DE1264592B - Circuit arrangement for carrier-frequency transmission of protection signals via high-voltage lines - Google Patents
Circuit arrangement for carrier-frequency transmission of protection signals via high-voltage linesInfo
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Description
Schaltungsanordnung zur trägerfrequenten Übertragung von Schutzsignalen über Hochspannungsleitungen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur trägerfrequenten Übertragung von Schutzsignalen über Hochspannungsleitungen mit Unterdrückung der bei der Übertragung eines Schutzsignals über das Leitungssystem auftretenden Störimpulse, wobei das Schutzsignal auf der Sendeseite im hochfrequenten Frequenzbereich ausgesendet und auf der Empfangsseite vom hochfrequenten in den niederfrequenten Frequenzbereich umgesetzt und verarbeitet wird.Circuit arrangement for the carrier-frequency transmission of protection signals The invention relates to a circuit arrangement for carrier-frequency transmission of protection signals via high-voltage lines with Suppression of the transmission of a protection signal via the line system occurring interference pulses, whereby the protection signal on the transmitting side in the high frequency Frequency range transmitted and on the receiving side from the high-frequency to the low-frequency frequency range is implemented and processed.
Im Schutzfall müssen die Schalter am Anfang und Ende einer Hochspannungsleitung von einem Leitungsende aus möglichst gleichzeitig und schnell betätigt werden. Zu diesem Zweck verwendet man 2,5 kHz breite TFH-Kanäle, über die ein amplituden-oder frequenzmoduliertes Schutzsignal gesendet wird, das nach der Demodulation auf der Empfangsseite die Abschaltung der Strecke veranlaßt, die vorher durch die überstromrelais an beiden Enden vorbereitet wurde. Auf dem Übertragungsweg wird das Schutzsignal von Störern beeinflußt. Von diesen müssen hauptsächlich die Impulsstörungen in Betracht gezogen werden. Der Schutzsignalempfänger soll noch sicher ansprechen, wenn das Schutzsignal mit Impulsstörern überlagert ist, deren Amplitude um mehr als 2,3 Np größer ist als die des Schutzsignals und deren Folgefrequenz bis zu 1000 Hz beträgt. Die Schutzsignalisierung soll dafür sorgen, daß das Abschaltekriterium unbeeinflußt und möglichst schnell zum zu schützenden Leitungsende durchgegeben wird. Außerdem muß der Schutzsignalempfänger verhindern, daß durch Störimpulse ein Schutzsignal vorgetäuscht wird.In the event of protection, the switches must be at the beginning and end of a high-voltage line can be actuated as quickly and simultaneously as possible from one end of the line. to For this purpose, one uses 2.5 kHz wide TFH channels over which an amplitude or frequency-modulated protection signal is sent, which after demodulation on the At the receiving end, the line is switched off, which was previously done by the overcurrent relay was prepared at both ends. The protection signal is on the transmission path influenced by interferers. Of these, it is mainly the impulse noise that has to be taken into account to be pulled. The protection signal receiver should still respond reliably if that Protection signal is superimposed with impulse interferers, the amplitude of which is more than 2.3 Np is greater than that of the protection signal and its repetition frequency is up to 1000 Hz. The protective signaling should ensure that the switch-off criterion is not affected and is passed on as quickly as possible to the end of the line to be protected. aside from that the protective signal receiver must prevent a protective signal from being generated by interference pulses is faked.
Bei den bisher bekannten Systemen wird ständig ein Ton übertragen, der im Schutzfall umgetastet wird. Auf der Sendeseite werden die beiden benötigten Frequenzen in der HF-Ebene von zwei Generatoren erzeugt. Im Empfänger wird der Schutzton zweimal umgesetzt, in der NF-Lage begrenzt und auf einem Diskriminator gegeben, der nach Gleichrichtung und Siebung entsprechend dem anliegenden Ton ein gepoltes Relais in die Trenn- oder Zeichenlage steuert. Nachteilig wirkt sich bei diesem System die im Verhältnis zur Empfangssicherheit lange Gesamtlaufzeit des Schutzsignals aus. Sie ist auf die kräftige Siebung zurückzuführen. Diese ist unerläßlich, weil das System dauernd einen TFH-Kanal belegt und auftretende Störer auch dann unterdrücken muß, wenn kein Schutzfall vorliegt.In the systems known up to now, a tone is constantly transmitted, which is keyed in the protection case. Both of these are required on the sending side Frequencies in the HF plane generated by two generators. The protective tone is in the receiver implemented twice, limited in the NF position and given on a discriminator, which after rectification and sieving according to the applied tone a polarized Relays in the separating or character position controls. This has a disadvantageous effect System, the overall runtime of the protection signal, which is long in relation to reception reliability the end. It is due to the vigorous sieving. This is essential because the system permanently occupies a TFH channel and suppress any interferers must if there is no protection case.
