DE1953139A1

DE1953139A1 - Anordnung zur Informationsuebertragung ueber ein elektrisches Versorgungsnetz

Info

Publication number: DE1953139A1
Application number: DE19691953139
Authority: DE
Inventors: Spaelti Dr Alfred
Original assignee: ELECTROMETRE
Current assignee: ELECTROMETRE
Priority date: 1969-03-10
Filing date: 1969-10-15
Publication date: 1970-09-24
Also published as: DE1953139B2; CH481533A

Description

Anordnung zur InformationsUbertragung über ein elektrisches Versorgungsnetz Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Informationsübertragung ueber ein elektrisches Versorgungsnetz, bei welchem die Informationssignale der Netzspannung überlagert sind, von einer Vielzahl an das Netz angeschlossener Signalsender über die zugehörigen Verteilstationen zu einer Empfangseinrichtung, wobei die Signalsender durch den zeitlichen Abstand zwischen einem Aufruf signal und den von ihnen gesendeten Signalen und durch die zugeordnete Verte.ilstation identifiziert werden.
Ein derartiges bekanntes Uebertragungssystem setzt voraus, dass das Eintreffen der Signale nicht zufällig erfolgt.
Aus Gründen der Registrierung und Identifikation der einzelnen Sender müssen die Informationen daher in einer ganz bestimmten Reihenfolge eintreffen und registriert werden.
Jeder Uebertragungszyklus wird durch ein von einem Rundsteuersender geliefertes Aufruf signal eingeleitet. In der Empfangseinrichtung und bei den Signalsendern installierte, auf dieses Aufrufsignal ansprechende Rundsteuerempfänger bewirken, dass die Registriervorrichtung und eine Auswahlschaltung, die die einer Verteilstation zugehörigen Signalsender aufeinanderfolgend für die Uebertragung freigibt, gleichzeitig anlaufen. Durch den Synchronlauf von Registriervorrichtung und Auswahl schaltung ist die Identifikation der Signalsender gewährleistet. Die Uebertragung über die einzelnen Verteilstationen kann zur gleichen Zeit erfolgen, hierzu ist jedoch eine entsprechende Anzahl von Registriervorrichtungen erforderlich.
Das bekannte Uebertragungssystem hat zur Voraussetzung, dass das verwendete Niederspannungsnetz sternförmig aufgebaut ist und dass jeder Signalsender auch über einen längeren Zeitraum einer einzigen Verteilstation fest zugeordnet ist. In einem solchen Netz kommen jedoch aus den verschiedensten Gründen gelegentlich Umschaltungen vor, die bewirken, dass eine Strangeinheit und damit die angeschlossenen Signal sonder von einer Station zu einer anderen umgelegt werden. Um weiterhin die Uebertragung ordnungsgemäss durchführen zu können, müssen dann ebenfalls entsprechende Umschaltungen an den Registriervorrichtungen sowie den Signalsendern und deron Auswahlschaltungen vorgenommen werden.
Diese erfordern einen erheblichen Zeitaufwand und bereiten grosse Schwierigkeiten.
Die genannten Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, das bei Netzumschaltungen zur Aufrechterhaltung der Sender-Identifikation Sperren und Uebertragungsglieder für den Signaistrom im Netz vorgesehen sind. Hierdurch ist es möglich, unabhängig vom Schalt zustand des Netzes die Signale immer über den gleichen Weg zu übertragen. Die Identifikation der Signaleender wird daher durch beliebige Netzumschaltungen nicht beeinflusst.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausftlhrungobeispiele näher erläutert, wobei weitere erfinderische Massnahmen beschrieben werden.
Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltung eines Teils eines Niederspannungsnetzes mit zwei Verteilstationen, Fig. 2 eine Schaltung einer Sperre für den Signalstrom und Fig. 3 eine schaltungsmässige Ausführungsfora eines Uebertragungsgliedes für den Signalstrom.
Verteilstationen 1 und 2 in der Fig. 1 werden von einem näher nichtldargéstellten Mittelspannungsnetz gespeist. Der Verteilstation 1 sind Stränge 3 bis 9 und der Verteilstation 2 Stränge 10 bis 16 des Niederspannungsnetzes zugeordnet. An die einzelnen Stränge sind nicht eingezeichnete Signal sender angeschlossen. Diese dienen vorzugsweise zur Uebermittlung von Informationen über die Höhe des Verbrauchs von elektrischer Energie der an dieses elektrische Versorgungsnetz angeschlossenen Abnehmer. Es können jedoch auch Informationen silber die Röhe des Verbrauchs von aus einem anderen Versorgungsnetz an den Abnehmer gelieferter Energie oder Materie, wie z. R. Gas oder Wasser, oder andere beliebige Informationen gesendet werden.
Die an eine Verteilstation angeschlossenen Sender geben nach einem Aufruf ihre der Netzspannung überlagerten Informationssignale nacheinander in einer durch eine Auswahlschaltung bestimmten Reihenfolge ab. Die Signale werden über Stromwandler 17 bzw. 18 Filtern 19 bzw. 20 zugeführt, in denen sie von der Netzspannung getrennt werden. Anschliessend werden sie zu einer allen Signalsendern gemeinsamen Zentrale übertragen, wo sie registriert und entsprechend dem Zeitpunkt des Eintreffens in der Zentrale sowie der Uebertragungsleitung einem bestimmten Signalsender zugeordnet werden.
