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Impulsgeberschaltung für die Fernbedienung von Anlagen in elektrischen
Energieübertragungsnetzen Die Erfindung bezieht sich auf eine Impulsgeberschaltung
für die Fernbedienung von Anlagen in elektrischen En.ergieübertragungsnetzen, z.
B. für die Fernbedienung fron Schaltern in einzelnen Unterstationen von einer Zentrale
aus, bei denen durch das Wechselspiel eines Impulssenderela.is und eines Impulsunterbrecherrelais
mit einem Wähler in Abhängigkeit von den zu übertragenden Werten eine aus einzelnen
Impulsen mit unterschiedlicher Impwlspause und/oder Impulslänge bestehende Impulsreihe
gebildet wird. Bisher hat man bei derartigen Schaltungsanordnungen zur Impulsreihenbildung
für die Erzeugung der Impulspausen und/o-der der Impulse! bestimmter Länge außer
dem Impulssenderelais und dem Impulsunterbrecherrelais noch zusätzliche Verzögerungsrelais
benutzt, die durch ihre Abfallzeit die Länge des Au.swahlzeichen.s bestimmen. Durch
die Erfindung werden derartige Verzögerungsrelais überflüssig. Die Impulsgeberschaltung
wird erheblich vereinfacht.
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Die Erfindung besteht darin, daß die innerhalb der Impulsreihe zur
Kennzeichnung der zu übertragenden Werte dienenden Impulspausen und/oder Impulslängen
durch den Außenwiderstand bedingt sind, welcher in den zur Abschaltung der Relais
benutzten Kurzschlußkreis derselben eingeschaltet ist und ihre Abfallzeit bestimmt.
Es wird: also der zeitliche Ablauf der Impulsreihe ohne Zuhilfenahme von zusätzlichen
Verzögerungsrelais unmittelbar durch Beeinflussung der Abfallzeiten des Impulssende-
und des Impulsunterbrecherrelais bestimmt. Werden gemäß der weiteren Erfindung die
beiden Relais und deren Steuerkreise derart bemessen, daß sie bei Nennspannung einen
gewissen Sicherheitsbetrag über die Sättigungsgrenze erregt werden, sa wird die
Impulsgeberscha,ltung von Spannungsschwankungen der Versorgungsstromquelle weitgehend
unabhängig, d. h., es werden auch bei größeren Spannungsunterschieden die Abschaltzeiten
der beiden. Relais nicht oder wenigstens nicht merklich beeinflußt, so, daß die
Übertragungssicherheit wesentlich erhöht wird.
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An Hand zweier Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden
noch näher beschrieben. In diesen: sind alle Kontakte in der Ruhelage gezeichnet.
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Fig. 1 veranschaulicht den prinzipiellen Aufbau eines Gebers für eine
aus zehn Impulsen bestehende Impulsreihe, deren. Form. durch die Lage der Kommandokontakte
1 bis 10 und 11 bis 20 beistimmt ist. Es sei beispielsweise angenommen, daß die
Kontakte 1 bis 10. für die Gruppenauswahl bzw. die Auswahl der gewünschten Empfangsstationen
maßgebend seien, während die Kontakte 11 bis 20 die Übertragung eines bestimmten
Befehlswertes auslösen- mögen.. Im Ausführungsbeispiel sind die Kontakte 3 und.
5 geschlossen, was bedeuten möge, daS die Unterstationen 3 und 5 ausgewählt werden
sollen. Entsprechend der Schließstellung der Kontakte 12 und 14 mögen an die Unterstationen
3 und 5 die Befehlswerte 12 und 14 übertragen werden. IS ist das Impu:lssenderelais,
das während seiner Erregung über die Kontakte is5 und is6, die Fernleitung
FL an eine Stromduelle (im Ausführungsbeispiel an eine Wechselstrolmquelle)
anschließt, d. h. einen Impuls auf die Leitung Ff gibt. TU ist das Impulsunterbrecherrelais,
und W ist die Erregerwicklung des Wählers mit den drei Wählerarmen wI, wII und w111.
Bei jedem Ansprechen des Impulssenderelais TS wird über den Kontakt is4 der Wähler
W um einen Schritt weitergeschaltet, so daß nacheinander die Kontakte 1 bis 10 bzw.