Das ist der Nachteil der FM-Schutzübertragung, daß einer der ohnehin schon zu knappen TFH-Kanäle ständig belegt werden muß (Ruhestromprinzip), was bei einer AM-Übertragung nicht der Fall ist, da hierbei der Empfänger erst durch das ansprechende überstromrelais in der gestörten Hochspannungsleitung an den TFH-Empfänger angeschaltet wird (Arbeitsstromprinzip).That is the disadvantage of the FM protection transmission that one of the anyway TFH channels that are already too tight must be constantly occupied (closed-circuit principle), which is the case with an AM transmission is not the case, as the recipient only receives the Responding overcurrent relay in the disturbed high-voltage line to the TFH receiver is switched on (open-circuit principle).
Ein weiterer Nachteil all dieser Verfahren, die mit der Aussiebung des Schutzsignalfrequenzbandes aus der Gesamtbandbreite arbeiten, ist, daß sie hauptsächlich mit Gewinn nur in der NF-Ebene eingesetzt werden können. Der Einsatz in der ZF- bzw. HF-Ebene geht bei diesen Verfahren zu Lasten der Laufzeit, denn zur Wahrung der erforderlichen Schmalbandigkeit mit relativ steilen Filterflanken ist eine Erhöhung der Filterwertigkeit und damit verbunden eine Laufzeiterhöhung notwendig. Der Einsatz der Schutzsignalisierung in der HF-Ebene erspart aber mindestens eine Umsetzung und damit Laufzeit.Another disadvantage of all these procedures is that of screening of the protection signal frequency band work from the total bandwidth is that they are mainly can only be used with profit in the NF level. Use in the ZF or HF level is at the expense of the running time with these procedures, because for safeguarding the required narrow band with relatively steep filter edges is an increase the filter value and the associated increase in runtime is necessary. The use the protective signaling in the HF level saves at least one implementation and thus running time.
Es ist bereits eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der die im Generator erzeugte Hochfrequenz durch Tonfrequenzsender moduliert und über den Hochfrequenzsender ausgesendet wird. Auf der Empfangsseite gelangt die modulierte Hochfrequenz an den Hochfrequenzempfänger und nachfolgend an den Demodulator. In diesem Demodulator erfolgt jedoch noch keine Verarbeitung der übertragenen Signale, sondern hier geschieht eine Demodulation, d. h., es muß die aufmodulierte Tonfrequenz zurückgewonnen werden. Diese Tonfrequenzsignale steuern die nachfolgenden Tonfrequenzempfänger, so daß entsprechend den Tonfrequenzen jeweils der zugehörige Empfänger anspricht und seine Ausgangsrelais betätigt. Dazu ist es aber erforderlich, daß die Tonfrequenzempfänger Filter für die Auswahl der Tonfrequenzsignale besitzen. Die Rückgewinnung sowie die Aussiebung der Tonfrequenzsignale durch die Empfänger erfolgen somit durch Filterschaltungen, wodurch eine Laufzeitverzögerung für die übertragenen Signale entsteht. Da auf der Empfangsseite durch die Empfänger mit Filterschaltungen eine Bewertung der Frequenz erfolgt, handelt es sich hier um eine analoge Signalempfangseinrichtung.A circuit arrangement is already known in which the in the generator Generated high frequency modulated by audio frequency transmitter and via the high frequency transmitter is sent out. On the receiving side, the modulated high frequency reaches the High-frequency receiver and then to the demodulator. In this demodulator However, the transmitted signals are not yet processed, but here demodulation, d. That is, the modulated audio frequency must be recovered. These audio frequency signals control the subsequent audio frequency receivers, so that the associated receiver responds according to the tone frequencies and his Output relay actuated. For this, however, it is necessary that the Audio frequency receivers have filters for the selection of audio frequency signals. the Recovery and filtering out of the audio frequency signals are carried out by the receiver thus through filter circuits, creating a propagation delay for the transmitted Signals emerge. Because on the receiving side through the receiver with filter circuits If the frequency is evaluated, this is an analog signal receiving device.
Diese Übertragungsanlage ist sehr störanfällig, insbesondere gegenüber Störsignalen, die in der Nähe des Hochfrequenzträgers liegen.This transmission system is very susceptible to failure, especially in relation to it Interfering signals that are in the vicinity of the high-frequency carrier.
