DE2461564A1

DE2461564A1 - Einrichtung zur parallelankopplung fuer tonfrequenz-rundsteuersendeanlagen

Info

Publication number: DE2461564A1
Application number: DE19742461564
Authority: DE
Inventors: Paul Kamber
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1974-12-06
Filing date: 1974-12-27
Publication date: 1976-07-01
Also published as: CH578793A5; NL7514117A; DE2461564B2; NL169127B; NL169127C

Description

Einrichtung zur Parallelankopplung für Tonfrequenz-Rundsteuersendeanlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Parallelankopplung für Tonfrequenz-Rundsteuersendeanlagen mit je einem Isoliertransformator und einem netzseitigen Serieresonanzkreis für jede Phase.
Einleitung Rundsteueranlagen dienen dazu, von einer Kommandostelle aus über das elektrische Versorgungsnetz Schaltbefehle an alle Verbraucherstellen des Netzes zu senden, sei es zur Ein- oder Ausschaltung von Verbrauchern oder zur anderweitigen Steuerung von Schaltern. Hierzu werden in der Kommandostelle tonfrequente Impulse in das Netz eingespeist und die zu steuernden Verbraucher weisen Empfänger auf, die auf vorbestimmte Kommandos ansprechen und die befohlenen Schaltfunktionen ausführen.
Zur selektiven Uebertragung der Tonfrequenz auf das auszusteuernde Netz und zur.galvanischen Trennung des Netzes vom Tongenerator dienen Ankopplungsfilter, die grundsätzlich als Serieankopplung oder Parallelankopplung geschaltet sein können. Die Art der Ankopplung richtet sich na-ch der verwendeten Tonfrequenz, sofern nicht zusätzliche Massnahmen getroffen werden. In der Regel wird für Tonfrequenzen über etwa 300 Hz eine Parallelankopplung eingesetzt.
Stand der Technik Bekannte Parallelankopplungen fü Tonfrequenz-Rundsteuersendeanlagen bestehen für jede Phase je aus einem netzseitigen Serieresonanzkreis, der vom Tongenerator in der Sendeanlage über einen Transformator (Isoliertransformator) mit der Tonfrequenzenergie beliefert wird. Solche, vom Technischen Aufwand her gesehen, einfache Ankopplungen befriedigen indes nicht, da sie bedeutende Netzrückwirkungen auf die Tongeneratorseite zur Folge haben. Es wurde deshalb vorgeschlagen, diese schädlichen Einflüsse durch ein tongeneratorseitig parallel zur Primärwicklung des Isoliertransformators wäh-rend der Sendepausen geschlossenes Kurzschluss-Schütz und während der Sendungen durch einen parallelgeschalteten Reaktanzzweipol, vorzugsweise in torm eines auf die Netzfrequenz abgestimmten Seriekreises mit vorzugsweise zusätzlich parallel dazu angeordneter für die Tonfrequenz kompensierender Kapazität zu vermindern, wie dies bei der Serieankopplung üblich ist. Dies bedingt einen erheblichen Aufwand an Schaltern und passiven elektrischen Schaltmitteln.
Aufgabenstellung Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Einrichtung zur Parallelankopplung für Tonfrequenz-Rundsteueranlagen der eingangs genannten Art zu schaffen, mit deren Hilfe die Rückwirkung der 50 Hz - Netzspannung auf den Tongenerator praktisch beseitigt werden kann.
Kennzeichen der Erfindung Die Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, dass der Isoliertransformator als Isolierdrossel für die Netzfrequenz und als Uebertrager für die Tonfrequenz ausgebildet ist.
Beschreibung der Zeichnungsfiguren Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher dargelegt. Darin bedeuten: Fig. 1 eine bekannte Parallelankopplung Fig. 2a und 2b je eine erfindungsgemässe Parallelankopplung In der Fig. 1 ist eine bekannte Parallelankopplung der Einfachheit halber einphasig gezeichnet, die von einem Tongenerator G gespeist wird. Die Parallelankopplung besteht aus einem Isoliertransformator IT, zu dessen Primärwicklung ein Kurzschluss-Schütz KS, ein Serieresonanzkreis SK50 und eine Kapazität Ck parallel geschaltet sind. Die Sekundärwicklung ist einerseits mit der Netzlast ZN direkt anderseits über einen Serieresonanzkreis SKtf verbunden.
Die Fig. 2a stellt eine Parallelankopplung dar mit einem Tongenerator G, einer Isolierdrossel ID, dem Serieresonanzkreis SKtf und der Netzlast ZN Die Isolierdrossel ID ist mit einer Kopplungswicklung KW versehen, die parallel zum Tongenerator G und einer Kapazität 0k liegt. Die Isolierdrossel ID ist netzseitig parallel zu einer Serienschaltung mit dem Serieresonanzkreis SKtf und der Netzlast ZN geschaltet.
