DE1463639C - Frequenzmultiplexverfahren zum schnellen Übertragen von Fernwirksignalen und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

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Signalausgängen verbunden sind, daß an diesen die der Übertragung über Hochspannungsleitungen vor

der jeweils empfangenen Frequenz zugeordneten allem die Hochfrequenzlage.

Kennzustände auftreten. Diese Schaltungsanordnung Hochfrequente Störschwingungen auf Hochspan-

dient dazu, an einem Ausgang A die eine und am nungsleitungen entstehen durch Koronaentladung als

Ausgang B die andere Telegrafienachricht zu erhalten. 5 Rauschen, durch Schalthandlungen, durch Kurz-

Mit dieser Schaltungsanordnung ist es nicht möglich, schlußlichtbögen, durch atmosphärische Entladungen

Selektivschutzsignale als direkte Befehle und ge- als Impulsfolgen und durch Funksender als diskrete

gebenenfalls Fernwirksignale oder Sprache zu über- Frequenzen. Für die folgenden Erklärungen soll Ua

tragen, und die Sicherung der zu übertragenden die Ansprechspannung der Bewertungsschaltung, B

Befehle kann über den durch die F6-Modulation io die Gesamtübertragungsbandbreite, b die Bandbreite

gegebenen Rahmen hinaus nur erhöht werden, indem jedes Einzelsignalbandes und U die auf konstante

ein Sicherheitscodesystem zur Anwendung kommt. Amplitude gebrachte Nutzspannung sein.

Dann erfolgt die Übertragung von Selektivschutz- Die Korona liefert ein mit 150 Hz moduliertes

Signalen nicht schnell genug. »weißes Rauschen« mit einer gegenüber dem Nutz-

Es ist vorgeschlagen worden, Schaltbefehle auf 15 signal im Normalfall kleinen Amplitude. Bei Ausfall störbeeinflußten Verbindungen, wie es Hochspan- des Nutzsignals wirkt jedoch die Koronastörung voll nungsleitungen sind, unter Verwendung der Fre- auf den Empfänger ein. Zur Sicherung soll nun von quenzmodulation zu übertragen, und zwar im Ver- dem Zusammenhang, nach dem die Rauschstörung gleich zu der Signalbandbreite am Ausgang mit ver- mit der Wurzel aus der Bandbreite abnimmt, Gebrauch hältnismäßig großem Frequenzhub (großer Band- 20 gemacht werden. Bei Anwendung der F6-Modulation breite). Innerhalb-4es Empfängers werden bei dieser mit vier Signalfrequenzen erhält die gleichmäßig verSchaltung der Pegel des Signals und der Pegel der teilte Störung im Übertragungsband der Bandbreite B Störungen bewertet und miteinander verglichen. Die durch Amplitudenbegrenzung die Größe des Nutz-*· Ausführung eines Schaltbefehles wird nur dann zu- signals U und wird hinter jedem der vier Einzelsignalgelassen, wenn der Signalpegel entsprechend weit über 25 bandfilter der Bandbreite bei

dem Störpegel liegt. Bei dieser vorgeschlagenen Schal- j

tung wird der Störpegel bei einer bestimmten Fre- 1 "j / b U

quenz, die zwischen den beiden Signalfrequenzen liegt, * ^ ~ 5 auf Ustör ύ U y~< ~

ihnen aber nicht angehört, entnommen; dadurch ist '

der Aufwand durch eine größere Anzahl von Bau- 30 reduziert.

gruppen groß. Weiterhin können die Geräte für JJ ... Begrenzungswert der Spannung.

Selektivschutz- und Schnellschaltaufgaben nicht ver- _υ _ _ Stör-(Rausch-)Spannung.

einheithcht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, Schnellschaltsignale Die Empfindlichkeit (Amplitudenschwelle) der Be-(Selektivschutzsignale) auf zeitweise starken Stör- 35 Wertungsschaltung mit der Ansprechspannung Ua beeinfmssungen ausgesetzten Übertragungswegen, wie braucht nur noch entsprechend angestellt zu werden, es Hochspannungsleitungen sind, schnell und mit um den Einfluß dieser Störung zu verhindern, großer Sicherheit zu übertragen. Dabei soll das ver- Die impulsförmig auftretenden Störungen sind vor wendete Übertragungssystem in der Lage sein, auch allem dann groß, wenn im Hochspannungsnetz ge-Fernwirksignale und Telefongespräche zu übertragen. 40 schaltet wird. Sie erreichen meistens eine Amplitude, Die Erfindung geht vom bekannten Frequenzstufen- die wesentlich über der Nutzamplitude liegt. Die verfahren aus und bietet die Möglichkeit, in Zeiten, Dauer des einzelnen Impulses ist erfahrungsgemäß die nicht zur Übertragung der Schnellschaltsignale sehr kurz und das Frequenzspektrum breit. Mit einer (Selektivschutzsignale) benötigt werden, gegebenen- mehr oder weniger dichten unregelmäßigen Impulsfalls Fernwirksignale oder Sprache zu übertragen, 45 folge als Störbüschel ist zu rechnen. Zur Sicherung ohne daß dadurch die Schnelligkeit der Übertragung soll nun von der Regel, nach der sich die Impulsder Schnellschaltsignale (Selektivschutzsignale) beein- amplituden proportional der Bandbreite verhalten, trächtigt wird. Gebrauch gemacht werden. Wie noch näher aus-

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß bei geführt werden wird, ist bei einer Weiterbildung der einem Frequenzmultiplexverfahren der eingangs ge- 50 erfindungsgemäßen Bewertungsschaltung noch ein nannten Art auf der Empfangsseite die nachstehenden, Begrenzerverstärker vorgeschaltet. Dieser Begrenzeraufeinanderfolgenden Verfahrensschritte ausgeführt verstärker bringt das Nutzsignal und die impulsweise werden: auftretende Störschwingung bei der Kanalband-

. . ,. , , , „ „ breite B auf gleiche Amplitude U. Dabei wird die

a) Amplitudenbegrenzung des empfangenen Fre- _{55 Dauer der einzelnen} Störimpulse von dem vor der

quenzbandes, Amplitudenbegrenzung angewendeten Filter bzw.

b) Selektion der η-einzelnen Frequenzen, _sei_ner Bandbreite bestimmt. Die Kanalbandbreite B

c) Durchschaltung des Fernwirksignals nur dann, soll so groß und damit die Impulsdauer so kurz sein, wenn die Amplitude einer Frequenz mindestens daß die einander folgenden Impulse noch einzeln um den Faktor Wurzel aus η größer ist als die 60 erscheinen. Die Störschwingungen werden dann in Amplitude aller anderen Frequenzen für sich. den Einzelsignalbändern der Bandbreite

Der Frequenzhub von einer zur benachbarten , J^_ . _b_ ]£_

Sendefrequenz soll relativ groß sein. Die «-Einzel- ^b = 4 ^{B aut Ustör} = ^u ' β 4 signalbänder stellen in ihrer Gesamtheit einen Kanal 65

dar. Die den Signalen zugeordneten Frequenzen reduziert.

können für die Übertragungswege in eine andere Die Empfindlichkeit (Amplitudenschwelle) der Be-

Frequenzlage umgesetzt werden. Bevorzugt wird bei wertungsschaltung mit der Ansprechspannung Ua

braucht nur noch entsprechend eingestellt zu werden, um diese meist in mehreren Einzelsignalbändern gleichzeitig auftretenden Störungen zu erfassen und mit der Bewertungsschaltung den Signalausgang für die kurze Dauer der Störung zu sperren. Es ist also zweckmäßig, die Empfindlichkeit der Bewertungsschaltung (Ansprechspannung Ua) auf einen Wert von Ua t U (b/B) oder Ua ^ U ][bß einzustellen.

