CH246811A - Fernsteuereinrichtung in einem Stromverteilnetz mit einem in Kaskade geschalteten Strassenbeleuchtungsnetz. - Google Patents

Description

      Fernsteuereinrichtung        in    einem     Stromverteilnetz    mit     einem    in Kaskade  geschalteten     Stra & enbeleuchtungsnetz.       Die     Erfindung    betrifft eine Fernsteuer  einrichtung in einem     Stromverteilnetz    mit  einem     in        Kaskade        geschalteten        Strassenbe-          leuchtungsnetz.     



  Es ist bekannt, dass z. B. bei der Ton  frequenzfernsteuerung in     Sekundärnetzen     nach dem     Serieüberlagerungsverfahren    beson  dere Steuerverbindungen zwischen der zen  tralen Geberstelle und den einzelnen     Trans-          formatorenstatianen    erforderlich sind, deren       Verlegung    oft aus     technischen    oder     wirt-          schaftlichen    Gründen auf Schwierigkeiten  stösst.

   Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist  deshalb     bereits    vorgeschlagen worden, die       Strassenbeleuchtungsdrähte    als.     Steuerkanäle     für die     Tonfrequenzfernsteuer#ung    mitzube  nutzen.

   Dies     ist    besonders dann     günstig,     wenn     die        Strassenbeleuchtungsanlagen    nach  dem bekannten     Prinzip    der     Kaskadenschal-          tung    aufgebaut sind,     denn.    in diesem Fall ist  von den     Beleuchtungssträngen,    die -von einer  Station ausgehen,     wenigstens        einer    in die be  nachbarte     Station    eingeführt.

   Am Ende     eines     solchen Stranges ist dann ein Fernschalter  angeschlossen, der wiederum einen     weiteren          Beleuchtungsstrang,    der nach einer folgenden       benachbarten    Station führt, unter     Spannung     setzt.  



  Erfindungsgemäss ist     nun    das- in Kaskade  geschaltete     Strassenbeleuchtungsnetz        unter     Verwendung von Impulsspeichern     gleichzeitig     auch zur     zentralen        Steuerung    von Strom  Verbrauchern mit Hilfe der Überlagerung    von Steuerströmen, deren Frequenz von der  jenigen des Netzes abweicht,     eingerichtet.     



  In der Zeichnung ist     ein    -Ausführungs  beispiel des     Erfindungsgegenstandes    schema  tisch dargestellt, und zwar     zeigt:          Fig.    1 eine grundsätzliche     Anordnung     eines mit einer     Tonfrequenzfernsteuereinrich-          tung    für Stromverbraucher     kombinierten,    in  Kaskade geschalteten     Strassenbeleuchtungs-          netzes,

      während die       Fig.    2     ein        Ausführungsbeispiel    der dazu  verwendeten     Impulsspeicherschaltung    dar-    stellt.  In der     Fig.    1 bedeuten     I,        1I        und        III    drei       Transformatorenstationen    eines     Stromverteil-          netzes,    deren Transformatoren beispielsweise       hochspannungsseitig    in Dreieck und     nieder-          spannungsseitig    in Stern geschaltet sind.

   Die       Sekundärleitungen    dieser     Transformatoren          sind    mit     R,,        8l,        T1,   <I>0, R2,</I>     S'Z,        T2,    0 und       R3,        S3,        T3,    0 bezeichnet. Die Anzahl der Sta  tionen ist beliebig.

   In jeder Station befindet  sich ein     Schalter    1, 2     bezw.    3, welcher einen  zugeordneten     Beleuchtungsstrang    4, 5     bezw.     6 einpolig an Spannung zu legen     gestattet.     In der     Transformatorenstation    I befindet  sich sowohl     eire    Steuerstelle für die Beleuch  tungsanlage als auch     eine        Gebereinrichtung     für die     Tonfrequenzüberlagerung.    Beide Ein  richtungen sind     in    der Figur nicht darge  stellt.