11 bis 20 in die für die Bildung der Impulsreihe maßgebenden Stromkreise eingeschaltet
werden. Die Impulsreihe kommt auf folgende Weise zustande: Der Anreiz zur Abgabe:
einer Impulsreihe erfolgt durch Schließen. des Kontaktes an. Dadurch wird. über
die Nullstellung des Wählerarmes w III und den Kontakt iu 1 das Impulssenderelais
7S über den Widerstand R2 an die Spannung der Batterie B oder einer sonstigen Stromquelle
gelegt.. Das Relais IS spricht an und schließt seine Kontakte is1 und. is3 bis is6.
Der Ruhekontakt ist wird. geöffnet. Wie schon. erwähnt, beginnt über die Kontakte
is 5 und is 6 die Aussendung des ersten Impulses. Mit dem Schließen des Kon
taktes is 1 wird das Impulsunterbrech.errelais T U
über den Vorwiderstand
R 1 an Spannung gelegt. Es
spricht an und legt seine Kontakte
iu1, iu2 und iu3 in Arbeitsstellung. Durch das Ansprechen des Relais TS wurde auch
der Wähler W eingeschaltet, der seine Kontaktarme in die Stellung 1 gebracht hat.
Es kommt deshalb folgender Stromkreis zustande: -I-, Kontakt izt2, Relais
IS, Kontakt is3, Widerstand R 4, -I-. Das Impulssen.derelais JS ist also,
über den Widerstand R4 kurzgeschlossen, und es fällt nach einer durch die Größe
des Widerstandes R4 bedingten Abfallzeit ab. Bei Rückkehr der Kontakte ist bis is6
in die gezeichnete Ruhelage ist der erste Impuls der auf die Leitung FL gegebenen
Impulsreihe beendet (vgl. Fig. 2). Mit dem Abfall des Relais TS wird auch das ImpuJsunte,rbrecherrelais
JU kurzgeschlossen über folgenden Stromkreis: +, Kontakt ist, Relais
JU, Kontakt izt 3, Widerstand R 3, -I-. Je nach der Größe des Außenwiderstandes
R3 des Impulsunterbrecherrelais T U fällt dieses mit einer gewissen Verzögerungszeit
ab, welche der normalen Impulspause (Fig.2) entspricht. Damit ist der darge stellte
Zustand wiederhergestellt, und das Impulssender-elais TS spricht von neuem an, weil
der Wählerarm w III von der Stellung 1 bis 10 unmittelbar an Pluspotential liegt.
Das beschriebene Wechselspiel zwischen den Relais TS, JU und dem Wähler
W
wiederholt sich also, jedoch gegenüber dem erster, Schritt mit folgendem
Unterschied: Da über den Wählerarm wII in der Stellung 2 der Kontakt 12 geschlossen.
ist, kommt nach dem Ansprechen des Impulsunterbrecherrelais JU über den Kontakt
izt2 und den eigenen Kontakt is3 unter Umgehung des Widerstandes R4 ein unmittelbarer
Kurzschluß des Impulssenderelais JS zustande. Der Außenkurzschlußwiderstand des
Relais JS ist also praktisch klein geworden, so daß sich seine Abfallzeit um einen
entsprechenden Betrag vergrößert. Dadurch erhält der zweite Impuls (Fig. 2) eine
größere Länge und damit das Kriterium für die Übertragung des Wertes 12. Das Impulsunterbrecherrelais
TU dagegen ist, da der Kontakt 2 offen ist, bei Abfallen des Relais IS wieder
über den Widerstand R3 kurzgeschlossen, so daß es in der gleichen Zeit wie nach
dein ersten Impuls seine Kontakte öffnet und in die Impulsreihen eine Pause normaler
Länge einfügt.
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In der Stellung 3 der Wählerarme ist der Widerstand R 3 über den geschlossenen.
Kontakt 3 überbrückt. Das Impulsunterbrecherrelais JU fällt also mit einer
größeren Verzögerungszeit ab und fügt dadurch in die Impulsreihe nach dein dritten
Impuls eine längere Pause ein, welche entsprechend der obigen Annahme die Auswahl
der Station 3 verursacht. In analoger Weise wird in deir Stellung 4 der Wählerarme
ein Langimpuls und in der Stellung 5 eine verlängerte Impulspause in. die Impulsreihe
eingefügt.
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Nach Aussendung des letzten Impulses hat dann der Wähler wieder seine
Ausgangsstellung erreicht.