Bei störbeeinflußten Leitungen kommen auch Störungen vor, deren Frequenzspektrum sich nicht gleichmäßig über das übertragene Frequenzband verteilen, sondern nur einige oder einen einzigen Frequenzplatz (Einzelsignalband) betreffen. Solche diskreten Störungen sind relativ selten, und man kann dafür sorgen, daß der Pegel des Nutzsignals mindestens so groß ist wie der Pegel solcher Störungen. Alsdann können solche Störungen das Nutzsignal nicht kurzzeitig unterdrücken und in einem anderen Frequenzplatz (Einzelsignalband) eine falsche Signalfrequenz vortäuschen, vielmehr werden auch hier mindestens zwei Frequenzplätze angesprochen, wodurch die Auswertung des übertragenen Signals von der Bewertungsschaltung gesperrt wird. Durch eine Zeitschwelle — das Signal muß mindestens eine gewisse Zeit anliegen, bevor es wirksam werden kann — läßt sich die Sicherheit vor einer Falschauslösung noch steigern.

Hochspannungsstrecken bestehen im allgemeinen aus zwei parallellaufenden Dreiphasen-Wechselstromsystemen (»Drehstrom«). Es werden also zwar voneinander unabhängige Selektivschutz- bzw. Schnellschaltsignale für die Fernauslösung des Leistungsschalters benötigt. Bei Anwendung der F6-Modulation werden beide Signale kombiniert und jeweils einem der vier möglichen Signalzustände eine Schwingung bestimmter Frequenz zugeordnet. Die vier Signalzustände sind: erstens Leistungsschalterruhe für beide Dreiphasen-Wechselstromsysteme, zweitens Auslösen der Leistungsschalter des ersten Dreiphasen-Wechselstromsystems, drittens Auslösen der Leistungsschalter des zweiten Dreiphasen-Wechselstromsystems und viertens Auslösen der Leistungsschalter beider Dreiphasen-Wechselstromsysteme. Es ist natürlich auch möglich, die Signale eines Systems für eine Schnellschaltaufgabe und für eine Selektivschutzaufgabe zu verwenden oder alle Signale für andere Fernwirkzwecke zu verwenden, wenn dies erforderlich sein sollte. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist für Schalterruhe bzw. Schalternormallage eine solche Frequenz (Ruhefrequenz) belegt, die außerhalb des Übertragungsbandes für Sprache bzw. für Fernwirken liegt, und sendeseitig wird die Übertragung der Sprache bzw. der Fernwirksignale abgeschaltet, wenn eine andere als die Ruhefrequenz gesendet wird. Sprach- bzw. Fernwirksignale können dabei nur zusammen mit der Ruhefrequenz gesendet werden; auf der Empfangsseite braucht keine Umschaltung von Sprach- bzw. Fernwirksignalempfang auf Schnellschaltsignalempfang vorgenommen zu werden, da die Sprachfrequenzen bzw. die Fernwirksignalfrequenzen auf die Sperrfunktion der Ruhefrequenz keinen Einfluß haben.

Einzelheiten der Erfindung werden an Hand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Bewertungsschaltung mit Gatter,

F i g. 2 bis 8 Bewertungsschaltungen mit Relais, zum Teil mit Transistoren,

F i g. 9 und 10 Senderschaltungen,

F i g. 11 eine Gesamtschaltung des Übertragungsverfahrens.

In den Zeichnungen sind kleine Buchstaben entweder an Stelle von Indizes gebraucht — dann stehen sie hinter großen Buchstaben —, oder die kleinen Buchstaben bezeichnen Schalter — dann stehen sie allein oder zusammen mit Ziffern. Ausnahmen bilden »/«, »7>«, »Be« und »Al«. Mit »/« bis »/4« sind Schwingungen der Frequenzen bzw. der Frequenzbereiche »1 bis /4« gemeint, mit Tr sind Transistoren, mit Be eine Bewertungsschaltung und mit Al ein Alarmrelais bezeichnet. Im einzelnen weist ν auf Vorspannung, s auf Sender, e auf Empfänger, t auf Sprache (Telephon), w auf Wahl, α auf Schnellschalte- oder Auslösefrequenz und r auf Ruhefrequenz hin. Für F i g. 1 gilt noch η für »nicht«, g für »gleich« und k für »Konjunktion (und)«.

Der Begriff »F 6-Modulation« bedeutet, daß es sich um ein Frequenzstufenverfahren handelt, bei dem vier verschiedene Frequenzen vorhanden sind und von denen jeweils nur eine Frequenz (l-aus-4-Code) ausgesendet wird, während die anderen drei Frequenzen gesperrt sind.

Der Begriff »F 1-Modulation« bedeutet, daß es sich um eine Frequenzmodulation mit zwei Frequenzen handelt, beispielsweise einem Telegrafieübertragungssystem mit Frequenzmodulation. Dabei wird entsprechend der Nachricht jeweils nur die eine oder die andere Frequenz ausgesendet.

Die nachstehende Tabelle zeigt die Verknüpfung zwischen Eingang und Ausgang, wie sie den nachfolgenden Ausführungsbeispielen nach F i g. 1 bis 5 zugrunde liegt.

	/2	/3	/4	M bzw. I	Sper	X	X	X	X	N bzw. II	Sper	X	X	X	X	Al	I	X	I	X
	0	0	0	bzw. m	ren	X	X	bzw. η	ren	X	X		X	X
	0	0	0	Aus	X	X	X	Aus	X	X	X		X	X
/1	1	0	0	lösen	X	X	lösen	X	X	X		X
0	1	0	0	' X	X	X	X	X	X
1	0	1	0	X	X	X		X
0	0	1	0				X
1	1	1	0	X	X	X
0	1	1	0
1	0	0	1
0	0	0	1
1	1	0	1
0	1	0	1
1	0	1	1
0	0	1	1
1	1	1	1
0	1	1	1
1
0
1

Bei den anderen Ausführungsbeispielen ist die Alarmgabe gesperrt, wenn die Ruhefrequenz/1 anliegt. In den Fällen, in denen nur eine Frequenz übertragen wird (umrandet eingezeichnet), erfolgt beim Vorhandensein dieser Frequenz über eine bestimmte Zeitdauer hinaus durch ein Zeitglied ebenfalls eine Freigabe des Alarms.