   Von der     Tonfrequenzüberlagerungsein-          richtung    wurden     hingegen    dargestellt ein Ton  frequenzgenerator 7,     ein    Überlagerungstrans-           formator    8 und ein Impulsschütz 9.

   In der       1'ransformatorenstation        TI    befindet sich am  Ende des     Beleuchtungsstranges    4     eine    Emp  fangseinrichtung 10, welche parallel zu  einem nicht     dargestellten    Fernschalter für  die Beleuchtung liegt, ein dazugehöriger  Schalter 11, ein Impulsspeicher 12,     ein    durch  diesen gesteuerter     Schalter    13, ein Ton=       frequenzgenerator    14 und ein in der     Stern-          punktleitung    liegender     Überlagerimgstrans-          formator    15.

   Analoge     Schaltungselemente     16-21 befinden sich in der Transformator  station     IH    und gegebenenfalls in weiterhin  angeschlossenen     Stationen.     



  Die     Wirkungsweise    der beschriebenen An  ordnung     is.t    folgende:  Durch das Umlegen des Schalters 1 von  der     rechten    in die linke Lage wird der     Be-          leuchtungsstrang    4, der nach , der     Station        II     führt, unter     hTetzspannung    gesetzt.

   Dadurch  wird in der Station     II    ein     Fernschalter,    von  dem nur der     Kontakt    2     dargestellt    ist, erregt  und der letztere ebenfalls nach links umge  legt, wodurch der von der Station     II    nach der  Station     IH    laufende     Beleuchtungsstrang    5       eingesohaltet        wird    usw.

   Durch die Über  lagerungstransformatoren 8, 15, 21 werden  bei     Fernsteuerungen    von Stromverbrauchern       einerseits        die        Sekundärnetze    der     Stationen     einphasig mit Tonfrequenz überlagert,     ander-          seits    erhalten auch die     Beleuchtungsstränge     4, 5, 6     Tonfrequenzspannung,        gleichgültig,    in  welcher Lage sich die Schalter 1, 2, 3 befin  den.

   Dabei     findet    eine     Beeinflussung    dieser       Schalter,    die für die niederfrequente     Betriebs-          spannung    bemessen sind,,     sowie        eine    nennens  werte Absorption an tonfrequenter Energie  durch     die        Beleuchtungslampen    nicht statt, da  die     Tonfrequenzspannung    nur wenige     Pro-          zente    der Betriebsspannung beträgt.

   Durch  die dem     Beleuchtungsstrang    4 aufgedrückte       Tonfrequenzspannung    wird nun die Emp  fangseinrichtung 10 gesteuert und überträgt  mittels ihres Schalters 11 die Steuerimpulse  auf den Impulsspeicher 12, welcher die       Steuerbefehle    von der Station I     aufnimmt          und    sie nachher an das     eigene    Stationsnetz       R2,   <B><I>8</I></B>2,     TZ    sowie an die     nächste        Station    HI    weitergibt,

   wo sie durch die     Einfangseinrich-          tung    16 und den Impulsspeicher 18 aufge  nommen und gegebenenfalls an eine weitere       Station        weitergeleitet    werden.  



  Ein     Ausführungsbispiel    für     die    Schaltung  der Impulsspeicher 12, 18 ist in der     Fig.    2  dargestellt. Es bedeuten darin P, 0'     die:    zwei  Leiter eines allen Stationen gemeinsamen  Wechselstromnetzes, E ein     Empfängerrelais,     welches am Ende des     Beleuchtungsstranges     der vorangehenden     Station    angeschlossen ist,  C einen Kondensator,

   mit welchem der     Emp-          fäugerrelaiskreis    auf     die    Frequenz der     ton-          frequenten        Steuerimpulse        abgestimmt        wird,     so dass dieses Relais durch die niederfre  quente     Beleuchtungsspannung    der Strassen  lampen nicht beeinflusst wird.