Es wurden bereits Schaltungen bekannt, die eine größere Störsicherheit aufweisen (»Fernbetätigung von Leistungsschaltern mit Trägerfrequenz-Schnellschaltgeräten« von Gerhard B ergmann und Bruno Westphal, Sonderdruck der Siemens Fachzeitschrift, 33. Jahrgang, Januar 1959; Heft 1, und »Fernauslösung von Hochspannungsschaltern durch Trägerfrequenzsignale« von Erwin Schumm, Sonderdruck aus »Elektronische Zeitschrift« ETZ-B, 11. Jahrgang, Dezember 1959, Heft 12).Circuits have already been known which have a greater immunity to interference have ("remote control of circuit breakers with carrier-frequency high-speed switching devices" by Gerhard B ergmann and Bruno Westphal, special print from Siemens trade journal, 33rd year, January 1959; Issue 1, and »Remote tripping of high-voltage switches through carrier frequency signals "by Erwin Schumm, special print from" Electronic Journal " ETZ-B, 11th year, December 1959, issue 12).
Dabei erfolgt eine Frequenzumsetzung, wodurch der Abstand der Störsignale vom Nutzsignal im Niederfrequenzband besonders günstig ausfällt. Bekannt ist hierbei die Umsetzung der Hochfrequenz in eine Zwischenfrequenz und dann erst in eine Tonfrequenz. Dieses System besitzt einen erheblichen Bauteileaufwand und eine große Laufzeit.A frequency conversion takes place, whereby the distance between the interfering signals of the useful signal in the low frequency band is particularly favorable. Is known here the conversion of the high frequency into an intermediate frequency and only then into an audio frequency. This system has a considerable number of components and a long service life.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung aufzuzeigen, die die oben geschilderten Nachteile vermeidet. Dies geschieht bei der Eingangs erwähnten Schaltungsanordnung erfindungsgemäß dadurch, daß eine digitale Schutzsignalempfangseinrichtung das modulierte, trägerfrequente Schutzsignal bereits im. hochfrequenten Trägerfrequenzband unter Auslassung der sonst üblichen Umsetzung in niedere Frequenzen verarbeitet.The object of the invention is to show a circuit arrangement which avoids the disadvantages outlined above. This happens at the entrance mentioned circuit arrangement according to the invention in that a digital protective signal receiving device the modulated, carrier-frequency protection signal already in. high frequency carrier frequency band processed with the omission of the otherwise customary implementation in lower frequencies.
Bei der Anordnung nach der Erfindung wird ein neues Auswertungsprinzip benutzt, das einen sehr geringen Bauelementeaufwand erfordert. In der Anordnung werden keine Filter verwendet, so daß eine geringe Laufzeit des Schutzsignals zustande kommt. Die Anordnung arbeitet digital, d. h., die Trägerfrequenz wird in ihrer Amplitude unmittelbar begrenzt und die Nulldurchgänge der Hochfrequenz gezählt. Tritt in einem begrenzten Zeitintervall ein bestimmter festgelegter Zählerstand auf, so handelt es sich um das Schutzsignal, und der Zählerstand - und nicht etwa das Tonfrequenzsignal - bewirkt eine Betätigung des Schalters. Das Schutzsignal wird also bewertet, ohne daß eine Frequenzumsetzung, eine Frequenzbegrenzung oder Aussiebung einer Frequenz erfolgt wäre. Auch eine Demodulationseinrichtung ist dazu nicht erforderlich. Die neue Anordnung besitzt eine- größere Störsicherheit als die bekannten Anordnungen. Dabei werden sehr schnell arbeitende Schalteinheiten, wie sie heute bei Digitalrechnern Verwendung finden, eingesetzt.In the arrangement according to the invention, a new evaluation principle is used used, which requires a very low number of components. In the arrangement no filters are used, so that the protection signal has a short transit time comes. The arrangement works digitally, i. i.e., the carrier frequency is amplitude immediately limited and the zero crossings of the high frequency counted. Occurs in one limited time interval a certain fixed counter reading, so acts it is the protection signal and the counter reading - and not the audio frequency signal - causes the switch to be actuated. The protection signal is evaluated without that a frequency conversion, a frequency limitation or screening of a frequency would have occurred. A demodulation device is also not required for this. the The new arrangement has a greater immunity to interference than the known arrangements. This involves switching units that work very quickly, as they are in digital computers today Find use, used.