Ein nicht gezeichneter Empfänger empfängt die vom entfernten Sender gesendeten Schwingungen der Frequenzen/1 oder /2 oder /3 oder /4, ein Be-

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grenzerverstärker BV (F i g. 1) verstärkt und begrenzt diese Schwingungen in der Amplitude, und eine Filteroder Erkennungsschaltung F teilt die empfangenen Schwingungen in Frequenzbereiche/1 oder /2 oder /3 oder /4 auf. Die Erkennungsschaltung F weist für jeden Frequenzbereich/1 bis /4 ein Bandfilter, realisiert etwa durch einen Serienschwingkreis, und eine Gleichrichterschaltung auf. An die Erkennungsschaltung F schließt sich eine Bewertungsschaltung Be an, welche die empfangenen Schwingungen in der in der Tabelle angeführten Weise bewertet. Die Bewertungsschaltung Be ist aufgebaut aus Konjunktionsgattern GkI bis Gk3 (»und«), Äquivalenzgatter GgI, GgI (»gleich«) und Und-Gatter mit Negativen Gn 1 bis Gn6 (»nicht«). Die Negationsbedingung wird durch einen Punkt am Eingang des jeweiligen Gatters ausgedrückt, die Äquivalenzbedingung durch einen Strich. Die Ausgänge der Schaltung sind bezeichnet mit I und II für »Schalten« und mit AL für »Alarm«. Wenn nun gemäß Zeile 1 der Tabelle keine Schwingung anliegt, dann ernälten die Äquivalenzgatter GgI und Gg2 keinen Strom, ihre Ausgänge liefern ebenfalls keinen Ausgangsstrom, der Eingang der Gatter Gn 1 und Gn3 ist also ebenfalls stromlos, so daß auch diese keinen Strom abgeben, und dieses Spiel setzt sich über die Gatter GnI, GnA, GkI und GkI fort. Die Ausgänge I und II erhalten also keine Spannung; durch die Schaltung des anschließenden Geräteteiles wird dies so interpretiert, daß die Auslösung des Schalters für die Hochspannungsanlage gesperrt wird. Der Ausgang AL erhält über das Gatter Gk 3 und eine Verzögerungsschaltung Z keine Spannung, da das Und-Gatter Gk 3 mindestens an einem Eingang keine Spannung aufweist. Dieser Zustand, Spannungslosigkeit am Ausgang AL, wird von der nicht dargestellten Rechtschaltung so interpretiert, daß Alarm gegeben wird.

Beim Empfang der Schwingungen der Frequenz/l allein werden die Gatter GnI und Gn4 gesperrt, so daß die Ausgänge I und II stromlos bleiben. Das Gatter Gn5 ist ein doppeltes Negationsgatter, sein Ausgang führt Strom, der durch das Negationsgatter Gn 6 durchgelassen wird. Das Und-Gatter Gk 3 ist also durchlässig gesteuert, und nach einer gewissen Verzögerungszeit, gegeben durch die Verzögerungsschaltung Z, erhält der Ausgang AL Spannung, was als »kein Alarm« interpretiert wird. Dieser Zustand ist der Normalzustand, und jeder andere signalisierte Zustand kann nur über diesen Normalzustand als Ausgangszustand erreicht werden. Dies bedeutet, daß am Ausgang des Verzögerungsgliedes Z zunächst Strom vorhanden ist, der die Konjunktionsgatter Gk 1 oder GkI noch offen halten kann.

Beim Empfang der Frequenz/2 allein wird der Zug der Gatter GgI, GnI, GnI, GkI durchlässig gesteuert, und der Ausgang II erhält während der Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes Z Strom. Beim Empfang der Frequenz/3 allein wird der Zug der Gatter GgI, Gn3, GnA, GkI durchlässig gesteuert, und der Ausgang I erhält während der Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes Z Strom. Beim Empfang der Frequenz/4 allein werden die Äquivalenzgatter GgI und GgI durchlässig geschaltet, so daß beide Züge der Gatter GnI, Gn2, GkI mit dem Ausgang II und Gw3, GnA, GkI mit dem Ausgang I Strom während der Verzögerungszeit erhalten. Treten mehrere Frequenzen auf, so werden die beiden Züge der Gatter an mindestens einer Stelle für einen fortlaufenden Stromdurchgang gesperrt. Damit erhalten die Ausgänge I und II keine Spannung, die Auslösung der Schalter für die Hochspannungsleitung ist damit gesperrt.

Eine weitere Ausführungsform der Bewertungsschaltung Be zeigt F i g. 2. Eingangsseitig liegt die Erkennungsschaltung F für die Trennung der Schwingungen nach Frequenzen/1 bis /4. Die Erkennungsschaltung F besteht in bekannter Weise aus je einer

ίο LC-Kombination und einem Gleichrichterteil. Den Frequenzen/1 bis /4 sind Relais A, B, C, D zugeordnet. Zum Relais A gehören die Schalter al und al, zum Relais B die Schalter öl und bl, zum Relais C die Schalter el und el, zum Relais D der Schalter α¹.

Diese Schalter sind über ein Netzwerk, enthaltend Leitungen, Widerstände und zwei Richtleiter Dl und D2, mit den Relais M und N verbunden. Der Ausgang der Schaltung wird realisiert durch die Schalter m und η der Relais M und N, und durch die Schalter al des Relais AL. Das Relais AL löst einen Alarm dann aus, wenn es nicht erregt ist.

Das Alarmrelais Al zieht zeitverzögert an und fällt zeitverzögert ab. Hierzu ist der Zeitkreis Z mit einem* Relais H, einem zugehörigen Schalter h, mit Widerständen Rl, R2, R3, mit einem Kondensator Cl und einer Diode DA vorgesehen. Die i?lCl-Kombination bestimmt die Ansprechzeit

C₁,

R₁ + R₂

die /?3C1-Kombination die Abfallzeit

R₃ + R₂

C₁

des Relais #. Der Widerstand Al ist beim Entladungsvorgang des Kondensators Cl durch die Diode DA überbrückt. Wenn die Ansprechzeit länger als die Abfallzeit gewählt werden soll, dann ist der Widerstand R3 klein gegenüber dem Widerstand Rl und R2 zu wählen; dies soll hier der Fall sein. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß Störungen des Signals/1 für Schalternormallage, die das Relais A kurzzeitig, aber mehrmals hintereinander hin- und herschalten (Störbündel) vom Zeitkreis ihrer Dauer nach aufsummiert (integriert) werden, indem sich der Kondensator Cl über den Widerstand R3 und die Diode DA rascher entlädt, als er sich über den Widerstand Rl, R2 lädt, wodurch, was noch erläutert wird, das Relais H abfällt und schließlich Alarm gegeben wird. Die Auswertung der Signale wird sodann für die Dauer der Störbündel gesperrt. Mit dieser Maßnahme werden Störungen berücksichtigt, die einzeln genommen noch nicht berücksichtigt werden müssen, erst dann, wenn sie in Bündeln auftreten, Berücksichtigung finden sollten.