   E und C stellen  die     Empfangseinrichtung    10     bezw.    16 dar:  Ein Synchronmotor M     treibt    gleichzeitig drei       Drehkontakte        d,.,        d2,        d3    eines Drehwählers,  dessen     Kontaktbahnen    I,     II    und     III    bei  spielsweise 52 Kontakte aufweisen, an.

       Ein     Umschalter     mllm"    wird durch die Dreh  wählerachse bei Beginn der Drehbewegung  jeweils auf     m2        umgeschaltet,    noch bevor der  Drehkontakt     dl    den     Kontakt    0 der     Kontakt-          bahn    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     m,

          zurückgelegt    wird. An jeweils  zwei Bahnkontakte der     Kontaktbahn    I ist je       eine    von zwei Spulen von     Kipprelais        $,        T2          usw.    in der dargestellten     Art        angeschlossen,     während der Kontakt 0 mit     einer        Spule    eines       Kipprelais        A,.    und der Kontakt 51 mit einer  Spule eines     Kipprelais,        K"    verbunden ist,

    deren zweite Spulen am Drehkontakt     d3    der       Kontaktbahn        III    liegen. e     ist    ein Arbeits  kontakt des,     Empfängerrelais    E. Die Kon  takte     k":

  t,        k"2,        k"3    werden durch das-     Kippre-          lais        K"    gesteuert, während- die     Kipprelais        g,,          K2    usw.

   die Kontakte     k"/k,2,        k2,/k22        USW-          steuern.    Ein Arbeitskontakt     a,    des     Kipprelais          A,.    gestattet,     einen-    Antriebsmotor     M,.        eines          Tonfrequenzgenerators   <I>TG</I> an eine Span  nungsquelle zu legen. Am Drehkontakt     d2     liegt     ein    Impulsschütz     S;    welcher einen Sende-           kontakt    s betätigt.

   An den Bahnkontakt 50  der     Kontaktbahn        III    ist     ferner    noch ein  anzog- und abfallverzögertes     Relais        V    ange  schlossen,     dessen        Arbeitskontakt        v,.    den Kon  takt 51 der     Kontaktbahn        II    an     Spannung    zu  legen gestattet, während     sein        Arbeitskontakt          v2    parallel zum Kontakt     a,

      liegt.<I>TG</I> ent  spricht 14     bezw.    20 in     Fig.    1 und s 13       bezw.    19.  



  Die Wirkungsweise dieser     Impulsspei-          chereinrichtung    ist die folgende:  Wenn von der     Sendestelle    in der     Station    I       ein    Steuervorgang durch das Aussenden eines  sog. Anlaufimpulses     eingeleitet    wird, schliesst  das Empfängerrelais E kurzzeitig seinen       Kontakt    e und der Synchronmotor<B>31</B> erhält       Spannung    über den     Stromkreis    P, e,     dl,    0,       ml,   <I>M,</I> 0' und beginnt zu laufen.

   Der von der  Wählerachse     gesteuerte        Umchalter        ml,        m2     wird am Anfang der     Drehbewegung,    noch  bevor der     Kontaktarm.        dl    den     Bahnkontakt    0  verlassen hat,     in.    die Stellung m2 umgeschaltet,  so dass der Synchronmotor über     m2    Dauer  spannung erhält und im genauen Synchronis  mus mit dem Sendewähler der Station I  weiterläuft.

   Durch     dien    Anlaufimpuls wird  ausserdem aber auch noch das an den Bahn  kontakt 0 angeschlossene     Kipprelais    Ar um  gelegt, so dass der entsprechende Kontakt     a,          i    schliesst und den Antriebsmotor     M,

      des     Ton-          frequenzgenerators    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          I2        usw.    entsprechend dem gewünschten Be  fehl über die     Bahnkontakte    1, 2, 3, 4.. . bis  50     gesteuert    werden.