Durch die Verringerung der gesamten Laufzeit des Schutzsignals, die vor allem auf den Fortfall der zusätzlichen Filter zurückzuführen ist, wird das Schutzkriterium schneller -ausgegeben als bei Schutzsignalempfangseinrichtungen; die bei gleicher Ansprechzeit in niedrigeren Frequenzbändern arbeiten. Das Schutzsignal wird erst im .Schutzfall übertragen (Arbeitsstromprinzip), wobei-=zur Übertragung kein eigener TFH-Kanal notwendig ist, sondern es wird ein Kanal benutzt, der im normalen Betrieb z. B. als Fernsprechverbindung eingesetzt ist. Im Schutzfall werden bei belegtem Kanal die Teilnehmer für weniger als 1 Sekunde weggeschaltet, und in dieser Zeitspanne wird das Schutzsignal übertragen. Von dieser Zeitspanne entfällt der allergrößte Teil auf die Vorbereitungszeit der überstromrelais. Für die Übertragung des Schutzsignals nach der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung wird der Übertragungskanal höchstens einige Millisekunden lang benötigt, so daß die Schaltungsanordnung selbst auch den Einsatz auf Übertragungskanälen gestatten würde, die mit Fernwirksystemen herkömmlicher Bauart und entsprechend niedriger Übertragungsgeschwindigkeit belegt wären. Als Sender wird ein einzelner Oszillator verwendet, der über einen Modulator mit vernachlässigbar kleiner Laufzeit hochgetastet wird. Gegenüber den bekannten Systemen, die zwei Oszillatoren benötigen, erhöht sich dadurch die Betriebssicherheit. Auf der Empfangsseite nimmt der digitale Schutzsignalempfänger bereits in der HF-Ebene oder nach, einmaliger Umsetzung in der ZF- oder NF-Ebene eine Frequenzbewertung des diskreten Störers und des Schutzsignals vor, die beide vor der Bewertung durch eine Begrenzerschaltung und eine nachfolgende Triggerschaltung unabhängig von ihren Amplituden zu Rechteckimpulsen geformt werden, wobei die Eingangsbandbreite den Maximalwert von 2,5 kHz besitzt.By reducing the total transit time of the protection signal, the is mainly due to the omission of the additional filter, that will Protection criterion issued faster than with protection signal receiving devices; which work in lower frequency bands with the same response time. The protection signal is only transmitted in the event of protection (open-circuit principle), where- = for transmission no separate TFH channel is necessary, but a channel is used that is in the normal operation e.g. B. is used as a telephone connection. In the protection case if the channel is busy, the participants are switched off for less than 1 second, and in the protection signal is transmitted during this period. This period does not apply the vast majority on the preparation time of the overcurrent relay. For the transfer of the protection signal according to the circuit arrangement according to the invention becomes the transmission channel at most a few milliseconds long, so that the circuit arrangement itself would also allow use on transmission channels with telecontrol systems conventional design and correspondingly low transmission speed would be. A single oscillator is used as the transmitter, via a modulator is upsampled with a negligibly short runtime. Compared to the known Systems that require two oscillators increase their operational reliability. On the receiving side, the digital protective signal receiver already takes on the HF level or after a one-off implementation in the IF or NF level, a frequency evaluation the discrete interferer and the protection signal, both before the evaluation by a limiter circuit and a subsequent trigger circuit independent of theirs Amplitudes can be shaped into square-wave pulses, the input bandwidth being the Has a maximum value of 2.5 kHz.
Die Bewertung erfolgt dadurch, daß die am Ausgang der Triggerschaltung entstehenden Rechteckimpulse während einer vorgegebenen Zeit mit einem elektronischen Zähler gezählt werden, wobei nur die schnelle Schutzsignalimpulsfolge den vorgegebenen Zählerstand erreichen kann. Nach Erreichen dieses: Zählerstandes wird ein Schutzkriterium an die Trennschaltersteuerung abgegeben.The evaluation is carried out by the fact that the output of the trigger circuit resulting square-wave pulses for a given time with an electronic Counters are counted, with only the fast protective signal pulse train exceeding the specified Can reach meter reading. After reaching this: counter reading becomes a protection criterion delivered to the circuit breaker control.
Die Ansprechsicherheit des Systems erhöht sich gegenüber den bekannten Systemen erheblich, da der Schutzsignalempfänger auf Grund der digitalen Auswertung unempfindlich gegen die bei der Begrenzung entstehenden Störspektren ist, die sich mit zunehmender Amplitude der Störimpulse bei den bekannten Systemen immer mehr bemerkbar machen. Die maximale Ansprechzeit beträgt beim Einsatz in der HF-ZF-Ebene 2 ms.The response reliability of the system increases compared to the known Systems considerably, as the protection signal receiver due to the digital evaluation is insensitive to the interference spectra resulting from the limitation, which with increasing amplitude of the interference pulses in the known systems more and more to make noticable. The maximum response time is when used in the HF-IF level 2 ms.
Die Laufzeit des Schutzsignals setzt sich zusammen aus der Einschwing- und Laufzeit des TFH-Übertragungssystems, der Übertragungsstrecke und der Ansprechzeit des Schutzsignalempfängers. Wenn die Gesamtlaufzeit des Schutzsignals höchstens 4 ms betragen soll, so ergibt sich daraus die Forderung, daß die Ansprechzeit des Empfängers der Schutzsignalisierung nur bis zu 2 ms betragen darf.The runtime of the protection signal is made up of the transient and running time of the TFH transmission system, the transmission link and the response time of the protection signal receiver. When the total runtime of the protection signal is at most Should be 4 ms, this results in the requirement that the response time of the Receiver of the protective signaling may only be up to 2 ms.
Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert.Details of the invention are explained with reference to the drawings.
