Verfahren zur Ausschaltung des Einflusses der Störimpulse in nach dem Wechselstromimpulsverfahren arbeitenden Fernsteuerungsanlagen. Nach dem Wechselstromimpulsverfahren arbeitende Fernsteuerungsanlagen zur Fern steuerung von beliebigen Arbeitsvorgängen sind oft der Beeinflussung von Störimpulsen ausgesetzt, das heisst von Impulsen, die aus irgendeinem Grunde auf der Übertragungs leitung entstehen und die gleiche Frequenz besitzen wie die Steuerimpulse. Diese Be einflussung ist dann besonders stark,
wenn die Übertragung der Steuerimpulse über Freileitungen oder Starkstromnetze erfolgt. Bekanntlich sind aber die Störimpulse nur in den Sendepausen unerwünscht, während sie in den Sendezeiten in den meisten Fällen die Steuerimpulse unterstützen. Es besteht also nur die Notwendigkeit, den Einfluss der Störimpulse in den Sendepausen auszu schalten.
Die vorliegende Erfindung macht sich diese Erkenntnis zu Nutze. Sie betrifft ein Verfahren zur Ausschaltung des Einflusses von Störimpulsen in nach dem Wechsel stromimpulsverfahren arbeitenden Fern steuerungsanlagen und besteht darin, dass in den Sendepausen durch Steuerung von )Schaltelementen ein Kurzschlussweg für die Störimpulse bereitgestellt wird, durch den die Störimpulse mindestens so weit unter ''drückt werden, dass sich deren Einfluss auf den Ablauf des Fernsteuerungsvorganges nicht mehr störend bemerkbar macht.
Vor teilhaft verwendet man dazu mindestens teilweise solche Schaltelemente, die in den Sendezeiten der Steuerimpulse in der Sende anlage schon zu andern Zwecken verwendet werden und von diesen die zur Kopplung des Senders an dis Übertragungsleitung dienen den Schaltelemente.
An Hand der drei Figuren der Zeichnung werden drei Ausführungsmöglichkeiten des erfindungsgemässen Verfahrens näher er läutert.
In Fig. 1 bedeutet 1 eine zweiadrige Übertragungsleitung, die mit Hilfe des Schalters 2 an den Fernsteuerungssender an geschlossen wird. Der Fernsteuerungssender besteht in der Hauptsache aus dem beispiels- weise tonfrequenten Wechselstromgenerator 8, dessen Antrieb nicht dargestellt ist, mit der Erregerwicklung 9 und dem Übertrager 7.
Letzterer dient zur Anpassung des Impuls erzeugers 8 an -'die Übertragungsleitung und zur galvanischen Trennung von Über tragungsleitung und Sender. Die Sekundär seite des Übertragers 7 ist über die als Spü len 4, 6 und Kondensatoren 3, 5 ausgebilde ten Schaltelemente an die Übertragungslei tung 1 gekoppelt. Die Schaltelemente 3; 4 und 5, 6 bilden zusammen je ein Filter, das auf die Sendefrequenz abgestimmt ist.
Diese Filter sind notwendig, da meistens gleichzeitig mehrere Steuerimpulse verschie dener Frequenz auf die gleiche Übertra gungsleitung gegeben werden und auch in vielen Fällen die Übertragungsleitung als Hauptzweck eine andere Frequenz überträgt (z. B. als Starkstromleitung 50periodigen Wechselstrom). Der in die Gleichstromlei tung 10 eingebaute Schalter 12 steuert durch Ein- und Ausschalten des Erregerstromes die auf die Übertragungsleitung 1 zu gebenden Fernsteuerungsimpulse.
Die Be- tätigung des Schalters 12 kann, was nicht näher angegeben ist, den Umständen ent sprechend nach einem ganz bestimmten Programm erfolgen. Das an die Erreger- leitung 10 angeschlossene Relais 11 erhält nur Strom,, wenn der Schalter 12 geschlossen ist.
Der als gurzschlussschalter ausge bildete Schalter 13 wird demnach durch das Relais 11 selbsttätig so gesteuert, dass er stets in den Sendezeiten geöffnet und in den Sendepausen geschlossen ist. Bei ge schlossenem Schalter 13 sind die beiden Adern der 1 mitein ander über die beiden Filter 3, 4 und 5, 6 verbunden. Die beiden Filter bilden nun für die Störimpulse bis. auf ihren Verlustwider stand einen Kurzschluss.
Da dieser Verlust widerstand bis zu einem bestimmten Masse beliebig klein gehalten werden kann, so können damit die Störimpulse mindestens so weit unterdrückt werden, dass sie den Ab lauf des Fernsteuerungsvorganges nicht mehr wesentlich- beeinflussen. Dies gilt auch für die Fälle, in denen die örtliche Distanz zwi schen Kurzschlussstelle und Störquelle gross ist, sofern das dazwischenliegende Leitungs- stück einen nicht zu hohen Widerstand auf weist..