   Dadurch     werden    die zu  gehörigen     Bontakte        k11,        k12,        k21,        k22        usw.          i    gegebenenfalls betätigt und bereiten auf der  Kontaktbahn     II        Stromkreise    vor entspre  chend den über die     Kontaktbahn    I empfange  nen Impulsen.

   Bei Erreichen des Bahnkon  taktes 51 wird von der     Sendestelle    bei jeder       Befehlsübermittlung    ein weiterer Impuls aus  gesandt, der das an     diesen        Bahnkontakt    an  geschlossene     Kipprelais        .Ku    erregt.

   Dadurch       werden,    die     drei,        Kontakte        k"1,    k, z und     k,s            geschlossen.    Durch     ku,,        wird    der Umschalter       ml,        m2    überbrückt, so dass     dieser    unwirksam  wird, wenn er in der Stellung O des Dreh  wählers,     wieder    auf     %    umgelegt wird und  dadurch den Wähler zum     Stillstand        bringen     würde.

   Während nun der Sendewähler in der  Station I nach einer vollen Umdrehung in  der     0-Stellung    stehen     bleibt,    wird durch die  beschriebene Anordnung veranlasst,     dass\    der  Drehwähler der Station     II        weiterläuft    und       eine    weitere     Umdrehung    ausführt.

   Durch den  nunmehr     geschlossenen        Kontakt        k"2    werden  der     Bahnkontakt    0 und die     durch    die     Kipp-          relais-        K1,        g2    usw. vorgewählten Kontakte  der Kontaktbahn     II    unter Spannung gesetzt.

         'Während    des zweiten Wählerumlaufes: wer  den daher durch den     Drehkontakt        d2    ein An  lassimpuls,     (Kontakt    0) sowie gegebenenfalls  weitere Befehlsimpulse an das Schütz S ab  gegeben und über dessen     Kontakt        s        in    gleicher  Zahl und zeitlichem Abstand von der Sta  tion     II    nach der     Station        III        weitergeleitet,     wie sie beim ersten     Wählerumlauf    von der  Station I empfangen werden.

   Durch den     nun-          mehr        ebenfalls        geschlossenen        Kontakt        ku3          wird        einerseits    der Kontakt 50 der Kontakt  bahn     III    an     Spannung    gelegt und anderseits  das anzog- und abfallverzögerte Relais U  erregt.

   Dies hat zur Folge, dass der     Kontakt     51 der Kontaktbahn     II    durch     v,.    erst unter  Spannung gesetzt wird; nachdem der Kon  taktarm     d2    am Ende des ersten Umlaufes be  reits über den     Bahnkontakt    51 hinweg ist.  Erreicht nun am Ende des zweiten Umlauf es  der     Kontaktarm        d3    den     Bahnkontakt    50, so       werden    die entsprechenden Spulender Kipp  relais     K"    und     rir        eregt    und diese in ihre       Ruhestellung    zurückgekippt.

   Das Verzöge  rungsrelais     V    hält aber seinen     Kontakt        v,.     noch geschlossen, so dass das Impulsschütz     S     über den     Kontakt    51 der     Kontaktbahn        II     noch     einen        Zusatzimpuls    erhält,

   wodurch  der Drehwähler     in    der Station     III    ebenfalls  in der beschriebenen Weise zu einem weite  ren Umlauf veranlasst und     das        in    dieser Sta  tion gespeicherte     Impulstelegramm    .auf     eine          weitere    Station     IV        weitergegeben    wird. Diese       stufenweise        Weitergabe        der        Steuerbefehle         kann     selbstverständlich    beliebig fortgesetzt  werden.