F i g.1 zeigt das Blockschaltbild des digitalen Schutzempfängers; F i g. 2 zeigt das Blockschaltbild des Zählers mit dem Speicher in RCT-Schaltungstechnik ausgeführt; F i g. 3 zeigt die Impulsdiagramme im Schutzfall. F i g.1 zeigt eine in der ZF-Ebene eingesetzte Überwachungsschaltung, die bei Übertragung eines Schutzsignals über das gestörte Leitungssystem auf der Empfangsseite Störimpulse unterdrückt, die, bezogen auf 2,5 kHz Bandbreite, eine mehr als 2,3 Np größere Amplitude als das Schutzsignal und eine Folgefrequenz von bis zu 1000 Hz haben, wobei die Gesamtlaufzeit des Schutzsignals maximal 4 ms beträgt. Bei diesem vorteilhaften Ausführungsbeispiel besteht der digitale Schutzempfänger im wesentlichen aus einem Begrenzer B, der die Übersteuerung der nachfolgenden Stufen verhindern soll, einer Triggerschaltung TR, einer Pulslängenformstufe PLF, die die Mindestpulslänge erzeugt, einem Laufzeitglied LZG, das den nachgeschalteten Zähler erst nach dem Ansprechen der Zeitgeberstufen anregt, dem elektronischen Zähler Z, zwei Zeitgeberstufen ZG 1 und ZG 2, die den Zähler Z für eine bestimmte Zeit freigeben und das Ergebnis der Auswertung am Zählerausgang in dem nachfolgenden Speicher SP fixieren, einem zweistufigen Verstärker V2, der die notwendige Leistung für das Schutzkriterium liefert, einer bei Bedarf einzusetzenden Löschstufe LÖ, die den Speicher SP löscht, wenn die Speicherlöschung nicht extern durch die Trennschaltersteuerung vorgenommen wird, zwei Mischgattern G 1, G 2 und zwei Koinzidenzgattern G 3, G 4 (vgl. F i g. 2), mit denen logische Verknüpfungen vorgenommen werden, sowie einem zweistufigen Verstärker V1, der das Mischgatter G1 und das Koinzidenzgatter G4 entkoppelt.F i g.1 shows the block diagram of the digital protection receiver; F i g. 2 shows the block diagram of the counter with the memory in RCT circuit technology executed; F i g. 3 shows the pulse diagrams in the event of protection. F i g.1 shows a Monitoring circuit used in the IF level, which is activated when a protection signal is transmitted Interference pulses are suppressed via the disturbed line system on the receiving side, which, based on a bandwidth of 2.5 kHz, has an amplitude that is more than 2.3 Np greater than the protection signal and a Have repetition frequency of up to 1000 Hz, the total runtime of the protection signal is a maximum of 4 ms. With this advantageous Embodiment consists of the digital protection receiver essentially from one Limiter B, which is intended to prevent the subsequent stages from being overridden, one Trigger circuit TR, a pulse length shaping stage PLF, which generates the minimum pulse length, a delay element LZG, which the downstream counter only after responding stimulates the timer stages, the electronic counter Z, two timer stages ZG 1 and ZG 2, which release the counter Z for a certain time and the result of the evaluation at the counter output in the subsequent memory SP, one two-stage amplifier V2, which has the necessary power for the protection criterion supplies a deletion stage LÖ to be used if necessary, which deletes the memory SP, if the memory erase is not performed externally by the circuit breaker control , two mixing gates G 1, G 2 and two coincidence gates G 3, G 4 (cf.F i g. 2), with which logical links are made, as well as a two-stage Amplifier V1, which decouples the mixing gate G1 and the coincidence gate G4.
Am Eingang E liegt das Signalgemisch an, das aus dem sinusförmigen Schutzton und diskreten Störimpulsen besteht. Die Amplituden - und hierbei im stärkeren Maße die Amplituden der Störimpulse -werden im Begrenzer B begrenzt. Da der Begrenzereingang breitbandig im Vergleich zur Störimpulsfrequenz ist, tritt keine zusätzliche Verbreiterung der begrenzten Störimpulse auf, die eine Erhöhung der Störenergie hinter dem Begrenzer mit sich bringen würde. Die nachfolgende Triggerschaltung TR, die z. B. als Schmitt-Trigger aufgebaut sein kann, schaltet mit sehr steiler Flanke, wenn die an ihrem Eingang liegende Spannung einen vorgegebenen, einstellbaren Wert überschreitet. Diese Schwelle ist so eingestellt, daß Geräusche, deren Amplituden unter einem bestimmten Wert liegen, mit dem die Schutzsignalamplituden am Eingang E anliegen, die Triggerschaltung TR nicht durchsteuern können. Dadurch wird die Impulshöhe vor allem des Störers entscheidend verkleinert, und es werden Geräusche, die mit ihrem Pegel unter der Nutzamplitude liegen, von der nachfolgenden Auswerteschaltung ferngehalten. Wird die Schwelle von ankommenden Signalen überwunden, dann gibt die Triggerschaltung TR Rechteckimpulse ab.At input E is the composite signal that is derived from the sinusoidal There is a protective tone and discrete glitches. The amplitudes - and here in the stronger The amplitudes of the interference pulses are limited in the limiter B. Because the limiter input is broadband compared to the interference pulse frequency, there is no additional broadening of the limited glitches on, which increases the disturbance energy behind the limiter would bring with it. The subsequent trigger circuit TR, which z. B. as a Schmitt trigger can be constructed, switches with a very steep edge when the at its input lying voltage exceeds a specified, adjustable value. This threshold is set so that noises whose amplitudes are below a certain value with which the protective signal amplitudes are present at input E, the trigger circuit TR cannot steer through. This makes the pulse height primarily of the interferer decisively scaled down, and there will be noises that are below the level with their level Useful amplitude lie, kept away from the subsequent evaluation circuit. Will the threshold is overcome by incoming signals, then the trigger circuit gives TR square pulses.