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Die Relais IS und TU sowie die Vorwiderstände R 1 und
R2 werden vorteilhaft so bemessen, daß sie bei der Nennspannungsstromquelle B einen
gewissen Betrag über die Sättigungsgrenze hinaus erregt werden. Eine Spannungsabsenkung
und ebenso eine eventuelle Spannungserhöhung über den Nennwert bleibt dann für die
Abfallzeit der beiden Relais JS und TU praktisch ohne Einfuß, so, daß Spannungsschwankungen
der Stromquelle keine nachteiligen Verzerrungen der Impulsreihe hervorrufen können.
Um ein rasches Abfallen der Relais und damit eine exakte Impulsbildung zu gewährleisten,
sind die Widerstände R 5 und R 6 vorgesehen, welche zweckmäßig hochohmig sind: und
an negativem Potential liegen. Sobald sich also die Eigenkontakte is3 bzw. izi.3
der Relais JS und JU öffnen, liegt plötzlich an diesen beiden Relais ein
entgegengesetztes Potential, das den Abbau des Feldes und damit den Abfall der Relais
beschleunigt.
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Wie aus dem Ausführungsbeispiel ohne weitexime'rkennbar ist, lassen
sich gegebenenfalls durch Vorschalten unterschiedlich großer Widerstände vor einzelne
der Kontakte 1 bis 20 noch weitere Übertragungskriterien in die Impulsreihe einfügen.
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In Fig.3 ist die Anwendung der Erfindung zur Stellungsmeldung von
Schaltkontakten veranschaulicht. Es ist angenommen, daß sieben Schalter zu überwachen
sind. Dementsprechend sind sieben St6llungsmeldekontaktpaare 1, 1' bis 7, 7' vorhanden.
Die Kontakte 1, 2 und 7 sind geschlossen, sie mögen andeuten, daß die zugeordneten
Schalter ebenfalls geschlossen sind. Die Kontakte 1' bis 7' sind demnach in der
öffnungsstellung der zugeordneten Schalter geschlossen zu denken.
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Im allgemeinen werden Schalterstellungsmeldungen! in der F ernbedienungstechnik
aus Ersparnisgründe. nur einpolig übertragen, d. h., es wird entweder nur die geschlossene
Stellung oder nur die geöffnete Stellung der in Betracht kommenden Schalter gemeldet
in der Annahme, daß beim Ausbleiben einer Meldung sich der betreffende Schalter
in der anderen Lage befindet. Wie die Erfahrung aber gezeigt hat, kann es vorkommen,
daß ein Schalter bei seiner Betätigung auch hängen bleibt. In diesem Falle könnte
eine Fehlmeldung zustande kommen. Durch die Impulsgeberschaltung nach der Erfindung
wird es mit einfachen Mitteln möglich, beide Seiten der Stellungsmeldekontakte zu
überwachen und damit auch eine Fehlstellung eines Schalters mit Sicherheit zu melden.
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Wie durch die gleichen Bezugszeichen angedeutet ist, ist die Schaltung
des Impulsüberwachungsrelais JS und des Impulsunterbrecherrelais JU sowie
des Wählers W im wesentlichen, soweit es das Wechselspiel dieser drei Teile betrifft,
die gleiche wie in Fig. 1. Unterschiedlich ist, daß der Wählerarm wI nicht parallel
zum Kurzschlußwiderstand R3 des Relais JU
liegt, sondern in den Abschalt-Kurzschluß-Stromkreis
für dieses Relais unmittelbar einbezogen ist. Außerdein wird gleichzeitig mit dem
Wähler W noch !ein abfallverzögertes Relais V1 erregt, dessen Abfallverzögerung
größer ist als die normalerweise in der Impulsreihe vorkommenden. Impulspausen.
Der Ruhekontakt dieses Relais h 1 legt ein Fehlerrelais F an Spannung, dessen Wirkungsweise
nachfolgend noch näher beschrieben wird.
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Zur Überwachung beider Stellungen. der Meldekontakte 1, 1' bis 7,
7' ist den Meldekontakten 1' bis 7' je ein Stellungsprüfrelais KI bis K7 zugeordnet.