   Durch den zweiten     Kontakt        vz    des  Verzögerungsrelais     V,    der den     Anlasskontakt          a,    des     Antriebsmotors        131,    überbrückt,     wird    er  reicht,     dassi    die     Tonfrequenzgeneratorgruppe          Ni,   <I>T G</I> nach Zurückstellung des     Kipprelais          Ar    über den     Kontakt    50 der     Kontaktbahn          II14    noch so" lange     weiterläuft,

      bis der Zu  satzimpuls auf dem     Kontakt    51 der     Kontakt-          bahn        II        ausgesendet        ist.    Anschliessend bleibt  der Drehwähler     in    der Nullstellung stehen  und der     Tonfrequcnzgenerator        kommt    zur  Ruhe.     Nunmehr    ist die     Einrichtung    für die       Aufnahme    und Weitergabe weiterer Steuer  befehle bereit.  



  Das oben beschriebene     Ausführungsbei-          spiel    des Impulsspeichers sowie die ganze       Tonfrequenzausrüstung        ist    für alle     Zwischen-          stationen    gleich.

   Nur in der zentralen Sende  station, von der aus die Steuerbefehle     aus-          .gesandt    werden, befindet sich kein     Impuls-          speicher.        Hingegen    ist hier eine weiter nicht       beschriebene        Gebereinrichtung    zur     Steue-          rung        eines    Impulsschützes vorhanden.

   Es ist       selbstverständlich,        dass        die    zur Anwendung ge  langenden     Befehlsimpulse    nicht,     wie    im     Aus-          iührungsbeispie1    gewählt, in     das    Gebiet der  Tonfrequenz fallen     müssen.    Die Steuerströme       können    vielmehr     irgendeine    von der Netz  frequenz. abweichende Frequenz     aufweisen.     Insbesondere kann es sich auch     um        Gleich-          stromimpulse    handeln, d. h.

   um     Steuerströme     mit der     Frequenz    Null.  



  Der     besondere        Vorteil    .der oben     beschrie-          i        benen        Fernsteuereinrichtung    liegt     in    der       gleichzeitigen    Verwendung der     Strassenbe          leuchtungsdrähte    für Steuerzwecke. Ferner  wird mit der     Einrichtung    die oft     gewünschte     zeitliche Staffelung der     Einschaltung    von  9 grösseren     Verbrauchern,    z. B.

   Warmwasser  speicher     usw.,-        ohne    besondere Massnahmen  erreicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Fernsteuereinrichtung in einem Strom verteilnetz mit einem in Kaskade geschal teten Strassenbeleuclhtungsnetz, dadurch ge- kennzeichnet, - dass das Strassenbeleuchtungs- n.etz unter Verwendung von Impulsspeichern gleichzeitig auch zur zentralen Steuerung von Stromverbrauchern mit Hilfe der Überlage rung von Steuerströmen, deren Frequenz von t derjenigen dieses Netzes abweicht, einge richtet ist.

   UNTERANSPRüGHE 1. Fernsteuereinrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Über-<B>,</B> lagerungstransformatoren für die Tonfre quenz je derart in einen Strassenbeleuchtungs- strang geschaltet sind, dass die Steuerimpulse unabhängig von der Stellung eines die Stra ssenbeleuchtung ein- bezw. ausschaltenden Fernsehalters auf den Beleuchtungsstrang übertragen werden.

   2. Fernsteuereinrichtung nach Patent anspruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Sekundärwicklungen der Überlagerungstransformatoren zwischen Sternpunkt und Nulleiter eines Stationstrans- formatars liegen.

   3. Fernsteuereinrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet; dass am Ende eines jeden Stranges des Beleuchtungs netzes :eine auf die Steuerspannung abge stimmte Empfangseinrichtung :einen Impuls speicher zum Ansprechen bringt.

   4. Fernsteuereinrichtung nach Patent anspruch und Unteranspruch 3; dadurch ge kennzeichnet, dass der Impulsspeicher selbst tätig die Steuerung des Impulsgenerators für die Weiterleitung der Befehlsimpulse an die nachfolgende Station vornimmt. 5.