Beim Empfang von Schwingungen der Frequenz/1 allein spricht das Relais A an und legt seine Schalter al und al um. Das Relais H erhält nach einer Verzögerungszeit Spannung über den Weg — Vb, Schalter a2, bl, el, al, Kondensator Cl bzw. Relais//, Widerstand Rl und Rl, Erde. Das Relais H legt den Schalter Ii um, so daß das Relais Al erregt wird, was von der übrigen Schaltung als »kein Alarm« interpretiert wird. Beim Empfang von Schwingungen einer anderen als der Ruhefrequenz/l wird die Stromzufuhr zum Relais H unterbrochen, so daß nach

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einer Verzögerungszeit, gegeben durch die Entladung F i g. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der

des Kondensators Cl, das Relais H abfällt, wodurch Bewertungsschaltung Be. Diese weist einen S pandas Relais Al stromlos wird und Alarm ausgelöst nungsstabilisator, gegeben durch den Varisator V wird. Beim Empfang der Frequenz/2 allein spricht und den Widerstand R5, auf. Die nicht gezeichnete das Relais B an und legt seine Schalter bl und bl 5 Erkennungsschaltung Fsetzt die empfangenen Schwinum. Dabei erhält das Relais N Spannung über den gungen der Frequenz/l bis /4 um und bildet jeweils Weg minus, al, N, el, bl, d und Erde. Beim Empfang ein Steuersignal für die Transistoren 7Vl bis TrA. der Frequenz/3 allein spricht das Relais C an und Die Emitter der Transistoren TrI bis Tr4 sind über legt seine Schalter el und c2 um. Dadurch erhält den Varisator V mit dem Pluspol bzw. Masse verdas Relais M Spannung über den Weg minus, M, io bunden, in den Kollektorkreisen der Transistoren TrI bl, el, d und Erde. Beim Empfang der Frequenz/4 bis TrA liegen jeweils die Relais A, B, C und D sowie allein wird das Relais D erregt und legt seinen Schal- ein Widerstand R6, dessen Widerstandswert groß ter d um. Dadurch werden beide Relais M und N gegen den Windungswidei stand der Wicklungen der erregt, und zwar über den Weg minus, M, bl, el, d Relais A bis D ist. Das Relais ,4 ist abfallverzögert und Erde sowie minus, al, N, el, bl, d und Erde. 15 mit einer Abfallverzögerungszeit von etwa einer Die F i g. 3 bis 5 zeigen weitere Relaisschaltungen, Sekunde. Das Relais A kann im Sinne des Zeitmit deren Hilfe die Verknüpfungen nach Tabelle in kreises Z und des Alarmrelais zu F i g. 2 aus einem einfacher Weise realisiert werden können. In diesen Relaiskomplex aufgebaut sein und demnach verschie-Zeichnungen wurden die Schalter der F i g. 3 mit den dene Anzugs- und Abfallzeiten aufweisen. Dies gilt Indizes 11 bis 13 belegt, die der F i g. 4 mit den 20 auch für die Relais A der F i g. 7 und 8. Den Relais A Indizes 21 bis 23 umf "die der F i g. 5 mit den Indizes bis D sind Schalter a, b, c, dl und dl zugeordnet. 31 bis 33. Die gezeigte Schalterstellung entspricht dem Der Ausgang der Schaltung wird gebildet durch den stromlosen Zustand, d. h., das Relais Al ist stromlos Alarmkreis AL sowie die Schaltkreise I und II. Die und veranlaßt dadurch einen Alarm. Beim Empfang Abhängigkeit der Ausgangssignale von den Eingangsder Frequenz/l allein wird das Relais Al erregt über 25 Signalen gibt die Tabelle 1.

den Weg für Liegt kein Signal an, dann ist der Transistor Tr 1

F i g. 3: plus, bll, eil, dl3, Al, all, minus bzw. Sesf^ ^{das Relais A}..^ stromlos, die Schalter al

F i g. 4: plus, dll, bl3, cl3, Al, all, minus bzw. »^nd *^{2 8}^ ^somit geöffnet. Die Tatsache, daß der

Fis 5-nlus Al a31 c31 631 a31 minus Schalter al geöffnet ist, wird vom Alarmkreis Al

30 als Alarm bewertet. Der geöffnete Schalter al unter-

Beim Empfang nur der Frequenz/2 werden die bricht den Stromkreis der Relais B, C und D. Liegt

Schalter b umgelegt, es spricht das Relais N auf fol- die Ruhefrequenz/1 allein an, was dem Normalfall

gendem Weg an: entspricht, dann ist der Transistor TrI leitend ge-

F i g. 3: plus, ill, cl2, dll, N, all, minus bzw. ^steue _t ^rt' ^{das Relais A} _U1 stromdurchflossen die Schal-

F i g. 4: plus, dll, bll, ell, N, all, minus bzw. ³⁵ *? ^a\ ^und f² geschlossen, was der Alarmkreis Al

F i g. 5: plus, d31, b31, c31, N, a31, minus. ^a _A ^{ls >>kein}, ^Μάϊ™ bewertet. Dieser Zustand ist als

Ausgangslage fur die weiteren Betrachtungen zu

Beim Empfang nur der Frequenz/3 werden die werten. Beim Anliegen der Frequenz/2 allein wird

Schalter c umgelegt, es spricht das Relais M auf fol- der Transistor TrI leitend gesteuert, das Relais B

gendem Weg an: 40 erhält Strom über plus, V, TrI, B, al, R6, minus

F i g. 3: plus, b 11, eil, dll, M, all, minus, *^{nd s} _T ^c _T ^hali^{et den} ^^&lteT _A ^b und damit den Ausgangs-

F i g. 4: plus, dll, eil, bll, M, all, minus, ^reis II. Da das Relais A stromlos ist öffnet es nach

F i g. 5: plus, d31, c31, 631, M, minus. ^df Verzogerungszeit von einer Sekunde die Schalter

al und al, womit Alarm gegeben wird. Treten die

Beim Empfang der Frequenz/4 allein werden die 45 Frequenzen/1 und /2 gleichzeitig auf, dann sind Schalter d umgelegt, es sprechen die Relais M und N beide Transistoren TrI und TrI durchlässig gesteuert, an, und zwar auf folgendem Weg: der durch den Widerstand R6 begrenzte Strom reicht

F i g 3: plus,'öll, ell, JIl, M, all, minus bzw. J^{edoch n}^^ht _o ^au _u ^s' ^zuS^lej^ch. ^J⁸;?"⁸.^ ^{und B Z}"

plus: bll, eil, dll, N, all, minus. "?&*■ Der Schalter α2 wird deshalb geöffnet worn,t

F i g. 4: plus, dll, eil, bll, M, all, minus bzw. ⁵° ^Alarm S^^{eben W1}f^d· ^enn die Frequenz/3 allein

plus: dll, bll, ell, N, all, minus. auftritt dann wt der Transistor Tr3 durchlassig ge-

F i g. 5: plus, d31, c31, b31, M, minus bzw. ^stef ^r> ^{das Relais} f ™ψ> ^de{ ^S,^chalt5 ? geschlossen

dIus d31 b31 c31 N a31 minus ^{und der} Ausgangskreis I geschaltet. Beim Auftreten

UlUO, CitJX. I/JA, t Ja, JV, UJX, 111111 Ud. ._ r λ it · t 1 i-r* · . ι~η λ λ 1

der Frequenz/4 allein wird der Transistor TA durch-

In die Ausgangskreise der Relais M und N sind 55 lässig gesteuert, das Relais D erregt, die Schalter dl

Schalter a/11 bis a/33 eingefügt, die zeitverzögert und dl geschlossen, die Ausgangskreise I und II

vom Relais Al vom Zustand »geschlossen« zum Zu- damit geschaltet. Jedesmal, wenn zwei oder mehrere

stand »offen« geschaltet werden, wenn und weil zu- Frequenzen gleichzeitig auftreten, also zwei oder

nächst die Ruhefrequenz/1 und daran anschließend mehrere Transistoren gleichzeitig auftreten, also zwei

zusätzlich oder ausschließlich eine andere Frequenz 60 oder mehrere Transistoren gleichzeitig durchlässig

empfangen wird. Auf diese Weise ist erreicht, daß gesteuert sind, dann reicht der durch den Wider-

der Auswertezeitraum eines Signals zeitlich begrenzt stand R6 begrenzte Strom nicht aus, gleichzeitig zwei

ist. Die Schalter a/11 bis a/33 können weiterhin so oder mehrere Relais zu erregen. Es wird deshalb

gesteuert werden, daß Alarm nur gegeben wird, wenn immer der Alarmkreis geöffnet sein, was »Alarm«

die durchgeführten Schaltmaßnahmen nicht zum 65 bedeutet, und es werden die Ausgangskreise I und II

Erfolg führen. Das Alarmrelais Al ist im Sinne der geöffnet sein, was »Sperren« bedeutet.