Ist eines dieser K-Relais erregt, so wird der zugeordnete Wählerkontakt durch den
betreffenden k-Kontakt an dem: Eigenkontakt izt 3 des Impulsunterbreeherrelais
JU
angeschlossen und. damit beim Aufprüfen des Wählerarmes wI auf den zugeordneten
Kontakt der Wählerkomtaktbank unter Umgehung des Widerstandes R3 ein unmittelbarer
Kurzschluß des Impalsunterbrecherrelais JU hergestellt. Dieses Relais fällt
dann mit großer Verzögerung ab und fügt eine entsprechende Pause in die Impulsreihe
ein. In der gezeichneten Ruhelagie der k-Kontakte bereiten sie einen Stromkreis
über die Stellungsmeldekontakte 1 bis 7 nach Plus vor':
Beim Aufprüfen
des Wählerarmes wI auf die Kontakte 3, 4 usw. der Wählerkontaktbank kommt dadurch
für das Impulsunterbrecherrelais JU ein über den Widerstand R3 verlaufender
Ku.rzschlußstromkreis zustande, so daß das Relais mit geringerer Verzögerung abfällt,
und eine Impulspause normaler Länge in die Impulsreihe eingefügt wird.
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Bleibt einer der zu überwachenden Schalter in einer Mittelstellung
hängen, so ist keiner der zugeordneten Meldekontakte geschlossen. Beim Aufprüfen
des Wählerarmes w I auf den zugehörigen Kontakt der Wählerkontaktbank kommt dann
für das Relais IU kein Kurzschlußstromkreis zustande. Nach Ablauf' der Verzögerungszeit
des Relais V1 schließt dieses seinen Kontakt v 1 und bringt das. Fehlerrelais F
zum Ansprechen. Dieses schließt seine Kontakte f 1 und f 3
und legt
den Kontakt f 2 auf Arbeit um. Über den Kontakt f 3 wird ein über den Wählerarm
wIII verlaufender Haltestromkreis geschlossen, so daß das Fehlerrelais F bis zur
Rückkehr des Wählerarmes in die Nullstellung erregt bleibt. Durch Schließen des
Kontaktes f 1 kommt für das. Impulsunterb:recherrelais JU ein Abfallkurzschlußstro:mkreis
zustande, der über den Widerstand R3 verläuft. Das Relais JU fällt somit nach Ablauf
der durch den Widerstand. R3 bedingten Verzögerungszeit ab. Das Wechselspiel der
Relais JS und I U mit dem Wähler W setzt sich somit wieder fort, bis
beim Aufprüfen des Wählerarmes zerI auf den Kontakt 10 der Kontaktbank nach Aussendung
des letzten Impulses der Impulsreihe durch den auf Arbeit stehenden Kontakt f 2
ein unmittelbarer Kurzschluß dies Relais JU zustande kommt, so daß vor Abgabe
des Schlußimpulses, mit dem. gleichzeitig der Wählerarm wIII in die Nullage zurückgebracht
wird, eine lange Pause in die Impulsreihe eingesetzt wird. Diese lange Pause löst
dann in der Empfangsstation durch hier nicht näher zu. beschreibende Mittel einen
Schaltvorgang aus, der die Fehlstellung des bestreffenden Schalters durch irgendein
Signal kenntlich macht. Bei der Rückkehr des Wählerarmes wIII in die Nullstellung
wird auch das Fehlerrelais F wieder stromlos, so daß es abfällt und die Kontakte
in die gezeichnetei Ruhelage zurückkehren.
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Die gestrichelt eingezeichnete Verbindung des Kontaktes f 3 zum Wählerarm
wIII ist nur beispielsweise gezeichnet. Es können auch. andere Schaltmaßnahmen getroffen
sein, welche das Relais F bis zur Beendigung des Wählerumlaufes in erregtem Zustand
halten.
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Das Impulssenderelais IS wird. zu seinem Abfallen jeweils über
den Widerstand R4 kurzgeschlossen. Die von der Größe dieses Kurzschlußaußenwiderstandes
R4 abhängige Abfallzeit und damit die, Impulsdauer sind somit immer die gleichen.
Es ist aber nach dem zu Fig. 1 Gesagten selbstverständlich, daß auch das Impulssemderelais
zur Einfügung von: Übertragungskriterien in die Impulsreihe durch Impulsverlängerung
mitherangezogen werden könnte. Bei dem in Fig. 3 gewählten Beispiel ist von: dieser
Möglichkeit nur der Einfachheit halber nicht Gebrauch gemacht.