   Fernsteuereinrichtung nach, Patent anspruch und Unteransprüchen 3 und 4,_ da durch gekennzeichnet, dass-kreisförmige_Kön- taktbahnen eines Drehwählers zur Aufspei- eherung und Weiterleitung vonBefehlsimpul- sen durch einen Dreharm synchron mit dem Sender der Steuereinrichtung abgetastet wer den und zwei Kontaktteilungen vor der Dreh- armnullstellung

   ein zusätzlicher Kontakt den Impulsspeicher für einen weiteren Empfang wieder aufnahmebereit macht. 6. Fernsteuereinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 3--5, dadurch gekennzeichne=t, dass der Drehwähler drei ge trennte Kontaktbahnen mit synchron ange- triebenen Dreharmen aufweist;

   wobei an der ersten Kontaktbahn Befehls- und Steuerkipp- relais, an der zweiten Stromkreise, die durch die Befehlskipprelais gesteuert werden, an geschlossen sind und an der dritten ein Ver- zögerungsrelais angeschlossen ist.

   7. Fernsteuereinriehtung nach Patent- anspruch und Unteransprüchen 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwähler einen durch die Drehachse betätigten Umschalter aufweist, welcher am Anfang der Drehbe wegung umgelegt wird und einen als Dreh wählerantrieb dienenden Synchronmotor dauernd an Spannung legt, und dass am letzten Bahnkontakt der ersten Kontaktbahn eine Spule eines Kipprelais angeschlossen ist,

   bei dessen Erregung ein Kontakt desselben den Umschalter überbrückt, so dass der Dreh- wähler einen weiteren Umlauf vollführt, fer ner dadurch gekennzeichnet, dass die Dreh achse am Ende jeder Umdrehung den Um schalter wieder in die ursprüngliche Lage zurücklegt und den Synchronmotor am Ende der zweiten Umdrehung vom Netz abtrennt. B.

   Fernsteuereinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dreharm der zweiten Kontaktbahn über ein die abgehenden Im pulse steuerndes Impulsschütz an der einen Netzseite liegt und an dieser Kontaktbahn durch die Befehlskipprelais betätigte Strom kreisse angeschlossen sind, die gemeinsam über einen zweiten Kontakt des Steuerkipp- reIais mit der andern Netzseite verbunden sind,

   und dass zwischen dem eine Kontakt- teilung vor der Dreharmnullstellung liegen den Bahnkontakt und der zweiten Netzseite der Kontakt eines Verzögerungsrelais liegt, das seinerseits zwei Kontaktteilungen vor .der Dreharmnullatellung der dritten Kontakt bahn an diese angeschlossen ist.

   9. - Fernsteuereinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 3-8, dadurch gekennzeichnet, dass, über den der Dreharm- nullstellung entsprechenden Bahnkontakt der ersten Kontaktbahn die eine Spule eines zwei ten Steuerkipprelais erregt wird, welches den Antriebsmotor des Impulsgenerators über seinen Kontakt einschaltet,

   während die an dere Spule durch den Dreharm der dritten Kontaktbahn im Laufe der zweiten Umdre hung bei Erreichen des zwei Kontaktteilun gen vor der Dreharmnullstellung liegenden Bahnkontaktes erregt und der Impulsgenera tor danach wieder ausser Betrieb gesetzt wird.

   10. Fernsteuereinrichtung nach Patent anspruch und. Unteransprüchen 3-9, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Einschalt kontakt im Motorkreis des Impulsgenerators ein durch das Verzögerungsrelais gesteuerter Schalter liegt, welcher diesen Stromkreis nach Abfall des zweiten Steuerkipprelais noch so lange aufrechterhält, bis über einen eine Kontaktteilung vor der Dreharmnull- stellüng liegenden Bahnkontakt der zweiten Kontaktbahn ein Zusatzimpuls ausgesandt worden ist.