DE2133180A1

DE2133180A1 - Tonfrequenz-Rundsteuerungsverfahren mit Rueckmeldung zwischen Phase und Erde

Info

Publication number: DE2133180A1
Application number: DE19712133180
Authority: DE
Inventors: Georges Dipl-Ing Goldberg
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1970-07-02
Filing date: 1971-06-30
Publication date: 1972-02-03
Also published as: DE2133180C3; DE2133180B2; CH527509A; FR2100194A5; JPS511021B1

Description

[ LAMDlS & GYR ) LANDIS & GYR AG CH-63O1 Zug, Schweiz

Tonfrequenz-Rundsteuerungsverfahren mit Rückmeldung zwischen Phase und Erde.

Die Erfindung betrifft ein Tonfrequenz-Rundsteuerungsverfahren mit Rückmeldung zwischen Phase und Erde, wobei die RUckmeldeenergie vom Rundsteuersender geliefert wird und bei welcher die Codierung nach einem Impulsauswahlverfahren erfolgt.

Die Rundsteuerung hat zur Fernsteuerung von Energieverbrauchern, zum Ein- und Ausschalten von Alarmvorrichtungen und Strassenbeleuchtungen,von Tarifumschaltungen in Zählern und für ähnliche Einwirkungen von einer Kommandozentrale aus auf eine Vielzahl von Unterstellen weite Verbreitung gefunden. FUr diese Anwendungszwecke ist eine Rückmeldung der ausgeführten Befehle zur Kommandozentrale Überflüssig. Dagegen ist diese Rückmeldung höchst erwUnscht, wenn ferngesteuerte Schaltungen mit wichtigen Auswirkungen, wie die Betätigung von

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Leistungsschaltern auf Leitungen von elektrischen Versorgungsnetzen, von Schaltern zur Betätigung von Ventilen von Gasverbundnetzen oder Pipe-Lines für den Transport von OeI in einer Vielzahl von Unterstellen vorgenommen werden sollen. In solchen Fällen rechtfertigt sich der vermehrte Aufwand für die Ueberwachung, doch strebt man danach, diesen möglichst gering zu halten. Man hat zu diesem Zweck mehrere Wege eingeschlagen.

Die technisch einfachste Methode besteht darin, von jeder Unterstelle aus einen RUckmeldeleiter zur Zentralstelle zu ziehen, jedoch ist diese Methode sehr kostspielig. Die Rückmeldung könnte billiger gestaltet werden, wenn die Uebertragung der RUckmeldesignale auf die elektrischen Energieversorgungsleitungen stattfinden könnte, in ähnlicher Weise wie die Rundsteuerbefehle Übertragen werden·

Bei einem vorgeschlagenen Verfahren zur Fernsteuerung von Leistungsschaltern, vorzugsweise im Mittelspannungsnetz, wird in der Unterstation, die einen Befehl ausfuhrt, die Tonfrequenzimpedanz des Netzes durch einen Kurzschluss oder Erdschluss derart beeinflusst, dass in die Zentrale die Befehlsausführung durch die Aenderung in der Netzimpedanz oder in der Phasenlage erkennbar wird. Nebst schwierigen messtechnischen Problemen weist dieses Verfahren noch die Schwierigkeit auf, die gewollten Netzimpedanz-oder Phasenänderung von den

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normalen, durch die Lastvariation im Laufe der Zeit bewirkten Aenderungen zu unterscheiden. Eine andere vorgeschlagene Einrichtung zur Rückmeldung der durch die Tonfrequenzsignale veranlassten Schaltersteuerung verwendet eine Gleichspannungsquelle an der Empfangsstelle und die Erde als RUckleiter. Dieses Verfahren wirft bei Mittelspannungsnetzen aus isolationstechnischen Gründen und zur Vermeidung von Fehlmeldungen bei Erdschluss grosse Probleme auf.

Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht darin, in der Unterstation einen eigentlichen Tonfrequenzsender anzuordnen, welcher mit einer von der Rundsteueranlage verschiedenen Frequenz arbeitet. In einer Publikation ist ein Fernsteuersystem mit 'Rückmeldung beschrieben, bei dem die Befehlssignale einphasig zwischen den drei Netzphasen und einem mit Hilfe von Spannungswandlern gebildeten Sternpunkt eingespeist und in der Unterstelle zwischen einer Phase und Erde abgenommen werden. In gleicher Weise, aber in umgekehrter Richtung kann die Rückmeldung erfolgen, die vom Empfänger in der Unterstelle gesteuert wird. Es ist offensichtlich, dass dieses System nur funktionieren kann, wenn fUr Befehl und Rückmeldung verschiedene Frequenzen verwendet werden. Zudem werden zwei vollständige Sende- und Empfängersätze benötigt.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Rundsteuerverfahren mit Rückmeldung zwischen Phase und Erde zu schaffen, bei welcher die Netzimpedanz im wesentlichen nicht beeinflusst

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wird und bei welcher empfangsseitig durch Verwendung der gesendeten Tonfrequenzenergie für die Rückmeldung ein eigentlicher Sender vermieden wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Einspeisung und Uebertragung der Tonfrequenzsignale für die Befehlsgebung durch die Rundsteueranlage dreiphasig zwischen den drei Phasen des Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsnetzes erfolgt und dass die Einspeisung und Uebertragung der Tonfrequenzsignale für die Rückmeldung in der Unterstation zwischen einem Phasenleiter und Erde einphasig oder zwischen den drei Phasenleitern und Erde homopolar stattfindet. Es wird also die gleiche Tonfrequenz für die Befehlsgebung und die Rückmeldung verwendet. Dabei werden - erfindungsgemäss - getrennte Kanäle für die Befehlsgebung und die Rückmeldung verwendet) um eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Funktionen zu vermeiden.

Die Zeichnung soll den Erfindungsgegenstand anhand einiger AusfUhungsformen von zur Auführung des Verfahrens geeigneten Einrichtungen näher beschreiben.

Es bedeuten: Fig.1 ein erstes Schema der Rundsteueranlage, Fig.2 ein zweites Schema der Rundsteueranlage, Fig.3 eine erste zugehörige Codeform

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Fig.4 eine zweite zugehörige Codeform, Fig.5 eine erste AusfUhrungsform der Steuerein·

richtungen in einer Unterstation, Fig.6 eine Ausführungsform eines Empfängers

flir Rückmeldungen in der Zentrale.

Mit Hilfe von Fig. 1 lässt sich die grundsätzliche Wirkungsweise einer solchen Rundsteuerungsanlage-Einrichtung beschreiben. Sie setzt sich zusammen aus drei Hauptteilen, nämlich:

1 aus dem gesteuerten Netz, wobei hier ein Mittel- oder Hochspannungsnetz betrachtet wird»

2 der Zentralstation,

3 einer der zahlreichen Unterstationen wo Steuerungen bewirkt werden.

Teil 1 umfasst die resultierende Netzimpedanz 4, die im betrachteten Mittel- und Hochspannungsnetz nur zwischen Phasen erscheint, da die Verteiltransformatoren hochspannungsseitig nie geerdet werden. Teil 1 umfasst weiter die Netzkapazitäten und zwar die Kapazitäten zwischen den Phasen 5 resp. zwischen Phase und Erde 6. Weiter ist ein Kompensationskreis 7 vorgesehen, dessen Funktion später beschrieben wird. Die dreiphasige Leitung 8 ist eine der verschiedenen Netzleitungen, welche von der Zentralstation 2 weggehen.

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Im Teil 2 ist die 50 Hz-Speisequelle,-im vorliegenden Beispiel ein dreiphasiger Transformator 9.
Ferner ist

- eine normale dreiphasige Rundsteueranlage LO vorhanden, im vorliegenden Beispiel mit Parallelankopplung. Gegebenenfalls kann auch Serieankopplung benutzt werden.

Die Empfangsapparatur für die RUckmeldesignale umfasst eine Vorrichtung 11 fUr die Erfassung der Tonfrequenz-Spannungen " zwischen Phase und Erde, eine zugeordnete Auswerteschaltung 12, ein Steuergerät 13 und eine durch eine Lampe symbolisch dargestellte Anzeigevorrichtung 14.