Letzteres trifft in der Praxis meistens zu, da die Betriebsdämpfungen der verwen deten Übertragungsleitungen in der Regel klein sind- In Fig. 2 bedeutet 21 ein Dreiphasennetz zur Verteilung elektrischer Energie, an das. durch den dreipoligen Schalter 22 der Fern steuerungssender angeschlossen ist.
Dieser ist dreiphasig ausgebildet und be steht aus dem Dreiphasentonfrequenzgene- rator 30, dessen Antrieb ebenfalls nicht ge zeichnet ist, der, Erregerwicklung 31, die aus dem Teichrichter 82 über den Netztrans formator 33 und die Leitung 34 bei ge schlossenem Schalter 35 Gleichstrom erhält, und dem dreiphasigen Anpassungsübertrager 29. Die Sekundärseite des Übertragers ist dreiphasig mit den als Spülen _ 24, 26, 28 und als Kondensatoren 23, 25, 27 ausgebil deten Schaltelementen an die Übertragungs leitung 21 gekuppelt.
Die Primärseite des Anpassungsübertragers 29 ist in den Sende pausen durch den Kurzschlussschalter 37 kurzgeschlossen. Die Steuerung des Schalters 37 erfolgt selbsttätig durch das Relais 36 in Abhängigkeit der Stellung des Schalters 35 auf die genau gleiche Weise wie in Fig. 1 die Steuerung des Kurzschlussschalters 13. Die Kondensatoren 23, 25, 27 bilden je zusammen mit den Spulen 24, 26, 28 und zusammen mit der Streuinduktivität des Übertragers ein auf die Frequenz des Steuer impulses abgestimmtes Filter.
Diese Filter dienen, wie die entsprechenden Filter in Beispiel -1, in. den Sendezeiten der Steuer impulse zur Ankopplung des Senders an die Übertragungsleitung und in den Sendepau sen zur Unterdrückung der Störimpulse. Es ist oft von Vorteil, zur Ausbildung dieser Filter die Streuinduktivität des Übertragers hinzuzunehmen und somit den Kurzschluss- sehalter auf der Primärseite des Anpassungs übertragers anzuordnen.
Es ist ferner nicht notwendig, dass die Kopplungsfilter; wie in der Zeichnung dargestellt, immer als Serie resonanzkreise ausgebildet sind, sondern sie können einen beliebigen, den einzelnen Be dürfnissen entsprechenden Aufbau besitzen, z. B. nur aus einem genügend grossen Kon densator bestehen.
Es kann sich unter Um ständen auch als zweckmässig erweisen, in die Zuleitungen zum Kurzschlussschalter zur Korrektur der Abstimmung noch zusätz liche Schaltelemente (Spulen oder- Konden satoren) einzuschalten, da es beispielsweise wegen der Einwirkung der Streuinduktivität des Impulserzeugers möglich ist, dass nach dem Schliessen des Kurzschlussschalters die Abstimmung der Kopplungselemente auf die Impulsfrequenz nicht mehr genau,
stimmt. Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich auch besonders zur Verhinderung der gegenseitigen Beeinflussung von über ein gemeinsames elektrisches Übertrabc-ungsnetz miteinander verbundenen, voneinander unab- hängig arbeitenden Fernsteuerungsanlagen. An Hand von Fig. 3 der Zeichnung werden diese Verhältnisse näher erläutert.
Darin be deuten I und II zwei Unterwerke zur Ver teilung von elektrischer Energie, die über ein gemeinsames elektrisches Übertragungs netz 38, das beispielsweise zur Speisung dieser Unterwerke dienen und beliebig ver mischt sein kann, miteinander verbunden sind. Die Unterwerke I und II besitzen je eine Fernsteuerungsanlage A resp. B, die aus den in Fig. 2 angegebenen Teilen be stehen und die daher mit den gleichen Hin weisungszeichen versehen und nicht mehr näher beschrieben sind.
Sie steuern unab hängig voneinander in den Netzen ihres Unterwerkes, die durch die einzelnen abge henden Leitungen 21 angedeutet sind, bei spielsweise die Umschaltung von Mehrfach Tarifzählern, die Ein- und Ausschaltung der Strassenbeleuchtung, der Warmwasser speicher und Kühlanlagen, die Treppenhaus beleuchtung und beliebige andere Arbeits vorgänge. Das gemeinsame elektrische Über tragungsnetz 38 kann z.
