen, bereitet der Betrieb eines synchronen Um- schalters--keine Schwierigkeit, auch können dann mechanische Gleichrichter an Stelle der Ventile benutzt werden.
Wenn kein Wechselstrom zur Verfügung steht, kanni man solchen aus Gleichstrom herstellen, indem man beispielsweise durch einen rotierenden Kollektor die Leitungen 1, 2 in der Abb. 1 zweckmässig schnell nach einander abwechselnd an die positive und negative Gleichstromquelle anschliesst. Von einem solchen Kollektor kann man mit Hilfe mehrerer räumlich gegeneinander versetzter Bürsten auch mehrphasige Ströme rasch wechselnder Richtung abgreifen, um diel in der Abb. 2 beispielsweise für dreiphasige Wechselströme dargestellte Schaltung anwen den zu können.
Wenn auch in den Abb. 1 und 2 die Mess- grössen stets nur in einer Richtung übertra gen werden, so ist doch auch möglich bei spielsweise in Abb. 1 Kontakteinrichtung 6 und Empfangseinrichtung 61, 64 miteinander zu vertauschen, wie Abb. 3 zeigt, und da durch auch in entgegengesetzter Richtung Messwerte zu übertragen. Da die von Kon takt 5 hervorgerufenen Impulse die andern Halbwellen benutzen, ist ohne Störungsge fahr die gleichzeitige Übertragung in beiden Richtungen möglich.
Die Abb. 3 veranschaulicht eine Anord nung für die gleichzeitige Übertragung von Messwerten in beiden Richtungen. Die Kon takteinrichtung 45 steuert ein Empfangs relais 454, das seinerseits ein Anzeigegerät 451 beeinflusst. In der entgegengesetzten Übertragungsrichtung verlaufen die von der Kontakteinrichtung 46 gesteuerten Impulse, die über ein Empfangsrelais 464 ein Anzeige gerät 461 beeinflussen.
Da sich bei dem Impulsfrequenzverfahren die Angaben meh rerer einzelnen Messgeräte sehr einfach sum mieren lassen und die Summe sich ander seits auch sehr leicht übertragen lässt, wird es in vielen Fällen vorteilhaft sein, in einer Empfangsstelle, zum Beispiel einer Haupt zentrale, mehrere ferngemessene Grössen zu summieren und diese Summe in einzelnen oder allen Unterstationen anzeigen zu lassen. Die beschriebenen Einrichtungen können dazu benutzt werden, die Wirk- und Blind leistung oder auch den Quotienten von Wirk und Blindleistung zu übertragen.
Zur Über tragung des Quotienten von Wirk- und Blindleistung genügt es, die von den beiden in Abb. 1 dargestellten Kondensatoranord- nungen gelieferten Ströme einem geeigneten Quotientengerät zuzuführen.
Die beschriebenen Einrichtungen können auch für Regelzwecke verwendet werden. Wie ein Zeigerinstrument für diese Zwecke zu benutzen ist, braucht hier nicht beschrie ben zu werden. Dafür sind viele Ausfüh rungen bekannt.
Device for the simultaneous remote transmission of 1Vless sizes, pointer positions, commands and the like with the help of electric valves. Telemetry devices are known; in which at the measuring point a Kontaktein direction makes contacts with a frequency depending on the amount of the measured variable and in this way sends pulses to the receiving point where the display device is located. The display device adjusts itself according to the frequency of the incoming impulses and is thus able to display the amount of the variable to be measured remotely on the display device.
If several measured values are to be transmitted to the monitoring station via a common line, the known devices can only be used to connect the individual measuring points at the sending location and their receiving devices in the monitoring station one after the other to the common connecting line between them, so that at any given moment only a single measurement is transmitted. Otherwise the impulses emanating from different measuring points cannot be separated at the receiving point, unless different transmission frequencies are used for the individual measured values.