Die gesteuerte Unterstation 3 umfasst:

■— einen Verteiltransformator 15, welcher das lokale Niederspannungsnetz 16 und gegebenenfalls die RUckmelde-Tonfrequenzquelle speist.
. - eine Rundsteuerempfangseinrichtung bestehend aus einem

Tonfrequenzeingangskreis 17, welche die in das Netz gesendete ·<? Tonfrequenzimpulse verarbeitet» und aus einem Empfangssteuer- ger'at 18, welches die Last 19 steuert und

— die RUckmelde-Tonfrequenzquelle, welche aus einem an einer Niederspannungsleitung 16 oder an einer Hochspannungsleitung angeschlossenen Tonfrequenzfilter 2O, einer vom Steuergerät gesteuerten Tastvorrichtung 21 und einer RUckmelde-Ankopplungseinrichtung 22 besteht.

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In der Fig.2 sind Beispiele von möglichen Ausführungsformen der Tonfrequenzkreise in der Zentralstation 2 und in der Unterstation 3 näher ausgeführt.

Die Tonfrequenz wird in der Unterstation 3 fUr die Uebernahme der RUckmeldeenergie aus dem Netz 2 mit einem aus Kondensator 23 und Spule 24 bestehenden Serienkreis als Tonfrequenzfilter ausgekoppelt. Es können zu diesem Zweck aber auch weiter entwickelte Filter, wie Doppelserienkreise oder andere geeignete Schaltungen verwendet werden.

Unter-FUr die Rückmeldung von der station 3 dient eine Ankopplungs-Kreis aus einem Isoliertransformator 25« der sekundärseitig geerdet ist, und einem damit gekoppelten, zwischen Sekundärspule und einer Phase liegenden Serienkreis mit der Spule 26 und dem Kondensator 27. Im Bedarfsfall kann der Serienkreis 26,27 dreifach ausgeführt werden, wobei an alle drei Phasen angekoppelt wird. Es ist zu diesem Zweck auch eine bekannte Ankopplungsschaltung mit drei niederspannungsseitig in offenem Dreieck und hochspannungsseitig in Stern mit geerdetem Sternpunkt geschalteten Wicklungen brauchbar.

In der Zentralstation 2 wird für die Entkopplung der zurückgemeldeten Tonfrequenzsignale zwischen einer Phase und Erde, resp. zwischen den drei Phasen und Erde ein Spannungswandler 28, 29 und 30 resp. 28', 29' und 30* benutzt. Seine hochspannungssei-

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tigen Wicklungen 28, 29 und 30 sind in Stern mit geerdetem Sternpunkt geschaltet. Die niederspannungsseitigen Wicklungen 28', 29' und 3C· sind dagegen in offener Dreieckschaltung gestaltet.

Im Netz 1 ist ein aus Kondensator 31 und Spule 32 bestehender Kompensationskreis 7 angeordnet. Dieser kann induktiv verstimmt sein, indem er auf eine Frequenz abgestimmt ist, die unterhalb der Tonfrequenz liegt. Durch diese Kompensation " kann die für die Rückmeldung aufzubringende Leistung vermindert werden. Wegen der vorstehend erwähnten Kopplung zwischen den Phasen, dürfte in der Regel ein einphasiger Kreis für die drei Phasen zusammen genügen.

Um die Wirkungsweise der vorstehend erläuterten Einrichtungen zu verstehen, muss man davon ausgehen, dass der Hochspannungssternpunkt der Sendeankopplung normalerweise nicht geerdet ist. Es entstehen dann aber trotzdem, wegen öer Phasen/Erde-Kapazitäten, entsprechende Tonfrequenzspannungen zwischen den Phasen und Erde.

Andererseits geht eine in der Unterstation einphasig eingespeiste Tonfrequenz-RUckmeldespannung, sei es über die Leitungskapazitäten zwischen den Phasenleitern oder über den Speisetransformator oder über die weiteren Netzelemente,auf die anderen Phasen übergeht und erscheint zwischen diesen Phasen

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und Erde ungefähr gleichphasig mit der eingespeisten RUckmeldespannung. Es ergibt sich also zwischen den drei Phasen und Erde ein mehr oder weniger symmetrisches homopolares Spannungssystem. Nötigenfalls könnte man auch in der Unterstelle direkt homopolar auf die drei Phasen einspeisen, um den gleichen Effekt zu erhalten.