Beschreibung zum Relais H und dem Zeitkreis Z F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer

(F i g. 2) anzug- und abfallverzögert. Bewertungsschaltung Be. Die nicht gezeichnete Er-

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kennungsschaltung F liefert jeweils einen oder mehrere weist vier relativ schmale Bandfilter im Vergleich Steuerströme für die Transistoren Tr 1 bis Tr4 der zum Bandfilter vor dem Begrenzerverstärker B V auf. Bewertungsschaltung Be. Dadurch werden die vom Begrenzerverstärker be-Die Bewertungsschaltung Be enthält Relais A, M grenzten Amplituden der Impulsstörungen noch und JV. Ihre Leitungen sind über die Dioden DU, 5 weiter reduziert, so daß sie nicht mehr zur Wirkung D12, Z>13 und £>14 sowie die Widerstandene und kommen, es sei denn, die Störimpulse folgen mit einer Rl so geschaltet, daß die Relais nur dann ansprechen, Folgefrequenz, die, wie erwähnt, größer ist als die wenn ein einziger Transistor 7>1 bis Tr4 leitend ge- halbe Bandbreite des Empfängers. Die Schaltung versteuert ist. Wenn, was dem Normalfall entspricht, hindert auch eine Fehlauswertung für den Fall, daß der Transistor TrI durchlässig ist, dann ist das Re- io durch Ausfall des Senders mehr ankommt und nur Iais A über den Weg plus, V, TrI, D13, A, R6, minus noch Störspannungen an den Empfänger gelangen, erregt, die Schalter al und al umgelegt, was der Störungen durch Coronarauschen auf der Hoch-Alarmkreis als »kein Alarm« bewertet. Eine ähnliche Spannungsleitung weisen gleichmäßig im Signalband Funktion wie der Widerstand R6 hat der Wider- verteilte Frequenzen auf, die Spannung an jedem stand R 7; sein Widerstandswert ist halb so groß 15 Gleichrichterausgang der Erkennungsschaltung F ist wie der Widerstandswert von R6. Wird der Tran- deshalb gleich groß, durch die Widerstände R21 sistor TrI oder 7>3 leitend gesteuert, dann reicht bis R24 kann alsdann kein Strom mehr fließen, die der über den Widerstand R6 fließende Strom nur aus, Vorspannung Uv sperrt alle Transistoren TrI bis Tr4. das Relais M oder JV allein, nicht aber zusammen Bei den durch Schalthandlungen erzeugten Impulsmit einem weiteren Relais zu erregen. Wird der Tran- 20 störungen sind deren Spektren aus nebeneinandersistor 7V4 leitend„gesteuert, dann werden die Relais M liegenden diskreten Frequenzen zusammengesetzt, und JV über den Weg plus, V, Tr4, al, M, DU bzw. Der gegenseitige Abstand dieser diskreten Frequenzen JV, DU, Rl, minus erregt, es sei denn, es ist der ge- wächst mit steigender Impulsfolgefrequenz, d. h₊ meinsame Punkt der Dioden DIl, DYl, D14 auf größer werdender Impulsdichte. Es muß damit ge-Emitterpotential durchgeschaltet, was durch die 25 rechnet werden, daß sich diese diskreten Frequenzen Transistoren TrI, TrI oder Tr3 geschehen kann. nicht gleichmäßig auf alle vier Einzelsignalbänder der F i g. 8 zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der Frequenzen/l bis /4 verteilen. Um auch in diesem die Sicherung durch gegenseitiges Sperren der den ein- Falle die Störung unwirksam zu machen, wird duich zelnen Frequenzen zugeordneten Transistoren erreicht entsprechende Wahl und Bemessung der 'Filter und wird. Sie enthält einen Begrenzerverstärker BV, eine 30 der Widerstände R11 bis R24 erreicht, daß die Stö-Erkennungsschaltung F und die Bewertungsschal- rung mindestens an zwei der vier Frequenzplätze tungi?e in engerem Sinne — in weiterem Sinne ist auftritt. Dies ist der Fall, wenn die Bandbreite des nämlich die Erkennungsschaltung gleichzeitig ein Teil Empfängers so gewählt wird, daß sie mehr als das der Bewertungsschaltung. Zweifache der maximal auftretenden Impulsfolge-Der Begrenzerverstäiker BV sorgt für eine kon- 35 frequenz beträgt. Um zu verhindern, daß einer der stante Gesamtspannung am Eingang der Erkennungs- Transistoren TrI bis Tr4 anspricht, wenn zwei oder schaltung jF. Somit erzeugen Schwingungen einer mehr Frequenzen gleichzeitig empfangen werden, sind einzelnen Signalfrequenz nur eine bestimmte Gleich- die Widerstände All bis i?14 und R21 bis R24 in spannung U. Die für alle Transistoren TrI bis Tr4 bestimmter Weise bemessen, und zwar sollte RU vorgesehene Vorspannung Uv, erzeugt am Spannungs- 40 mehr als doppelt so groß wie R21, R12 mehr als teiler V, R5 und das Widerstandsnetzwerk, gebildet doppelt so groß wie R22 usw. sein, wenn die Voraus den Widerständen R11, R12, R13, R14, R21, spannung Uv des Transistors dabei halb so groß ist R22, R23 und R24, sorgen dafür, daß jeweils nur wie die Steuergleichspannung U' beim Empfang ein einziger Transistor TrI bis Tr4 durchlässig ge- einer Frequenz.

steuert werden kann. Die Vorspannung Uv ist mit 45 Beim Anliegen der Frequenz/l allein schaltet der

dem Varisator V stabilisiert, eine solche Stabilisie- Transistor TrI das Relais A, was die übrige Schaltung

rung kann auch mittels einer Diode oder einer Zener- als »kein Alarm« bewertet; beim Anliegen der Fre-

diode durchgeführt werden. quenz/2 allein schaltet der Transistor 7V2 das Re-

Normalerweise liegen Schwingungen der Frequenz laus M; beim Anliegen der Frequenz/3 allein schaltet

/1 vor, für diesen Fall sind die Fließrichtungen der 50 der Transistor 7>3 das Relais JV und beim Anliegen

Ströme des Widerstandsnetzwerkes durch Pfeile ein- der Frequenz/4 allein schaltet der Transistor Tr4

gezeichnet. Am Widerstand i? 11 entsteht eine Span- über die Dioden D 21 und D 22 die Relais M und JV.

nung U, die einen Strom über die Widerständet 12 und Beim Anliegen der Frequenz/1 und im leitenden

R22 bzw. i?13 und R23 bzw. i?14 und R24 sowie den Zustand des Transistors TrI sind die Relais M und JV