According to the invention, the disadvantage inherent in the known devices that several measured variables cannot be transmitted at the same time is eliminated in that the transmitting and receiving station is equipped with valves in such a way that the current from a transmitting device can only influence the associated receiving device. There are signaling devices known in which electric valves are used ver. In the known Einrich lines, however, the valves are not used. to block the connection between the unassigned transmitters and receivers. In the device according to the present invention, it is expedient to use alternating current for transmission.
If two measured quantities are to be transmitted, a single-phase current is sufficient, of which, for example, the positive half-wave is used to transmit the one, the negative half-wave to transmit the other measured quantity. If more than two measured quantities are to be transmitted, a melir phase current is used.
In the figures showing the execution examples of the subject matter of the invention, the contact devices of the measuring point and their receiving devices are shown schematically. With 1 and 2 two conductors of an alternating current network are referred to in Fig. 1. The sending point and the receiving point are connected to each other by an outgoing line 3 and a return line 4. The contact devices of the measuring points are shown as simple switches and labeled 5 and 6.
In series with contact 5 is a rectifier 50, the current permeability of which is indicated by the arrowhead. The display instrument belonging to the contact device 5 is marked with 51 be. In a manner known per se, a capacitor 52 is reloaded with each pulse arriving via the line 3, the charging current flowing through the display instrument 51. The capacitor is recharged via a double-pole changeover switch 53 which is under the influence of a relay coil 54.
The relay coil 54 can only receive a current via a rectifier 55, the direction of flow of which corresponds to that of the rectifier 50 at the associated measuring point. As often as the contact 5 is closed at the measuring point, a half-wave of the alternating current can flow from the line 2 via con tacts 5, valve 50, connecting line 3, valve 55, relay 54 and return line 4 to line 1 of the alternating current network.
Relay 54 in the receiving station is slow enough not to drop between two successive half-waves of the alternating current in the same direction, but as long as contact 5 at the sending station is closed, relay 54 remains energized; The double-pole changeover switch 53 is then not in the position shown, but in the other position, so that the right electrode of the capacitor 52 is negatively charged via the measuring device 51.
As soon as the excitation of the relay 54 ceases because its excitation circuit was interrupted at the contact device 5, the switch 53 returns to its rest position under the action of the spring force 56, whereby the left electrode is connected via the indicator 51 to the negative pole of a local battery becomes. The currents resulting from the charge reversal of the capacitor 52 flow through the inert display device 51 in the same direction.
Regardless of whether the contact 5 is closed or opened, the second measured variable influences the contact 6, in whose circuit a valve 60 is also switched on, but with the opposite flow direction as valve 50. When the con tact 6 is closed, a relay 64 is energized in the Emp interception point by the other half waves of the alternating current, in the sen circuit a valve 65 directed in the same direction with valve 60 is switched on. In the same or a different way as from Re lais 54, a display device 61 can also be controlled by relay 64.
With the device described, two measured quantities can be transmitted simultaneously via a forward and a return line, without mutual interference.
In the further expansion of the subject matter of the invention, one can, from the measuring point via n lines in total (n-1). Transfer 2 measured variables at the same time. For this purpose, two contact devices each at the measuring points and an equal number of receiving relays in the monitoring point are provided in pairs with rectifiers in opposite directions and each connected to an outgoing line.
A common return line between the receiving point and the remote measuring location is provided for all of them, as Fig. 1 shows. A total of 4 lines would then be required between the measuring points and the monitoring point for the transmission of 6 measured quantities.
If multi-phase current, for example three-phase current, is available, you can always use two measuring lines as a return line for the third; This means that a special return line, i.e. the fourth conductor, is unnecessary. An arrangement of this type is shown in Fig. 2 Darge. Here, too, it is possible to use more than three measuring lines, for example four, five or six.