Die Fig. 2b unterscheidet sich darin von der Fig. 2a, dass die Kapazität Ck in Serie zu einem Anschluss der Kopplungswicklung KW und zum Tongenerator G liegt.
Die netzseitige Induktivität der Isolierdrossel ID soll vorzugsweise kleiner als diejenige des Serieresonanzkreises SKtf sein. Das unterscheidet sie massgeblich vom bekannten Isoliertransformator nach der Fig. 1. Gegebenenfalls kann die netzseitige Induktivität der Isolierdrossel ID mit in die Abstimmung des netzseitigen Serieresonanzkreises SKtf auf die Tonfrequenz einbezogen werden.
Wirkungsweise Bei der Parallelankopplung bekannter Art nach der Fig. 1 wird ein normaler Isoliertransformator IT für die Uebertragung der vom Tongenerator G erzeugten von der Netzfrequenz abweichenden Tonfrequenz über den Serieresonanzkreis SKtf auf das mit der Ersatzschaltung in Form der Netzimpedanz ZN dargestellte Netz verwendet. Ueber diesen Isoliertransformator IT findet eine beträchtliche Rückwirkung der 50-Hz Netzspannung auf den Tongenerator statt. Um diese möglichst zu eliminieren, wird die tongeneratorseitige Primärwicklung des Isoliertransformators in den Sendepausen durch das Kurzschluss-Schütz KS kurzgeschlossen. Während der Sendung ist dieses jedoch geöffnet und die Netzfrequenzspannung durch den auf die Netzfrequenz abgestimmten Serieresonanzkreis SK50 kurzgeschlossen".' Für die Tonfrequenz ist die induktive Belastung, die der Serieresonanzkreis darstellt, durch die Kapazität Ck kompensiert. Der Isoliertransformator IT ist dabei als Stromwandler für die Netzfrequenz ausgebildet und muss entsprechend bemessen sein.
Bei der Parallelankopplung gemäss der Fig. 2a wird die unerwünschte aus dem Netz zurückfliessende Netzfrequenzspannung durch die Isolierdrossel ID mit einer niederen Impedanz der netzseitigen Wicklung weitgehend unterdrückt. Die Tonfrequenz des Tongenerators wird durch eine entsprechende Auslegung der tongeneratorseitigen Kopplungswicklung KW auf der Isolierdrossel mit dem gewünschten Tonfrequenzpegel auf die Netzlast ZN übertragen. ur die Kapazität Ck wird die resultierende Induktivität der Kopplungswicklung KW auf die Tonfrequenz abgestimmt. Diese Art der Kompensation für die Tonfrequenz mit einem parallel zum Tongenerator G und zur Kopplungswicklung KW geschalteten Kapazität Ck ist vorwiegend für Tongeneratoren G mit zwangskommutierten Wechselrichtern oder umlaufenden Umformern geeignet.
Wenn im Tongenerator G lastgeführte Wechselrichter vorhanden sind, kann die Schaltung der Parallelankopplung mit der in Serie zwischen Tongenerator G und Kopplungswicklung KW geschalteten Kompensationskapazität 0k für die Tonfrequenz nach Fig. 2b vorgesehen werden. Der aus der resultierenden Induktivität der Kopplungswicklung KW und der Kapazität Ck bestehende Serieresonanzkreis kann in diesem Fall für die Tonfrequenz leicht kapazitiv verstimmt werden, damit die Kommutierung des lastgeführten Wechselrichters unter allen Lastzuständen gewährleistet ist.
Damit die Schaltung nach der Fig. 2a und 2b optimal wirkt, soll der Abstimmwiderstand des netzseitigen Serieresonanzkreises SKtf für die Tonfrequenz möglichst gering sein. Damit wird im aktiven Betrieb der Tonfrequenzspannungsabfall und damit der Verlust an Tonfrequenzenergie gering gehalten und anderseits im passiven Betrieb in den Sendepausen eine grosse Saugwirkung für die gegebenenfalls aus anderen Anlagen stammende Tonfrequenz und eine optimale Abführung der unerwünschten Netzfrequenzspannung erzielt. Aus diesem Grunde soll der Gütefaktor dieses Serieresonanzkreises möglichst hoch gehalten werden.
Vorteile Die Parallelankopplungen nach der Fig.2aund 2b der Zeichnung sind sehr einfach aufgebaut. Ein Kurzschluss-Schütz wie bei der Ausführungsform der Fig.1 entfällt. Ebenfalls kann ein auf die Netzfrequenz abgestimmter Serienkreis SK50 eingespart werden. Die niedere Induktivität der Isolierdrossel ID wirkt sich auf den für die Tonfrequenz abgestimmten netzseitigen Serieresonanzkreis SKtf kaum aus, so dass dieser vorabgestimmt eingebaut werden kann. Es ist höchstens nach dem Einbau eine Feinabstimmung vorzunehmen. Der geringere Material-, Montage- und Zeitaufwand wirkt sich wirtschaftlich günstig aus. Der Raumbedarf gegenüber der bekannten Ausführungsform ist bedeutend kleiner, was ebenfalls zur Wirtschaftlichkeit beiträgt. Schliesslich ist die Betriebssicherheit grösser, da weniger beanspruchte passive Elemente und keine Schalter vorhanden sind.