Um die Tonfrequenz-RUckmeldespannung in der Zentrale zu erfassen, muss die Tonfrequenzspannung zwischen mindestens einer Phase und Erde, gegebenenfalls zwischen den drei Phasen und Erde ausgewertet werden. Es muss dabei durch eine geeignete Schaltung mit einem Tonfrequenzeingangskreis 33 der Fig.2 zwischen den gleichfrequenten, von der Rundsteueranlage 1O in der Zentralstation und den von der RUckmeldeankopplungseinrichtung 22 eingespeisten Spannungen unterschieden werden, um deren Verarbeitung durch das Steuergerät 13 zu ermöglichen·

Grundsätzlich eignen sich hierzu alle Schaltungen, welche ein homopolares Spannungssystem zu erfassen gestatten. Die oben beschriebene Schaltung mit drei Spannungswandlern ist ein Beispiel hierzu. Oa die Sendeankopplung hochspannungsseitig ist, wird die in der Niederspannungs-Dreieckschaltung gebildete vektorielle Summe der drei Rundsteuerphasenspannungen gleich null. Somit werden nur die einphasigen, resp. homopolaren Tonfrequenzspannungen zwischen Phasen und Erde durchgelassen. Bei einem homopolaren System addieren sich die drei Phasen/

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Erde-Spannungskomponenten, sodass ein günstiges Signal/Rausch-Verhältnis entsteht und man mit kleinen Energien auskommt.

Damit die Rückmelde-Sendeanlage klein dimensioniert werden kann, ist es notwendig, dass der Sternpunkt des Netzes, resp. des Speisetransformators 9, nicht direkt geerdet wird. Am vorteilhaftesten ist es, wenn das Netz nicht geerdet wird.

In diesem Falle weist die vorliegende Erfindung den Vorteil * auf» dass der RUckmeldesender auf die Netzkapazität Phase/Erde

arbeitet. Die Netzkapazität ist verhäitnismässig klein, resp. die entsprechende Impedanz hoch. Andererseits,

/kann die RUckmeldespannung dank der Trennung von der Rundsteuerspannung klein gehalten werden. Diese beiden Umstände ermöglichen es, die Leistung des RUckmeldesignals sehr klein zu halten.

Falls die Netzkapazität Phase/Erde ausnahmsweise· z.B. im Falle von ausgedehnten Kabelnetzen, nicht sehr gross wäre, könnte sie durch einen induktiven Kompensationskreis kompensiert werden, wie dies in Fig.2 dargestellt ist.

Die Einrichtung funktioniert auch in induktiv geerdeten Netzen, bei welchen die Erdungsdrosselspule bei Tonfrequenz einen dem Frequenzverhältnis 50 Hz/Tonfrequenz entsprechend einen höheren Wert einnimmt und bei welchen Restkapazitäten durch Kompensationskreise ausgeglichen werden können.

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Die von der Rundsteuersendeanlage für die Befehlsgebung sowie die von der RUckmeldesendeanlage für die Rückmeldung gesendeten Tonfrequenzsignale werden in Form von codierten Impulsen durchgegeben. Die vorliegende Erfindung ist aber vom gewählten Code unabhängig und fUr alle Arten von Codes verwendbar.

Es kann, je nach den Gegebenheiten, ein Rundsteuercode nach dem Impulsintervallverfahren mit direkter oder Mehrimpuls-(Vorwahlresp. Kombinationswahl-) Codierung oder ein Kombinationscode wie in der Fernwirktechnik Üblich oder ein anderer Code Verwendung finden.

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In den Figuren 3 und 4 wird ein Mehrimpulscode nach dem Impulsintervallverfahren zugrunde gelegt. Dieser in der Rundsteuerung schon lange eingeführte Code weist fUr die vorliegende Aufgabe, bei welcher wichtige Schalter gesteuert werden, einen hohen Sicherheitsgrad gegen Störungen auf den Uebertragungswegen auf.

Fig. 3 zeigt als Beispiel eine der möglichen Schaltungen fUr die praktische Verwirklichung des obigen Code. Das gesendete P Impulstelegramm umfasst:

- einen Startimpuls A

- die Impulse B fUr die Adresse der Mehrimpulscodierung

- die jedem AusfUhrungs-Doppelkommando C₁, C. ... C zugeord-

iz η

neten Impulspaare Ein (E) / Aus (A).