Durch die Pulslängenformstufe PLF, die z. B. als monostabile Kippstufe aufgebaut sein kann, wird die kleinste zulässige Pulslänge geschaffen, die z. B. etwa 95 % des Schutzimpulsabstandes beträgt. Mit dieser Maßnahme wird verhindert, daß Störimpulse, die in sich mit einer Frequenz schwingen, die gleich oder größer der Schutzfrequenz ist, den Zähler auf den vorgegebenen Endstand bringen können. Von den Anstiegsflanken der Impulse, die am Ausgang der Stufe PLF erscheinen, werden die beiden Zeitgeberstufen ZG1 und ZG2, die z. B. als monostabile Kippstufen oder eine andere Zeitgeberschaltung üblicher Bauart, die in der Lage ist, die erforderlichen Zeitbedingungen einzuhalten, ausgeführt sein können, gesteuert. Die Zeitgeberstufe ZG1 gibt für eine bestimmte Zeitspanne, z. B. 1 ms, den Zähler Z frei. Nach Ablauf dieser Zeitspanne wird durch die ZeitgeberstufeZG1 der inzwischen erreichte Zählerstand gelöscht und der Zähler wieder in die Nullage gestellt. Die Zeitgeherstufe ZG 2, zur gleichen Zeit wie die Stufe ZG 1 angeregt, fragt kurz vor der Zählerlöschung, z. B. nach 950 #ts, den Zählerausgang ab., und speichert das Ergebnis in dem Speicher SP, der z. B. als bistabile Kippstufe ausgeführt sein kann. Bevor die Zählung beginnt, sorgt das Laufzeitglied LZG dafür, daß der erste empfangene Impuls erst dann. in den Zähler Z gezählt wird, wenn die Zeitgeberstufen ZG 1 und ZG 2 bereits angelaufen sind. Seine Laufzeit ist klein gegenüber der Ansprechzeit des Schutzsignalempfängers. Der Zähler Z, der z. B. in RCT-Technik mit bistabilen Kippstufen oder in Magnetkerntechnik aufgebaut sein kann, zählt die ankommenden Impulse bei diesem Anwendungsbeispiel auf binärer Basis. Die Zahl der benötigten Zählereinheiten, z. B. Kippstufen, berechnet man nach der Formel n = log )lb z -I- 1, wobei z der gewünschte Zählerstand und n die Zahl der aufzuwendenden Zählereinheiten ist. Erhält man einen gebrochenen Zahlenwert für n, so wird dieser auf den nächsthöheren ganzzahligen Wert aufgerundet. Die redundante Zählerstufe (der Summand -!-1) dient zur Sicherung gegen Überlauf. Im Betriebsfall werden die Ausgänge der vorletzten und der letzten Zählerstufe. über ein Mischgatter G1 zusammengefaßt. Soll ein definierter Zählerstand abgegriffen werden, so können die entsprechenden Ausgänge über ein Koinzidenzgatter G3 zusammengefaßt werden, das an die Stelle des Mischgatters G 1 tritt (vgl. F i g. 2).By the pulse length shaping stage PLF, the z. B. as a monostable multivibrator can be constructed, the smallest permissible pulse length is created, the z. B. is about 95% of the protective pulse distance. This measure prevents that glitches that oscillate in themselves at a frequency that is equal to or greater the protection frequency, the counter can bring to the specified final value. From the rising edges of the pulses that appear at the output of the PLF stage, are the two timer stages ZG1 and ZG2, the z. B. as monostable multivibrators or another timer circuit of conventional design which is capable of the required Adhering to time conditions, can be executed, controlled. The timer level ZG1 gives for a certain period of time, e.g. B. 1 ms, the counter Z free. After expiration During this period of time, the counter reading reached in the meantime is achieved by the timer stage ZG1 is deleted and the counter is reset to zero. The Zeitgeherstufe ZG 2, activated at the same time as stage ZG 1, asks shortly before the meter is cleared, z. B. after 950 #ts, the counter output., And saves the result in the memory SP, the z. B. can be designed as a bistable multivibrator. Before the count starts the delay element LZG ensures that the first received pulse only then. in the counter Z is counted when the timer levels ZG 1 and ZG 2 have already started are. Its running time is short compared to the response time of the protective signal receiver. The counter Z, the z. B. in RCT technology with bistable multivibrators or in magnetic core technology can be constructed, counts the incoming pulses in this application example on a binary basis. The number of counter units required, e.g. B. flip-flops calculated one according to the formula n = log) lb z -I- 1, where z is the desired counter reading and n is the number of counter units to be used. You get a broken one Numerical value for n, this is rounded up to the next higher integer value. The redundant counter stage (the summand -! - 1) serves to protect against overflow. During operation, the outputs of the penultimate and the last counter level. combined via a mixer G1. Should a defined counter reading be tapped the corresponding outputs can be combined via a coincidence gate G3 which takes the place of the mixing gate G 1 (see FIG. F i g. 2).