Widerstand R21 treibt, wodurch der Transistor TrI 55 über den Weg TrI und D23 kurzgeschlossen. Die

durchlässig, die übrigen Transistoren 7>2 bis 7>4 Diode Z>23 ist so gepolt, daß bei erregtem Relais M

jedoch gesperrt werden. In ähnlicher Weise werden oder JV kein Strom über das Relais A gelangen kann,

beim Anliegen einer anderen Frequenz die nicht be- Das Relais A ist anzugs- und abfallverzögert. Wie in

troffenen Transistoren gesperrt und der ausgewählte der Beschreibung des Zeitkreises Z zu F i g. 2 näher

Transistor leitend gesteuert. Störungen, die klein sind 60 ausgeführt, werden Störbündel »integriert«, wenn die

im Vergleich zur Signalamplitude, werden durch die Abfallzeit kleiner als die Ansprechzeit gewählt wird,

vom Signal erzeugte Gegenspannung an den Wider- F i g. 9 zeigt in Form eines Blockschaltbildes eine

ständen R21 oder R22 oder R23 oder J?24 unwirk- spezielle Ausführungsform des Sendeteiles der erfin-

sam. Das gleiche gilt für Impulsstörungen, deren dungsgemäßen Anordnung. Der Sender umfaßt Mittel

Amplitude vor dem Begrenzerverstärker BV ein Viel- 65 zum Erzeugen der vier Signalfrequenzen, wovon die

faches der Signalamplitude betragen darf, solange drei Frequenzen/2, /3 und /4 im Sprachband liegen

die Impulsfolgefrequenz kleiner ist als die halbe Band- und die Frequenz/l oberhalb des Sprachbandes liegt,

breite der Empfänger. Die Erkennungsschaltung F Es wird ständig jeweils eine dieser Signalfrequenzen

gesendet, was bedeutet, daß die Signalübertragung für Schutz immer läuft. Die Frequenz/1 dient zum Signalisieren der Schalternormallage bzw. der Schalterruhe (»Ruhefrequenz«), bei Sprachübertragung dient sie gleichzeitig als Pilot für die Amplitudenregelung der Sprache, was in der Beschreibung zu F i g. 11 näher erläutert wird; die Ruhefrequenz/1 dient auch zur Übermittlung der Wahlimpulse für Fernsprechen, und zwar wird sie mit kleinem Frequenzhub

Af = ±30 Hz

entsprechend gehoben oder abgesenkt (Fl-Tastung) und es wird die Sendeleistung durch den Widerstand R8 beschränkt. Dadurch kann die Teilnehmerwahl (Wahlkanal Kws) das Schutzsignal, gegeben durch eine der Frequenzen/1 bis /4, die sich jeweils um 480 Hz unterscheiden, nicht beeinflussen. Die Sendeleistung wird zweckmäßig zwischen dem Ruhefrequenzkanal und dem Sprechkanal (Kts), z. B. je zur Hälfte, aufgeteilt. Die Schaltung hierzu ist nicht dargestellt. Der Sender nach F i g-.~9 wird zusammen mit einem entsprechenden Empfängerteil dem einen Leitungsende einer Hochspannungsanlage und ein entsprechendes Gerät dem anderen Ende der Hochspannungsleitung zugeordnet (s. auch F i g. 11). Wenn z. B. die Strommessung an einem Leitungsende einen unzulässigen Wert aufzeigt, dann soll dieser Tatbestand als »Anregung« oder als »Schutzfall« bezeichnet werden. Im Schutzfall wird der Sprachkanal Kts mittels des Anregeschalters an abgeschaltet, und es wird eine der vier Signalfrequenzen für Schutz mit maximaler Leistung gesendet. Die Abschaltung erfolgt nur sendeseitig, nicht empfangsseitig, so daß keine Verzögerung der Auswertung des Signals dadurch auftritt, daß auf der Empfangsseite von Sprache auf Schutz angeschaltet werden muß. Zum Senden jeweils einer der Frequenzen/1 bis /4 (F i g. 9) sind Sendeschalter si und sll mit den Kontakten sl.l, sl.2, sll.l und sll.2 vorgesehen. Bei Betätigung des Schalters si (Kontakte sl.l und sl.2) wird die Frequenz/3, mit dem Sendeschalter sll (Kontakte ill.1, sll.2) wird die Frequenz/2, beim Umschalten beider Sendeschalter si und ill wird die Frequenz/4 als Auslösesignal ebenfalls mit voller Leistung gesendet.

Die Schaltung nach F i g. 10 ist eine Variante zu der nach F i g. 9. Es sind hier zwei Quellen der Frequenz/l vorhanden, wobei die eine Quelle Teil der Einrichtung des F6-Senders ist, die andere Quelle Teil der Einrichtung des Fl-Senders. Auch bei dieser Schaltung trennt der Anregeschalter an im Schutzfalle den Sprachkanal Kss ab.

Durch die Verwendung von zwei Quellen der Ruhefrequenz/1 ist es möglich, den Fl-Sendeteil in der Niederfrequenzlage bzw. Zwischenfrequenzlage und den F6-Sendeteil in der Zwischenfrequenz- bzw. Hochfrequenzlage (J'1 bis /'4) zu verwenden. Dadurch kann man unter Umständen die Laufzeiten für die Selektivschutzsignale verkürzen, wenn die Übertragung der Signale sowieso in eine höhere Frequenzlage umgesetzt werden soll. Die Frequenzen/1 bis /4 bzw. /Ί bis /'4 des F6-Senders können in bekannter Weise durch vier oder drei oder sogar zwei Oszillatoren fester Frequenz oder durch einen Oszillator mit umschaltbarer Frequenz erzeugt werden.

F i g. 11 zeigt einen Sender S und Empfänger E für die Niederfrequenzübertragung. Die Bewertungsschaltung Be des Empfängers E ist bereits im Zusammenhang mit der Besprechung der F i g. 5 beschrieben, die Erkennungsschaltung F ist im Zusammenhang mit der Besprechung der F i g. 2 beschrieben. ίο An den Eingang des Empfängerteiles E der Schaltung schließen sich drei Empfängerabteilungen an: eine Empfängerabteilung Kte für den Sprachkanal, eine Empfängerabteilung Kre für das Ruhesignal und eine Empfängerabteilung Kae für die Selektivschutz- bzw. Schnellschaltesignale.

Wird etwa die Ruhefrequenz/1 empfangen, dann wird sie durch ein Niederfrequenzfilter NFr von den Sprach- und den übrigen Signalfrequenzen abgetrennt und über einen Begrenzerverstärker B Vr der Erkennungsschaltung F und der Bewertungsschaltung Be zugeführt. Außerdem wird das gesamte Empfangssignal, das sich aus Sprachschwingungen und aus der Ruhefrequenz/l einerseits oder einer der drei Auslösefrequenzen andererseits zusammensetzt, einem weiteren Begrenzerverstärker BVa zugeführt. Dieser Begrenzerverstärker BVa wird mit einer Überwachungsschaltung Ü3 überwacht. Die Signalfrequenzen/2 bis /4 werden durch einfache Bandpässe BPI bis BPA voneinander getrennt, durch Gleichrichterstufen gleichgerichtet und der Bewertungsschaltung Be zugeführt. Die durch das Filter NFr erhaltene Ruhefrequenz/l wird durch den Begrenzerverstärker BVr verstärkt; der Demodulator Dw trennt die entsprechend der Fl-Tastung eingeprägten Frequenzschwankungen aus der Ruhefrequenz/1 heraus; daraus werden die Impulse für die Teilnehmerwahl gewonnen. Die Sprache selbst wird durch ein Niederfrequenzfilter NFt von der empfangenen Frequenz getrennt und mit einem Sprachverstärker Vt verstärkt dem Teilnehmerausgang zugeführt. Der Empfangsabteilung Kre wird der Ruhefrequenz/1 mit einer Abzweigung entnommen und als Pilot für eine Amplitudenregelung der Sprache verwendet. Dadurch wird größeren Dämpfungsänderungen der Übertragungswege Rechnung getragen, die sich sonst in Lautstärkeränderungen der Sprache bemerkbar machen würden.