Das RUckmelde-Impulstelegramm ET , £ ... E verwendet die

12 η

gleichen Impulsschritte wie die AusfUhrungsimpulse C., C. ... C welche unmittelbar über das Steuergerät 13 in den Untersta-™ tionen 3 ... fUr die Rückmeldung weiterverwendet werden. Da die Ausführung der gewünschten Funktion z.B. die Schliessung eines Schalters, eine gewisse Zeit benötigt, werden die AusfUhrungsimpulse E/A der einzelnen Doppelkommandos gegenüber normalen RundsteuerausfUhrungsimpulsen verlängert und der verlängerte Teil dient, wie nachfolgend beschrieben, zur Steuerung der RUckmeldeimpulse E₁ E₃ ... E_R . Die RUckmeldeimpulse E₁

E ... t benötigen gegebenenfalls nur einen bestimmten Bruchz η

teil der Befehlsimpulsdauer. Dieses Kriterium kann zu einer

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Sicherung gegen Störungen der Rückmeldungen durch Fremdimpulse herangezogen werden. Dieses Verfahren weist auch den Vorteil auf. dass keine Impulsschritte des Rundsteuertelegrammes verloren gehen. Daher kann bei grösstmöglicher Uebermittlungsgeschwindigkeit eine maximale Anzahl von Befehlen und Rückmeldungen durchqeqeben werden.
Allerdings könnte bei diesem Codierungsverfanren mit sehr kurzen Impulsen, wie sie in den fUr Schaltersteuerungen benötigten schnellen Coden auftreten, der Impulsschritt ktlrzer als die fUr die Ausführung der ferngesteuerten Funktion benötigte Zeit sein.

Fig. 4 stellt einen anderen Code dar, bei welchem diese Schwierigkeit behoben werden kann. Das gesendete Impulstelegramm umfasst?

- einen Startimpuls A

- die Impulse B fUr die Adresse der Mehrimpulscodierung

- die jedem AusfUhrungsdoppelkommando C₁, C_ ...C zugeordne—

12 η

ten Impulspaare Ein (E) / Aus (A).

- die jedem AusfUhrungs-Doppelkommando C.» C₂ ... C zugeordneten RUckmelde-Auslöseimpulse D,, D_ ... D umfassend

ι« η

je einen Auslöseimpuls für die Rückmeldung der "Ein" - resp. der "Aus" Stellung des gesteuerten Objektes. Je nach der Stellung dieses Objektes wird nur der eine oder der andere dieser beiden Impulse auf der vorhin erläuterten Weise zurUckgemeldet.

Es ist dabei zu bemerken, dass mit den vorstehend erläuterten Codes und Einrichtungen die effektive Stellung eines Schalters nicht

direkt bestätigt wird. Durch Sendung der entsprechenden Impulse kann aber jederzeit die Stellung "Ein" und "Aus" ./.

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der Schalter geprüft werden.

Diese Ueberwachungs-Funktion kann auf andere Aufgaben erweitert werden, z.B. auf die Kontrolle einer mehrstufigen Einstellung oder von Spannungswerten und dergleichen. Der zu Überwachende Bereich wird in mehrere Stufen unterteilt, jeder Stufe wird ein Impuls des Rundsteuer-Sendetelegrammes zugeordnet und es wird nur derjenige zurUckgemeldet, der der jeweiligen Stufe entspricht.

In der Fig.5 ist die SteuerausrUstung der Unterstation 3 der Figuren 1 und 2 dargestellt. Sie besteht aus einem Tonfrequenzeingangskreis 17, dem Empfangssteuergerät 18 und der Tastvorrichtung 21. Der Tonfrequenzeingangskreis 17 und das Empfangssteuergerät 18 entsprechen im wesentlichen einem normalen Rundsteuerempfänger. Das Empfangssteuergerät 18 setzt sich zusammen aus dem Synchronmotor 35, einer Mehrimpuls-Decodierungsvorrichtung 39 fUr die Adressierung, welche den Schai- ψ ter 41 in bekannter Weise steuert, den vom Synchronmotor 35 angetriebenen Schaltscheiben 36 und 37, sowie aus dem AusfUhrungs-Kipprelais 4O. Die Last 19, im vorliegenden Beispiel ein Relais, wird durch das Kipprelais 40 resp. Über dessen Kontakt 42 in bekannter Weise gesteuert. Das Empfangs-Steuergerät wird durch eine auch auf der Synchronmotorachse angeordnete Schaltscheibe 38 ergänzt, welche über den Schaltarm eines von der Last gesteuerten Umschalters mit dem Relais 44 verbunden ist, das die RUckmeldetastvorrichtung 21 steuert.