B. ein Hochspan nungsnetz von beispielsweise 150 kV sein, das von ein oder mehreren Kraftwerken aus die Unterwerke (I und II) speist, die über ihre Zwischenspannungsnetze (21), z. B. 8-kV-Netze, die elektrische Energie in die Nähe der einzelnen Verbraucher leiten, wo sie über Zwischenspannungstransformatoren in den Unterstationen in die betreffenden Niederspannungsnetze gelangt.
In der Zeich nung sind die Fernsteuerungsanlage A des Unterwerkes I in der Sendestellung (Schalter 35 geschlossen und. Kurzschlussschalter 37 offen) und die Fernsteuerungsanlage B in der Ruhestellung (Schalter 35 offen und Kurzschlussschalter 37 geschlossen) gezeich net. Da die beiden Fernsteuerungsanlagen unabhängig voneinander die gleiche Steuer frequenz benützen können, so können die von der Anlage A ausgesandten Steuerim pulse, die über das gemeinsame Übertragungs netz 38 in die Anlage B gelangen, dort in den Sendepausen als Störimpulse wirken.
Diese Impulse werden nun ebenfalls wie die auf der Übertragungsleitung entstehenden Störimpulse über die Schaltelemente 23 bis 28, da der Kurzschlussschalter 3 7 in der Anlage B geschlossen ist, kurzgeschlossen und auf diese Weise fast vollständig unter- drückt. Dieser Kurzschluss für die Störim pulse in der Anlage B ist für die Steuer impulse in der Anlage A unschädlich,
da die Hochspannungstransformatoren 39 und 40 für die Steuerfrequenz im Vergleich zu den Zwischenspannungstransformatoren in den Unterstationen eine hohe Längsimpedanz be sitzen. In den Fällen, in denen solche Längs impedanzen im Verbindungsnetz von einzel nen Fernsteuerungsanlagen fehlen oder nicht genügend gross sind, können sie durch Ein schalten entsprechender Drosseln zusätzlich erzeugt werden.
Auf die gleiche Weise kön nen die von der Anlage B in die Anlage A gelangenden Steuerimpulse unterdrückt wer den. Dies gilt überhaupt für alle Fernsteue rungsanlagen, die über ein gemeinsames elektrisches Übertragungsnetz miteinander verbunden sind.
Die vorliegende Erfindung gestattet, die Betriebssicherheit einer nach dem Wechsel stromimpulsverfahren arbeitenden Fern steuerungsanlage bedeutend zu erhöhen, ohne, bei Verwendung von in der Anlage schon vorhandenen Schaltelementen, deren Auf wand wesentlich zu verteuern.
Method for eliminating the influence of interference pulses in remote control systems that operate according to the alternating current pulse method. After the alternating current pulse operating remote control systems for remote control of any work processes are often exposed to the influence of interference pulses, that is, of pulses that arise for some reason on the transmission line and have the same frequency as the control pulses. This influence is particularly strong
if the control impulses are transmitted via overhead lines or power networks. It is known, however, that the interference pulses are only undesirable in the transmission pauses, while in most cases they support the control pulses during the transmission times. So there is only the need to turn off the influence of the glitches in the transmission pauses.
The present invention takes advantage of this knowledge. It relates to a method for eliminating the influence of interference pulses in remote control systems operating according to the alternating current pulse method and consists in providing a short-circuit path for the interference pulses during the transmission pauses by controlling) switching elements, through which the interference pulses are at least so far below '' that their influence on the remote control process is no longer noticeable.
Before geous to use at least partially those switching elements that are already being used for other purposes in the transmission times of the control pulses in the transmission system and of these the switching elements are used to couple the transmitter to dis transmission line.
Using the three figures of the drawing, three possible embodiments of the method according to the invention are explained in more detail.
In Fig. 1, 1 means a two-wire transmission line which is connected to the remote control transmitter by means of the switch 2. The remote control transmitter consists mainly of the, for example, audio-frequency alternating current generator 8, the drive of which is not shown, with the excitation winding 9 and the transformer 7.
The latter is used to adapt the pulse generator 8 to -'die transmission line and for galvanic separation of transmission line and transmitter. The secondary side of the transformer 7 is coupled to the device 1 via the switching elements designed as Spü len 4, 6 and capacitors 3, 5. The switching elements 3; 4 and 5, 6 together each form a filter that is tuned to the transmission frequency.
These filters are necessary because, in most cases, several control pulses of different frequencies are sent to the same transmission line at the same time and, in many cases, the main purpose of the transmission line is to transmit a different frequency (e.g. as a 50-period AC power line). The switch 12 built into the DC-DC line 10 controls the remote control pulses to be given to the transmission line 1 by switching the excitation current on and off.
The actuation of the switch 12 can, which is not specified in more detail, take place according to the circumstances according to a very specific program. The relay 11 connected to the excitation line 10 receives power only when the switch 12 is closed.