Diese Sender-Identifikation bereitet keine Schwierigkeiten, solange der dargestellte Aufbau des Niederspannungenetzes erhalten bleibt. Sie ist jedoch nicht mehr ohne weiteres möglich, wenn z.3. infolge zeitweiliger Ueberlastung der Verteilstation 1 der Strang 4 durch Schliessen eines Schalters 21 an den Strang 11 der Verteilstation 2 angeschlossen und durch Oeffnen eines Schalters 22 von der Verteilstation 1 getrennt wird. In diesem Fall würden die den Sendern des Stranges 4 der Verteilstation 1 in der Registriervorrichtung reservierten Plätze unbelegt bleiben, während bei den für die Sender des Stranges 11 der Verteilstation 2 reservierten Plätze eine teilweise Doppelbelegung aufträge. Eine mit solchen Informationen gespeiste Auswerteinrichtung wäre natürlich nicht in der Lage, eine geordnete Verrechnung durchzuführen.
Um dem abzuhelfen, ist in die Verbindung zwischen den Strängen 4 und 11 eine Sperre 23 eingesetzt, die den Strom mit der Netzfrequenz praktisch widerstandslos passieren lässt, jedoch fUr-den Signalstrom einen grossen Widerstand darstellt. Der geöffnete Schalter 22 wird dabei durch ein Uebertragungsglied 24 überbrückt, das den Signalstrom nahezu ungehindert hindurchlässt, während es dem netzfrequenten Strom einen sehr grossen Widerstand entgegensetzt. Der Signalstrom fliesst daher unabhängig vom jeweiligen Schaltzustand des Netzes immer über den gleichen Weg zur Zentrale, so dass der zugehörige Sender ohne weiteres identifiziert werden kann.
Die 2 zeigt denAufbau der in der Ring. 1 enthaltenen Sperre 23.
Diese wird an Anschlussstellen 25 und 26 anstelle einer Sicherung oder eines Trennmessers in den Nulleiter des Netzes eingefügt. Der Nulleiterstrom wird über den aus Spulen 27 und 28 und einem Kern 29 bestehenden Stromwandler in einem aus der Spule 28undeinem Kondensator 90 gebildeten, auf die Signalfrequenz abgestimmten Schwingkreis übertragen.
Dieser stellt einen niederohmigen Kreis für den Signalstrom dar, der dadurch nur sehr schwach im Nulleiter ausgebildet ist.
In der Fig. 3 werden der Schalter 22 und das diesen Uberbrückende Uebertragungsglied für den Signalstrom gezeigt.
Die Signalübertragung erfolgt ohne galvanische Verbindung.
Das Uebertragungsglied besteht pro Phase aus zwei induktiv miteinander gekoppelten Reihenschwingkreisen, die auf die Signalfrequenz abgestimmt sind. Für die Phase R bestehen diese Schwingkreise aus Spulen 31 und 32 und Kondensatoren 33 und 34. Auf der linken Seite vom Schalter 22 befindet sich der Strang 4, rechts davon die Sammelschiene der Verteilstation 1. Durch den Schwingkreis 31, 33 kann signalfrequenter Strom fliessen, während er für netzfrequenten Strom gesperrt ist. Durch die induktive Kopplung der Spulen 31 und 32 fliesst der Signal strom auch im Schwingkreis 32, 34 und somit auch in der Sammelschiene der Verteilstation 1. Der geöffnete Schalter 22 ist also für den Signalstrom überbrückt worden.
Ein anderer häufiger Schaltzustand ergibt sich, wenn zwecke Erreichung eines Belastungsausgleichs die Schalter 21 und und 22 sowie ein Schalter 35 (Fig. 1) geschlossen sind. Die Stränge 4 und 11 werden dann von beiden Verteilstationen 1 und 2 gespeist. Die Signaletröme des Stranges 4 und auch die des Stranges 11 fliesen dann sowohl über die Verteilstation 1 als auch über die Verteilstation 2. Hierbei können in der Registriervorrichtung Doppelbelegungen erfolgen oder es können andererseits wegen der durch die Aufteilung beeinträchtigten Signaletärke Plätze unbelegt bleiben. Für eine einwandfreie Sender-Identifikation ist dann lediglich erforderlich, eine Sperre, 2.B. 23 in der Verbindung zwischen den Strängen 4 und 11 vorzusehen.
Die Sperren und Uebertragungsglieder können fest installiert sein und bei einer Netzumechaltung in gewUnsehter Weise eingeschaltet werden. Dieses empfiehlt sich bei Netzen, in denen häufig bestimmte Umschaltungen durchgeführt werden.
Bei selteneren Umschaltungen wird man die Sperren und Uebertragungsglieder vorzugsweise transportabel gestalten und nur im 3edarfsfall einsetzen.

Claims

P A T E N T A N 8 P R U E C H E

(I 1 Anordnung zur Informationsübertragungber ein elektrisches Versorgungsnetz, bei welchem die Informationsslgnale der Netzspannung überlagert sind, von einer Vielzahl an das Netz angeschlossener Signalsender über die zugehörigen Verteilstationen zu einer Empfangseinrichtung, wobei die Signal sender durch den zeitlichen Abstand zwischen einem Aufrufsignal und den von ihnen gesendeten Signalen und durch die zugeordnete Verteilstation identifiziert werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufrechterhaltung der Sender-Identifikation bei Netz umschaltungen Sperren (23) und Uebertragungsglieder (24) fUr den Signalstrom im Netz vorgesehen sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dase die Sperren (23) aus in den Strompfad des Netznulleiters geschalteten, auf die Signalfrequenz abgestimmten Schwinkreisen (27 bis 30) bestehen.
3i Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Uebertragungsglieder (24) aus miteinander gekoppelten, auf die Signalfrequenz abgestimmten Reihenschwingkreisen (31,33; 32,34) bestehen, die zwischen die Phasenleiter voneinander getrennter Netzteil und den Nulleiter geschaltet sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperren (23) und Uebertragungsglieder (24) transportabel gestaltet sind.

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