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Es sei von der Zentrale eine Tonfrequenzimpulsfolge gemäss Fig.4 ausgesendet worden, bei welcher der Impuls A der Startimpuls, die Gruppe B die Adressen-Impulsfolge, die Signale C₁ und C- die Befehle, die Signale D und D₂ RUckmelde-Auslöseimpulse und die Signale E₁ und E₂ die RUckmeldeimpulse darstellen. Es stehen alle Kontakte in der in Fig.5 dargestellten Ruhestellung. Auf den verlängerten Startimpuls A reagiert der Tonfrequenzeingangskreis 17 durch Schliessen des Schalters 45. Der Synchronmotor 35 startet. Durch die Schaltscheibe 36 wird der Sychronmotor während einer Umdrehung in Betrieb gehalten. Die Vorrichtung 39 besorgt die Vor- oder Kombinationswahl und schliefst den Schalter 41, wenn deren Stellung mit der Übermittelten Gruppenwahl-Impulsfolge B Übereinstimmt. Es sei diese Voraussetzung als erfüllt betrachtet. Im Zeitpunkt C₁ wird durch den Nocken der Schaltscheibe 37 der Kontakt 46 geschlossen. Durch den in diesem Zeitpunkt eintreffenden Impuls C₁ZE der einem "Ein"-Befehl entspricht, kippt das Kipprelais 4O, da der Schalter 45 bei jedem eintreffenden Impuls in bekannter Weise schliesst. Dadurch schliesst der Schalter 42 der Last und das Relais 19 zieht. Dessen Schaltarm 43 geht nach rechts und berührt den Kontakt 48 und bleibt geschlossen, solange der Schalter 42 geschlossen bleibt. In der Periode C₂, in welcher im betrachteten Empfänger kein Befehl verarbeitet wird, bleiben deshalb das Kipprelais 4O und dessen Schalter 42 unbeeinflusst.

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In der Periode O. schliesst die Schaltscheibe 38 durch ihren Nocken den Kontakt 50. Wenn der Schalter 42 eingeschaltet ist, entsprechend der befohlenen "Ein" Stellung, dann zieht das Relais 44 durch den in diesem Moment eintreffenden Impuls D. und der Schalter 21 wird geschlossen und veranlasst die Rückmeldung zwischen Phase und Erde (siehe Fig. 1 und 2). Dagegen beeinflusst der im Zeitpunkt D- eintreffende Impuls das Relais 44 nicht, da durch den Nocken der Schaltscheibe der Kontakt 51 geschlossen, aber keine Verbindung mit dem

Schaltarm 43 vorhanden ist. Somit erfolgt keine Rückmeldung. Am Ende des Zyklus wird der Motor 22 durch die Schaltscheibe 36 und den offenen Schalter 45 stillgelegt. Wenn die Last durch den Schalter 42 ausgeschaltet werden oder bleiben soll, wird im Zeitpunkt C. kein Rundsteuerimpuls ausgesandt. Das Kipprelais wird somit in diesem Zeitpunkt nicht beeinflusst. Im Zeitpunkt C_ wird dagegen durch den geschlossenen Kontakt 47 und den eintreffenden "Aus" Befehl das Kipprelais 4O zum W Kippen gebracht und der Schalter 42 geöffnet. Im Zeitpunkt

D. trifft der RUckmelde-Auslösimpuls D ein, kann aber wegen des offenen Kontaktes 48 nich.t zum Relais 44 durchdringen. Der Schalter 21 wird nicht beeinflusst und es erfolgt keine Rückmeldung. Im Zeitpunkt D_ wird das Relais vom RUckmelde-Auslöseimpuls Über die geschlossenen Kontakte 49 und 51 aktiviert, der Schalter 21 schliesst und es erfolgt eine Rückmeldung.

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Man erkennt daraus und aus der Fig. 4, dass die Schaltscheiben 37 und 38 nur eine Befehlsimpulsdauer gegeneinander verschoben sind.

Die Unterstation gemäss Fig. 5 kann mit geringen Anpassungen auch Rundsteuerimpulse gemäss Fig. 3, bei denen die Impulse C. und C_ verlängert und keine Hilfsimpulse O vorhanden sind, auswerten. Es mUssen dazu nur die Schaltscheiben 37 und 38 in gleiche Stellung gebracht oder um einen Bruchteil einer Impulsdauer gegeneinander verschoben werden.