F i g. 2 zeigt eine vorteilhafte Schaltungsanordnung des Zählers Z mit nachgeschalteter Speicherstufe SP, wobei fünf Zählerstufen zugrunde gelegt wurden, maximal fünfzehn Impulse, entsprechend 2-n-1, gezählt werden können. Es handelt sich dabei um einen vierstufigen Zähler mit bistabilen Kippstufen I bis IV und der redundanten Stufe V zum Schutz gegen Überlauf. Alle gezeichneten bistabilen Kippstufen, deren Eingang mit e und deren Ausgang mit a bezeichnet wurde, befinden sich in der Null-Lage. Soll ein definierter Zählerstand, z. B. 12, erreicht werden, so werden die Ausgänge der betreffenden Zählerstufen statt über das Mischgatter G 1 über ein Koinzidenzgatter G3 zur Speicherstufe SP geschaltet. Der zweistufige Verstärker V 1 dient zur Entkopplung des nachgeschalteten Gatters G4. Die Speicherstufe SP enthält den Speicherimpuls von der Zeitgeberstufe ZG2. Mit diesem Speicherimpuls wird das am Zählerausgang az anliegende Bit in den Speicher SP übernommen. Wird eine »1« gespeichert, so wird über den Verstärker V 2 und die Leitung A (F i g. 1) das Schutzkriterium an die Trennschaltersteuerung abgegeben.F i g. 2 shows an advantageous circuit arrangement of the counter Z. with downstream storage stage SP, based on five counter stages, a maximum of fifteen pulses, corresponding to 2-n-1, can be counted. It deals is a four-stage counter with bistable multivibrators I to IV and the redundant level V for protection against overflow. All illustrated bistable flip-flops, whose input is marked with e and the output is marked with a, are located in the Zero position. If a defined counter reading, e.g. B. 12, can be achieved the outputs of the relevant counter stages instead of via the mixer G 1 via a Coincidence gate G3 switched to the storage stage SP. The two-stage amplifier V 1 is used to decouple the downstream gate G4. The storage level SP contains the storage pulse from the timer stage ZG2. With this memory pulse the bit present at the counter output az is transferred to the memory SP. Will If a "1" is stored, then the amplifier V 2 and the line A (F i g. 1) The protection criterion is passed on to the disconnector control.
In F i g. 1 ist parallel zum Ausgang des Verstärkers V 2 eine Löschstufe LM geschaltet, die den Speicher nach einer vorgegebenen Zeitspanne löscht, d. h. in die Null-Lage bringt, wenn keine Speicherlöschung durch die Trennschaltersteuerung über die Leitung T vorgesehen ist. Die Löschstufe kann z. B. so aufgebaut sein, daß über eine Diode und einem Spannungsteiler aus Widerständen ein Kondensator vom Schutzkriterium aufgeladen wird, der bei Erreichen einer bestimmten Spannung an den Kondensatorklemmen ein dazu parallelgeschaltetes Relais ansprechen läßt. Ein Arbeitskontakt dieses Relais löscht über die Löschleitung und die Taktleitung von ZG2 durch das Mischgatter G 2 den Speicher SP. Um sicherzustellen, daß bei der Löschung am anderen Speichereingang der inverse Löschimpuls anliegt, wird durch das Koinzidenzgatter G4 der Zählerausgang az gesperrt. Bei Löschung durch die Trennschaltersteuerung über die Leitung T kann die Löschstufe LÖ durch einen Schalter S abgetrennt und damit unwirksam gemacht werden.In Fig. 1, an erasure stage LM is connected in parallel to the output of the amplifier V 2, which erases the memory after a predetermined period of time, ie brings it into the zero position, if no memory erasure is provided by the circuit breaker control via the line T. The erase level can be, for. B. be constructed so that a capacitor is charged by the protection criterion via a diode and a voltage divider made of resistors, which can respond to a relay connected in parallel when a certain voltage is reached at the capacitor terminals. A normally open contact of this relay clears the memory SP via the clearing line and the clock line from ZG2 through the mixing gate G 2. In order to ensure that the inverse erase pulse is applied to the other memory input during erasure, the counter output az is blocked by the coincidence gate G4. In the event of deletion by the disconnector control via line T, the extinguishing stage LÖ can be disconnected by a switch S and thus rendered ineffective.