The three three-phase lines are labeled <I> U, V, W </I>. On the line U contact devices 10 and 11, and Re relays 101 and 111 for the receiving devices are connected. The measuring point and the receiving point are connected to one another by a line X. Corresponding contact devices 20 and 21 respectively are connected to the phase V and phase W. 30 and 31 connected. The associated receiving relays are 201 and 211 respectively. 301 and 311. The corresponding connecting lines are <I> Y </I> and Z.
Currents conducted from phase <I> U </I> via contacts 10 or contact 11 to the receiving point make their way via line X to the receiving point and from there in equal parts via lines Y and Z back to the sending point. For this purpose, the lines Y and Z in the receiving point are connected to one another by a choke with two coils 102 and 103 or a choke coil tapped in the middle. At the connection of the coils 102 and 103 they emerge. Currents coming from line X enter the choke coil and flow through the two coils in such a way that no magnetic field is created.
The resistance of the choke coils is then very small for these currents, while it is very high for currents flowing from line Y to line Z or vice versa. In the .Sendstelle the con tacts 20 and 21 respectively. 30 and 31 happen to be open at the times when currents are to flow via line X, then the return path via lines Y and Z would be blocked for these currents. In order to counter this difficulty, a connecting line containing a choke coil is drawn at the end of the connecting line Z from this to the phase line V and vice versa. The two choke coils have the same direction of winding and a common iron core.
The currents of the line X flowing back to the measuring point in equal parts via the lines Y and Z excite the choke coils 104 and 105 in the opposite sense, so that the inductive resistance of the choke coils for these currents disappears. From phase V to phase W or vice versa, however, no significant current can flow because this current, depending on which of the contacts 20, 21 or 30, 31 are closed, either only in one of the inductors or in both coils in the same Direction flows, a strong magnetic; cal field in the reactor causes.
As described for the line X on the one hand and the line Y, Z on the other hand, each line can of course be an outgoing line, the other two are then return lines. As can be seen from the illustration. connections with inductors are drawn between all possible pairs of lines at the sending and receiving points.
In place of the valves, mechanical contact devices can also occur, which synchronously with the AC voltage, respectively, the circuit at 50 and 60 (Fig. 1). 55 and 65 so alternately close that via contact 5 and relay 54 respectively. Contact 6 and relay 64 can only flow currents in a certain direction. If in-phase alternating voltages are always available at the sending and receiving points, the operation of a synchronous changeover switch is not a problem; mechanical rectifiers can also be used instead of the valves.
If no alternating current is available, it can be produced from direct current, for example by connecting the lines 1, 2 in Fig. 1 expediently quickly alternately to the positive and negative direct current source through a rotating collector. With the help of several spatially offset brushes, multi-phase currents in rapidly changing directions can also be tapped from such a collector in order to be able to use the circuit shown in Fig. 2 for three-phase alternating currents, for example.
Even if the measured quantities are always only transmitted in one direction in Figs. 1 and 2, it is also possible, for example in Fig. 1, to interchange contact device 6 and receiving device 61, 64, as Fig. 3 shows, and as a result, measured values can also be transmitted in the opposite direction. Since the pulses produced by Kon tact 5 use the other half-waves, simultaneous transmission in both directions is possible without any risk of interference.
Fig. 3 illustrates an arrangement for the simultaneous transmission of measured values in both directions. The contact device 45 controls a receiving relay 454, which in turn influences a display device 451. The pulses controlled by the contact device 46, which influence a display device 461 via a receiving relay 464, run in the opposite transmission direction.
Since the information from several individual measuring devices can be summed up very easily with the pulse frequency method and the sum can also be transmitted very easily on the other hand, it will be advantageous in many cases to assign several remote values to a receiving point, for example a main center total and display this total in individual or all substations. The devices described can be used to transmit the active and reactive power or the quotient of active and reactive power.
To transfer the quotient of active and reactive power, it is sufficient to feed the currents supplied by the two capacitor arrangements shown in Fig. 1 to a suitable quotient device.
The devices described can also be used for control purposes. How a pointer instrument is to be used for these purposes need not be described here. Many designs are known for this.