In der Fig. 6 ist der in der Zentraletation 2 angeordnete Empfänger 12, 13, 14 der Fig. 1 und 2 in seinen Einzelteilen dargestellt. Dieser ist ähnlich aufgebaut, wie der Empfänger in der Unterstation. Er besteht aus der Auswerteschaltung 12, dem Steuergerät 13 und der Anzeigevorrichtung 14. In der Aus-, werteschaltung ist ein Tonfrequenzeingangskreis 33 samt dem von diesem betätigten Schalter 34 für die eintreffenden RUckmeldeimpulse E., E_ ... E der Fig. 3 und 4 angeordnet. Das

Steuergerät 13 entspricht einem normalen Rundsteuerempfänger

einen

und weist somit Tonfrequenzeingangskreis 17 mit davon gesteuerten Schalter 45, Synchronmotor 35, Schaltscheiben 53, 54, 55, zugehörige Kipprelais 56, 57, 58 und eine Vorrichtung .39 und davon gesteuerten Schalter 41 für die Adressierung auf. Die Anzeigevorrichtung besteht aus den Signallampen 59, 6O, 61, 62, 63 und 64 und den zu den Kipprelais 56 bis

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58 zugeordneten Schaltkontakten 65 bis 7O.

Das Steuergerät 13 wird von einem am Niederspannungsnetz angeschlossenen Tonfrequenzeingangskreis 71 gesteuert, startet wie das Empfangssteuergerät 18 der Fig.5 durch die ausgesandten Rundsteuersignale und besorgt in gleicher Weise die Adressenauswahl. Die Schaltscheiben 53, 54 und 55 sind auf die RUckmeldeimpulspaare E₁ZE₂, E₃ZE₄ resp. E-ZE* eingestellt. Es ) können weitere solcher Schaltscheiben samt zugehörigen Kipprelais und Signallampen mit zugehörigen Schaltkontakten in der Anzeigevorrichtung 14 vorhanden sein, falls noch mehrere Schalter 19 der Fig.5 gesteuert und deren Stellung zurückgemeldet werden sollen. Der RUckmelde-Tonfrequenzeingangskreis 33 wird durch die RUckmeldeimpulse beaufschlagt und schliesst dementsprechend den Schalter 34. Die Schaltscheibe 53 ist gleich positioniert, wie die Schaltscheibe 38 in Fig.5. Beim Eintreffen von RUckmeldeimpulsen E₁ entsprechend der Einstellung des W Schalters 42 der Fig.5 kippt das Relais 56 und bringt durch Schliessen des Schaltkontaktes 66 die Signallampe 6O zum Aufleuchten. Beim Eintreffen von "Ausⁿ-RUckmeldungsimpulsen E₃ kippt das Relais 56 in die gezeichnete Ausgangsstellung, womit Über Kontakt 65 die Signallampe 59 aufleuchtet. Entsprechend reagieren die Schaltscheiben 54, 55 samt zugehörigen Kipprelais 57 und 58, Schaltkontakten 67, 68, 69 und 7O sowie die Signallampen 61, 62, 63 und 64 auf RUckmeldeimpulse E₃ZE₄ und E₅ZEg usw..

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LANDIS & GYH AG

Patentabteilung ήθ

Patentanmeldung: Tonfrequenz - Rundsteuerverfahren mit Rückmeldung zwischen Phase und Erde

Schlüsselwörter:

Tonfrequenz, Rundsteuerverfahren, Impulsauswahlverfahren, Phase, Erde, Einspeisung, Uebertragung, zwischenphasig, Rückmeldung, Zentrale, Unterstelle, Seriekreis, Stern/Dreieckwandler, Isoliertransformator, Kompensationskreis, Code.