F i g. 3 zeigt zwei Impulsdiagramme, wie sie im Schutzfall auftreten können. Diagramm a stellt die Impulsfolge von Schutzsignal S und Störer St hinter der Triggerstufe TR dar, Diagranen b die Anstiegsflanken der Impulse nach der Differentierung durch die erste Zählerstufe. Die Schutzsignalfrequenz wurde mit 10 kHz angenommen, die Systembandbreite mit 2,5 kHz, woraus sich eine mittlere Störimpulsdauer von 400 Fis ergibt. Die Pulsfolgefrequenz des Störers wurde mit 300 Hz angenommen. Der Störimpuls soll in sich mit einer Frequenz oszillieren, die über der Schutzsignalfrequenz liegt.F i g. 3 shows two pulse diagrams as they can occur in the event of protection. Diagram a shows the pulse sequence of protection signal S and interferer St behind the trigger stage TR, diagram b shows the rising edges of the pulses after differentiation by the first counter stage. The protection signal frequency was assumed to be 10 kHz and the system bandwidth to be 2.5 kHz, resulting in an average interference pulse duration of 400 Fis. The interferer's pulse repetition rate was assumed to be 300 Hz. The interference pulse should oscillate within itself at a frequency that is above the protection signal frequency.
Wie aus den Diagrammen ersichtlich ist, werden durch den Störimpuls St vier Zählimpulse Z vorgetäuscht. Legt man den Zählerstand jedoch auf mindestens 8, so kann das Schutzkriterium nur bei vorhandenem Schutzsignal S am Zählerausgang abgenommen werden. Die Ansprechzeit des digitalen Schutzsignalempfängers beträgt demnach 1 ms, wobei zum Zeitpunkt A die Abfrage des Zählers und zum Zeitpunkt ZL die Löschung des Zählerstandes erfolgt. Im ungünstigsten Fall der Schutzsignalübertragung wird der digitale Schutzsignalempfänger durch einen Störimpuls gestartet, das Schutzsignal folgt in einem solchen, Zeitabstand, daß der Zähler in der bestehenden Zählperiode nicht gefüllt wird. Dann benötigt der digitale Schutzsignalempfänger noch eine Zählperiode zur Erkennung des Schutzsignals. In diesem ungünstigsten Fall, der aber nicht die Regel bildet, beträgt die Ansprechzeit des digitalen Schutzsignalempfängers 2 ms.As can be seen from the diagrams, four counting pulses Z are simulated by the interference pulse St. However, if the counter reading is set to at least 8, the protection criterion can only be taken when there is protection signal S at the counter output. The response time of the digital protection signal receiver is accordingly 1 ms, with the counter being queried at time A and the counter reading being deleted at time ZL. In the worst case of protection signal transmission, the digital protection signal receiver is started by an interference pulse, the protection signal follows at such a time interval that the counter is not filled in the existing counting period. The digital protection signal receiver then needs a counting period to recognize the protection signal. In this worst case, which is not the rule, the response time of the digital protection signal receiver is 2 ms.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES97792A DE1264592B (en) | 1965-06-24 | 1965-06-24 | Circuit arrangement for carrier-frequency transmission of protection signals via high-voltage lines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DES97792A DE1264592B (en) | 1965-06-24 | 1965-06-24 | Circuit arrangement for carrier-frequency transmission of protection signals via high-voltage lines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1264592B true DE1264592B (en) | 1968-03-28 |
Family
ID=7520981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DES97792A Pending DE1264592B (en) | 1965-06-24 | 1965-06-24 | Circuit arrangement for carrier-frequency transmission of protection signals via high-voltage lines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1264592B (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2627409A1 (en) * | 1976-05-25 | 1977-12-15 | Patelhold Patentverwertung | DETECTION CIRCUIT FOR REMOTE RELEASE DEVICE |
EP0106924A1 (en) * | 1982-10-26 | 1984-05-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Noise reduction in signal transmission system over building power distribution wiring |
EP0258920A2 (en) * | 1982-10-26 | 1988-03-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Noise reduction in signal transmission system over building power distribution wiring |
-
1965
- 1965-06-24 DE DES97792A patent/DE1264592B/en active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
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None * |
Cited By (4)
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