The switch 13 formed as a short-circuit switch is therefore automatically controlled by the relay 11 so that it is always open during the transmission times and closed during the transmission breaks. When the switch 13 is closed, the two wires of the 1 are mutually connected via the two filters 3, 4 and 5, 6. The two filters now form up to for the interference pulses. there was a short circuit on their loss resistance.
Since this loss resistance can be kept as small as desired up to a certain mass, the interference pulses can be suppressed at least to the extent that they no longer significantly influence the course of the remote control process. This also applies to cases in which the local distance between the short-circuit point and the source of interference is large, provided that the line section in between does not have too high a resistance.
The latter mostly applies in practice, since the operational losses of the transmission lines used are usually small. In Fig. 2, 21 means a three-phase network for distributing electrical energy to which the remote control transmitter is connected through the three-pole switch 22.
This is three-phase and consists of the three-phase tone frequency generator 30, the drive of which is also not drawn, the field winding 31 that receives direct current from the pond converter 82 via the mains transformer 33 and the line 34 when the switch 35 is closed, and the three-phase matching transformer 29. The secondary side of the transformer is three-phase coupled to the transmission line 21 with the switching elements designed as flushing 24, 26, 28 and capacitors 23, 25, 27.
The primary side of the matching transformer 29 is short-circuited by the short-circuit switch 37 during the transmission pauses. The switch 37 is controlled automatically by the relay 36 depending on the position of the switch 35 in exactly the same way as the control of the short-circuit switch 13 in FIG. 1. The capacitors 23, 25, 27 each form together with the coils 24, 26 , 28 and together with the leakage inductance of the transformer, a filter matched to the frequency of the control pulse.
These filters, like the corresponding filters in Example -1, are used in the transmission times of the control pulses for coupling the transmitter to the transmission line and in the transmission pauses to suppress the interference pulses. It is often advantageous to add the leakage inductance of the transformer to form these filters and thus to arrange the short-circuit breaker on the primary side of the matching transformer.
It is also not necessary that the coupling filter; As shown in the drawing, are always designed as a series of resonance circles, but they can have any structure that corresponds to the individual needs, eg. B. only consist of a sufficiently large Kon capacitor.
Under certain circumstances it can also prove to be useful to switch additional switching elements (coils or capacitors) into the leads to the short-circuit switch to correct the vote, since it is possible, for example, due to the effect of the leakage inductance of the pulse generator, that after closing of the short-circuit switch, the matching of the coupling elements to the pulse frequency is no longer accurate,
Right. The method according to the invention is also particularly suitable for preventing mutual influencing of remote control systems that are connected to one another via a common electrical transmission network and operate independently of one another. These relationships are explained in more detail with reference to FIG. 3 of the drawing.
Therein be I and II two substations for the distribution of electrical energy Ver, which are connected to each other via a common electrical transmission network 38, which, for example, serve to feed these substations and can be mixed as desired. The substations I and II each have a remote control system A, respectively. B, which be from the parts indicated in Fig. 2 and are therefore provided with the same reference signs and are no longer described in detail.
You control independently in the networks of your substation, which are indicated by the individual abge outgoing lines 21, for example switching multiple tariff meters, switching on and off street lighting, hot water storage and cooling systems, stairwell lighting and any other Operations. The common electrical over transmission network 38 can, for.
B. be a high voltage network of 150 kV, for example, which feeds from one or more power stations from the substations (I and II), which via their intermediate voltage networks (21), z. B. 8 kV networks, which conduct electrical energy close to the individual consumers, where it reaches the relevant low-voltage networks via intermediate voltage transformers in the substations.
In the drawing voltage, the remote control system A of the substation I in the transmission position (switch 35 closed and short-circuit switch 37 open) and the remote control system B in the rest position (switch 35 open and short-circuit switch 37 closed) are drawn. Since the two remote control systems can use the same control frequency independently of each other, the Steuerim pulses sent by the system A, which reach the system B via the common transmission network 38, act as glitches there in the transmission pauses.
These pulses, like the interference pulses generated on the transmission line, are now short-circuited via the switching elements 23 to 28, since the short-circuit switch 37 in the system B, and are thus almost completely suppressed. This short circuit for the Störim pulses in system B is harmless for the control pulses in system A,
because the high-voltage transformers 39 and 40 for the control frequency have a high series impedance compared to the intermediate voltage transformers in the substations. In cases in which such series impedances in the connection network of individual remote control systems are missing or not sufficiently large, they can also be generated by switching on appropriate chokes.
In the same way, the control pulses coming from system B to system A can be suppressed. This applies to all remote control systems that are connected to one another via a common electrical transmission network.
The present invention allows the operational reliability of a remote control system operating according to the alternating current pulse method to be increased significantly without making them significantly more expensive when using switching elements already present in the system.