Kurzfassung: (hierzu Fig.2)

Tonfrequenz - Rundsteuerverfahren mit Rückmeldung zwischen Phase und Erde nach dem Impulsauswahlverfahren und mit Verwendung der Rundsteuerenergie zur Rückmeldung. Die Einspeisung und Uebertragung der Befehlssignale erfolgt in der Zentrale dreiphasig zwischen den Phasen und die Einspeisung und Uebertragung der Rückmeldesignale erfolgt in den Unterstellen mindestens zwischen einem Phasenleiter und Erde. Weitere Ausgestaltungen: Ein- und Auskopplung der Rückmeldesignale mit einem Wandler mit niederspannungsseitig in offenem Dreieck, hochspannungsseitig mit in Stern mit geerdetem Sternpunkt angeordneten Wicklungen, Auskopplung der Befehlssignale mit Seriekreis, Einkopplung der Rückmeldesignale mit Isoliertransformator und Seriekreis, Kompensation der Netzkapazität und Rückmelde - Auslöseimpulse im Rundsteuercode.

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Claims

Ho

Landis & Gyr AG.
PATENTANSPRUECHE

M.J Tonfrequenz-Rundsteuerungsverfahren mit Rückmeldung zwischen Phase und Erde, wobei die RUckmeldungsenergie vom Rundsteuersender geliefert wird und bei welcher die Codierung nach einem Impulsauswahlverfahren erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass man die Einspeisung und Uebertragung der Tonfrequenz· signale fUr die Befehlsgebung durch die Rundsteueranlge dreiphasig zwischen den drei Phasen des Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsnetzes und die Einspeisung und die Uebertragung der Tonfrequenzsignale für die Rückmeldung in den Unterstationen zwischen einem Phasenleiter und Erde einphasig oder zwischen den drei Phasenleitern und Erde homopolar vornimmt.
2. Tonfrequenz-Rundsteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in den Unterstationen die Rundsteuersignale zwischen den Phasen mittels eines Serienkreises auskoppelt und mittels eines Isoliertransformators und mit dessen Sekundärseite verbundenen Seriekreises zwischen mindestens einer Phase und Erde wieder einspeist.

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3. Tonfrequenz-Rundsteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in den Unterstationen die Rundsteuersignale zwischen den Phasen mittels eines Seriekreises auskoppelt und mit einem niderspannungsseitig drei in offenem Dreieck angeordnete Wicklungen und hochspannungsseitig drei in Stern mit geerdetem Sternpunkt geschaltete Wicklungen aufweisenden Spannungswandler zwischen den Phasen und Erde wieder einspeist*
4. Tonfrequenz-Rundsteuerverfahren nach Anspruch 1_f dadurch gekennzeichnet ι dass man in der Zentralstation die zurUckgemeldeten Tonfrequenzsignale mit einem, hochspannungsseitig drei in Stern mit geerdetem Sternpunkt geschaltete Wicklungen und niederspannungsseitig drei in offenem Dreieck angeordnete Wicklungen aufweisenden Spannungswandler zwischen mindestens einer Phase und Netz auskoppelt und damit auf die homopolaren Spannungskomponenten reagierende Filter- und Relaisanordnungen speist.
5. Tonfrequenz-Rundsteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Verminderung der fUr die Rückmeldung aufzubringenden Energie die Netzkapazität zwischen Phase und Erde durch mindestens zwischen einer Phase und Erde angeordneten induktiven Kompensationskreis kompensiert.
6. Tonfrequenz-Rundsteuerverfahren nach Anspruch 5, dadurch

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gekennzeichnet, dass man die Kompensation durch einen nach jbMw£«f| Trequenz, als die Tonfrequenz ist, verstimmten Seriekreis vornimmt und die Drosselspule mittels Regeleinrichtungen anpasst.
7. Tonfrequenz-Rundsteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,. dass man in das Rundsteuersignalprogramm RUckmelde-Auslöseimpulse einfUgt.
8. Tonfrequenz-Rundsteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in das Rundsteuersignalprogramm zu jedem Befehlsimpuls einen separaten, später gesendeten Rückmelde-Auslöseimpuls einfUgt.
9. Tonfrequenz-Rundsteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man diejenigen Rundsteuerimpulse, die gleichzeitig zu Steuer- und RUckmeldezwecken dienen, gegenüber den Impulsen, die nur zu. Steuerzwecken dienen, verlängert.
10. Tonfrequenz-Rundsteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in äer Auswerteschaltung die Rückmeldesignale durch einen zugehörigen eigenen Eingangskreis erfasst und um die Sychronisierung mit der Rundsteuersendung zu gewährleisten, die Vorrichtung Über einen separaten Rundsteuer-Eingangskreis startet und steuert.

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