Claims

PATENTANSPRUECHE

3 Einrichtung zur Parallelankopplung für Tonfrequenz-Rundsteuersendeanlagen mit je einem Isoliertransformator und einem netzseitigen Serieresonanzkreis für jede Phase, dadurch gekennzeichnet, dass der Isoliertransformator als Isolierdrossel (ID) für die Netzfrequenz und als Uebertrager für die Tonfrequenz ausgebildet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierdrossel (ID) mit einer im wesentlichen auf die Tonfrequenz mit Hilfe eines Kondensators (Ck) abgestimmten Kopplungswicklung (KW) für die Tonfrequenz versehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskapazität (Ck) bei Verwendung von rotierenden Umformern oder zwangskommutierten Wechselrichtern im Tongenerator parallel zu diesem und zur Kopplungswicklung (KW) geschaltet und genau auf die Tonfrequenz abgestimmt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskapazität (Ck) bei Verwendung von lastgeführten Wechselrichtern im Tongenerator (G) in Serie zu diesem und zur Kopplungswicklung (KW) geschaltet und für die Tonfrequenz leicht kapazitiv verstimmt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Güte des netzseitigen Serieresonanzkreises (SKtf) hoch gehalten ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die netzseitige Induktivität der Isolierdrossel (ID) kleiner ist als die Induktivität des netzseitigen Serieresonanzkreises (SKtf).
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die netzseitige Induktivität der Isolierdrossel (ID) mit in die Abstimmung des netzseitigen Serieresonanzkreises (SKtf) auf die Tonfrequenz einbezogen wird.