Der Sendeteil der Schaltung ist gemäß F i g. 10 ausgeführt. Zusätzlich sind Überwachungsschaltungen Ül und t/2 für die einwandfreie Funktion der Oszillatoren des Fl- bzw. F6-Senders eingefügt, die im Falle einer Oszillatorstörung den Sprachkanal Kts und die Ruhefrequenz (Wahlkanal Kws) abschalten. Damit wird auf der Empfangsseite Alarm ausgelöst und die Schalterauslösung gesperrt. Wenn jedoch eine Anregung vorliegt, dann wird der F6-Sender jedenfalls durch den Anregeschalter an die Übertragungsleitung angeschaltet.

Abweichend von der Darstellung nach F i g. 11 können an Stelle der Sprache und Wahlkanäle solche für Fernwirksignale treten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

209 537/69

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Frequenzmultiplexverfahren zum schnellen Übertragen von Fernwirksignalen mit η Frequenzen innerhalb eines Frequenzbandes, wobei η ganzzahlig und mindestens zwei ist und eine Codierung nach einem 1-aus-n-Code vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die nachstehenden, aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden:

a) Amplitudenbegrenzung des empfangenen Frequenzbandes,

b) Selektion der η-einzelnen Frequenzen,

c) Durchschaltung des Fernwirksignals nur dann, wenn die Amplitude einer Frequenz mindestens um den Faktor Wurzel aus η größer ist als die Amplitude aller anderen Frequenzen für sich.

2. Verfahren' nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Durchschaltung des Fernwirksignals nur dann erfolgt, wenn die Amplitude einer Frequenz mindestens um den Faktor η as größer ist als die Amplitude aller anderen Frequenzen für sich.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Anwendung für die Übertragung von Selektivschutzsignalen auf Hochspannungsleitungen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Fernwirksignale nur über einen Schaltzustand für Schalterruhe als Ausgangslage erzielbar sind, der durch eine der Frequenzen (/1) bestimmt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Alarm gegeben wird, wenn die Frequenz (/1) für Schalterruhe eine bestimmte Zeit lang ausbleibt. ·

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem Alarm gegeben wird, wenn mindestens zwei Frequenzen während kürzerer Zeitabschnitte mehrmals hintereinander auftreten (»Integration« der Störbündel).

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz (/1) für Schalterruhe als Pilotfrequenz für die Amplitudenregelung der Fernwirksignale auf der Empfangsseite dient. ' ,5°

8. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Begrenzerverstärker (BV) angeordnet ist, an dessen Ausgang eine Erkennungsschaltung (F) zur Selektion der einzelnen Frequenzen angeordnet ist, und daß die einzelnen Ausgänge der Erkennungsschaltung einer Bewertungsschaltung (Be) zugeführt sind.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungsschal- iüng(Be) entsprechend den vier Frequenzen (/1 bis /4) vier Eingangskreise und drei Ausgangskreise (I, [I und AL) aufweist und daß die Bewertungsschaltung die Eingangskreise und Ausgangskreise in gegebener Weise miteinander verknüpft oder den Alarmkreis (AL) in Abhängigkeit vom Fehlen der Frequenz (/1) für Schalterruhe betätigt.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungsschaltung (Be) Schalt- bzw. Verstärkerelemente (7Vl bis 7>4 in F i g. 8) für jede der /i-Frequenzen (/1 bis /4) aufweist, die in Sperrichtung durch eine Vorspannung (t/v) vorgespannt sind, und daß die Ausgänge der Erkennungsschaltung (F) mit den Eingängen der Bewertungsschaltüng (Be) durch Widerstände (All bis Λ14 und Λ21 bis R24) so miteinander verknüpft sind, daß der vom Begrenzerverstärker (BV) über die Erkennungsschaltung (F) kommende Strom nur ausreicht, jeweils ein einziges Schalt- bzw. Verstärkerelement (TrI bis 7V4) leitend zu steuern.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert jeder der Widerstände (R 11, Ä12, R13, RU) auf der Seite der Erkennungsschaltung (F) mindestens doppelt so groß ist wie der Widerstandswert jeder der Widerstände (Ä21, R22, Ä23, R24) auf der Seite der Bewertungsschaltung (Be), wenn die Vorspannung (Uv) der Schalt- bzw. Verstärkerelemente (Tr \ bis Tr4) dabei so groß ist wie die Steuergleichspannung (U') beim Empfang einer einzigen Frequenz.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungsschaltung (Be) Schalt- bzw. Verstärkerelemente (TrI bis Tr4 in F i g. 6) für jede einzelne Frequenz (/1 bis /4) besitzt, von diesem gesteuerte Ansprechwerte aufweisende Schaltkreise (Relais^, B, C, D in Fi g. 6) und einen solchen Widerstand (R6) aufweist, der den Strom der Schaltkreise so beschränkt, daß gleichzeitig nur ein einziger Schaltkreis erregbar ist.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungsschaltung (Be) Schalt- bzw. Verstärkerelemente (TrI bis Tr4 in F i g. 7), für jede einzelne Frequenz (/1 bis /4) besitzt, von diesen über Dioden (DIl bis D14) gesteuerte, Ansprechwerte aufweisende Schaltkreise (A, M, N in Fig. 7) und solche den Strom bestimmende Widerstände (R6, Rl) aufweist, daß bezüglich der'Frequenzen (/1, /2, /3), die einen einzigen Schaltkreis steuern, der erste Widerstand (R6) den Strom im Sinne der gleichzeitigen Erregbarkeit nur eines einzigen Schaltkreises-(A oder M oder N) beschränkt, und daß bezüglich der Frequenzen (/4), die zwei oder mehrere Schaltkreise steuern, der zweite (dritte usw.) Widerstand (Rl) den Strom im Sinne der gleichzeitigen Erregbarkeit von zwei oder mehreren Schaltkreisen (M, N) beschränken, daß das leitend gesteuerte Schalt- bzw. Verstärkerelement (7V4) den vom ersten Widerstand (R6) bestimmten Strom von den Schaltkreisen (A, M, N) ableitet und daß die leitend gesteuerten Schalt- bzw. Verstärkerelemente (Tr 1, 7>2, Tr3) einzeln oder gemeinsam den vom zweiten Widerstand (R7) bestimmten Strom von den Schaltkreisen (M und N) ableiten, wobei die Diode (D 13) in Sperrichtung dieses Stromes gepolt ist.

14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Eingangskreise aus vier Relais (A bis D in F i g. 2 bis 5) bestehen, deren Schalter (al bis a32, b\ bis b32, el bis c32, </l bis </32 in F i g. 2 bis 5) zueinander parallel und hintereinandergeschaltet sind und

3 4

daß die Ausgangskreise von drei Relais (M, N, Al) also ein verschlüsselter Befehl, verstanden werden, der

schaltbar sind, deren Versorgungsstrompfade von von einer Bedienungsperson zur Betätigung eines

den Schaltern (al bis a 32 usw.) entsprechend Leistungsschalters aufgegeben wird,. und es sollen

durchschaltbar sind, darunter auch Rückmeldesignale und andere Fern-

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, da- 5 meßsignale fallen. Diese Fernwirksignale sind in

durch gekennzeichnet, daß der Erkennungsschal- Beziehung auf die Selektivschutzsignale nicht vor-

tung(F) ein eigener Begrenzerverstärker (BVr in dringlich. Für bestimmte Aufgaben werden noch

F i g. 11) für die Frequenz (/1) für Schalterruhe Fernsteuersignale mit derselben Dringlichkeitsstufe

vorgeschaltet ist und daß die Pilotfrequenzent- wie Selektivschutzsignale benötigt. Solche dringlichen

nähme vor diesem Begrenzerverstärker (BVr) er- io Signale sollen gemeinsam als Schnellschältesignale

folgt. . bezeichnet werden. Als Beispiel sei das Auslösesignal

eines Hochspannungsschalters genannt, der weit ent-

fernt vom Generator oder Transformator aufgestellt

ist und der beim Abschalten des Generators sowie bei

. 15 einer am Generator oder Transformator festgestellten Die Erfindung bezieht sich auf ein Frequenzmulti- Störung automatisch ausgelöst werden soll. Es ist eine plexverfahren zum schnellen Übertragen von Fern- weitere Aufgabe der Erfindung, die Möglichkeit zu Wirksignalen mit «-Frequenzen innerhalb eines Fre- bieten, die Übertragung der Selektivschutzsignale quenzbandes, wobei η ganzzahlig und mindestens bzw. der Schnellschaltsignale einerseits und der Fernzwei ist und eine Codierung nach einem 1-aus-w-Code 20 wirksignale . andererseits mit ein und demselben vorgesehen ist. Ein derartiges Verfahren ist aus der Ubertragungsgerät vornehmen zu können.
»Siemens-Zeitschrift«, 1960,.. H. 7, S. 422 bis 427, Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Möglichkeit bekannt. zu bieten, das Selektivschutzgerät so zu erweitern, In Anlagen zur Verteilung von elektrischer Energie daß damit Telefongespräche geführt werden können, sind an den Enden der einzelnen, bis zu 500 km langen 25 Das Abschalten einer Hochspannungsleitung ist ein Leitungsabschnitte Leistungsschalter eingebaut, die so seltenes Ereignis, daß der Wunsch besteht, die zur einmal durch Steuerbefehle einer Bedienungsperson, Verfügung stehende Übertragungsleitung für Tetefonzum anderen durch automatisch gegebene Steuer- gespräche auszunützen.

befehle gesteuert werden sollen. Solche automatisch Es ist bekannt, die Übertragungsleitung während gegebenen Steuerbefehle sind vor allem die so- .30 der Zeiten, in denen die Selektivschutzeinrichtung genannten Selektivschutzsignale. Zum Selektivschutz- einen Schaltbefehl sendet oder vorbereitet, ausschließsystem gehören örtliche »Schutzrelais« für den Strecken- lieh für »Selektivschutzübertragung« zur Verfügung schutz — das sind Schutzeinrichtungen, welche bei zu stellen, indem das Gerät sowohl sendeseitig wie Überlastung oder Kurzschluß im Leitungsnetz an- auch empfangsseitig von »Sprache« auf »Schutz« sprechen (Anregung) und dabei Richtung und Ent- 35 umgeschaltet wird. Diese Umschaltung erfolgt in aller fernung einer mutmaßlichen Kurzschlußstelle fest- Regel nicht gleichzeitig am Sender und Empfangsort, stellen. Daraufhin soll nur der Leitungsabschnitt so daß der Empfänger eine gewisse Zeit abwarten abgeschaltet werden, der den Kurzschluß aufweist. muß, ehe er die Signale für Schutz auswerten darf. Dabei müssen die Leistungsschalter des vom Kurz- Damit ist das Erfordernis des schnellen Wirksamschluß betroffenen Leitungsabschnittes in kürzester 40 Werdens der Selektivschutzsignale nicht erfüllt. Bei Zeit und gleichzeitig an beiden Enden geöffnet werden. einseitiger Anregung kann sogar nur einseitig um-Als Auslösekriterium kann gelten, daß beide Schalt- geschaltet werden und dabei die nicht abgeschaltete Stationen durch eine Signalübertragung gegenseitig »Sprache« ohne zusätzliche Sicherungsvorkehrungen ihre Bereitschaft kundtun, eine Schalterauslösung eine Fehlauslösung verursachen,
vorzunehmen. Ein weiteres Auslösekriterium — ins- 45 Die Übertragung von Schaltbefehlen über Hochbesondere bei einseitig gespeisten Hochspannungs- Spannungsleitungen ist zeitweise starken Störbeeinstrecken — ist die Auslösebereitschaft einer Station flussungen ausgesetzt. Es ist nun wichtig, daß solche bei fehlender Anregung an der Gegenstation. Der von Störungen nicht einen falschen Schaltbefehl auslösen, einem Kurzschluß betroffene Leitungsabschnitt muß Eine große Sicherheit für die Übertragung von Signalen äußerst schnell (in weniger als 100 ms) abgeschaltet 5° kann bekanntlich dadurch erzielt werden, daß die werden, damit er sogleich wieder zugeschaltet werden Nachrichten in einem Sicherheitscodesystem verkann. Das heißt, die Unterbrechung soll so kurz sein, schlüsselt wird. Ein solches Sicherheitscodesystem hat daß der Gleichlauf der speisenden Generatoren er- jedoch den Nachteil, daß die Übertragung der Nachhalten bleibt und die Leitungen nicht erneut ein- rieht für den vorliegenden Anwendungsfall (»Selektivgephast werden müssen. Die Zeit vom Kurzschluß 55 schutzsignale, Schnellschaltsignale«) nicht schnell genug bis zum Abschalten wird bestimmt von der Reaktions- erfolgt, weil eine codierte Nachricht aus mehreren zeit des Schutzrelais (20 ms), der Zeit für die Signal- Schritten aufgebaut ist. . ...
übertragung (15 ms) und der Schaltereigenzeit (50 ms). Es ist eine Schaltungsanordnung zum selektiven Die Zeit zwischen Abschalten und Wiedereinschalten Empfang von mehreren gleichzeitig nach dem soist nur wenig länger als die Entionisationszeit der Luft ° genannten Frequenzstufenverfahren, insbesondere dem nach Erlöschen des Lichtbogens, d. h. etwa 300 ms. Duoplex-Verfahren (F6-Modulation) und vorzugs-Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die sichere Durch- weise über Hochspannungsleitungen übertragenen führung der Schaltmaßnahmen in der geforderten Telegrafiezeichen bekannt, bei der für jede überkurzen Zeit zu ermöglichen. tragene Frequenz ein auf diese Frequenz abgestimmter Neben der Übertragung von Selektivschutzsignalen 65 Schwingkreis vorgesehen ist und diese Schwingkreise werden in Hochspannungsanlagen noch Fernwirk- über gleichzeitig zur Entkopplung der Schwingkreise signale übertragen. Unter einem Fernwirksignal soll untereinander und zur Gleichrichtung der empfanin diesem Zusammenhang ein Impulstelegramm, d. h. genen Frequenzen dienende Richtleiter derart mit den