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Fernsteuerungsanlage. Die Erfindung bezieht sich auf die L`berwachung
elektrischer Unterstationen, in welchen zwei oder mehr Vorgänge von einer Zentralstelle
oder einem sonstigen entfernt gelegenen Punkte zu überwachen sind.
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Die Erfindung betrifft insbesondere eine Fernsteuerungsanlage, in
welcher Ströme von zwei oder mehr Frequenzen oder Frequenzbereichen von einer Steuerungsstelle
über einen Steuerungsstromkreis zwecks Auswahl beliebiger Ortsstromkreise in der
Unterstation gesandt werden.
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Gemäß der Erfindung ist bei Fernsteuerunsanlagen dieser Art die Vorrichtung
in der' Unterstation, die die Steuerungsströme zwecks wahlweiser Beeinflussung von
Ortsstromkreisen empfängt, mit F_inric htungen versehen, die eine Änderung des in
dem Steuerungskreis fließenden Stromes vz#rursache7, sobald die den Steuerungsstrom
empfangenden Einrichtungen arbeiten, titid die Stromänderung in dem Steuerungsst:c):nkreis
macht eine Anzeigevorrichtung an der Steuerungsstelle wirksam. um anzuzeigei, daß
der beabsichtigte wahlweise Vorgang eingetreten ist. Die Inbetriebsetzung eines
Ortsstromkreises bzw. der Einrichtung in der Unterstation, die durch den Ortsstromkreis
beeinflußt wird. hat eine weitere Änderung des in dein Steuerstromkreis fliehenden
Stromes zur Folge, die eine weitere Anzeige an der Steuerungsstelle verursacht.
Die Ortsstromkreise werden wahlweise durch einen auf verschiedene Frequenzen ansprechenden
Wähler eingeschaltet. Der Wähler besteht aus einer Gruppe von abgestimmten Relais,
von denen jedes zwei oder mehr schwingende Kontaktzungen aufweist, deren Eigenfrequenzen
in geringem Maße voneinander abweichen und die in einem magnetischen Felde angeordnet
sind, das durch die Steuerungsströme hervorgerufen wird. so daß jedes Relais auf
Ströme anspricht. deren Frequenz innerhalb des engen Bereiches liegt, der durch
die Eigenfrequenzen seiner schwingenden Zungen bestimmt ist. Die schwingenden Zungen
können magnetisch polarisiert «-erden durch einen Gleichstrom, der durch die Spule
fließt, durch welche die Steuerwechselströme gesandt werden. Die Kontakt gebenden
schwingenden Zungen könneu um eineu mittleren Kern eines kombinier-; ten Relais
angeordnet sein, das eine große Anzahl von Ortsstromkreisen wahlweise schließt.
Die schwingenden Zungen stehen dann unter dem Einfluß einer Wechselstromspule. die
den genannten mittleren Kern umgibt und von den Steuerströmen durchflossen i wird.
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Die Erfindung kann auf verschiedene Weise in die Praxis umgesetzt
werden. Die Zeichllung
veranschaulicht ein vorzugsweise angewendetes
Ausführungsbeispiel mit einigen Abänderungen, und zwar ist Abb. i ein Schaltungsschema
der Allgemeinanordnung der angewendeten Stromkreise.
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Abb. 2 bis .4 sind Stirn- und Seitenansicht sowie Grundriß einer Art
des abgestimmten Relais zur Cberwachung eines Ortskreises in der Zweigstelle.
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Abb. 5 und 6 zeigen eine abgeänderte Ausführung des Relais nach Abb.
a bis Abb. 7 und 8 geben in Ansicht und Gru:ndriß ein VielfachreIais zur C`berwachung
einer Mehrzahl von Ortskreisen.
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Abb.9 veranschaulicht eine Abänderung des Relais nach Abb. ; und B.
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Abb. io ist ein Schema zur Veranschaulichung des Verfahrens zur Überwachung
einer großen Zahl von Ortskreisen.
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Abb. i i und 12 zeigen eine andere Anordnung der Stromkreise zur Verwendung
eines Relais, das ähnlich dem nach Abb. 5 und 6 oder nach Abb. 7 und- 8 ist.
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Abb. 13 ist ein Grundriß eines Steuerschalters mit abgenommenem Deckel
und Abb.-i4 ein Schaltungsschema, welches die Anwendung der Erfindung zur Steuerung
eines Anlaßkreises einer Zweigstelle erkennen läßt.
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In dem Schema nach Abb. i befindet sich links die Cberwachungsstelle
und rechts die Zweigstelle. Beide sind durch die beiden Übenvachungsdrähte A, A1
verbunden. Zu der Einrichtung an der Überwachungsstelle gehört ein Wechselstromerzeuger
B, der durch einen MotorBl angetrieben wird. Die Geschwindigkeit des :Motors Bi
kann durch einen nicht dargestellten Nebenschlußregulator verändert werden, und
dies gestattet dem Stromerzeuger B. Wechselstrom veränderlicher Frequenz zu liefern
von beispielsweise 25 Perioden bis zu 5o Perioden. Ein weiterer Frequenzbereich
bis zu too Perioden kann durch einen Polwechsler erzielt werden. Es ist ein FrequenzmesserB=
vorgesehen, um es zu ermöglichen, die Frequenz des erzeugten Stromes zu überwachen.
Die Zuführungsleiter von der -Vechselstrommaschine B können mittels eines doppelpoligen
Umschalters B3 entweder mit dem Frequenzmesser B=' oder mit den Überwachungsdrähten
A, Al verbunden werden. Ferner ist eine Anzeigevorrichtung B4 in den Stromkreis
gelegt.
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An der Zweigstelle sind die Leiter A, Al mit der @ZTicklung C eines
Frequenzwählers verbunden, der eine Anzahl von Kontakt herstellenden Zungen C1 in
dem Feld der Spule C aufweist. Die Zungen Cl haben verschiedene natürliche Schwingungszahlen,
entsprechend den Frequenzen des Überwachungsstromes, der vom Erzeuger B ausgeht.
Wenn somit Strom einer besonderen Frequenz über die Überwachungsleiter A, . A1 gesandt
wird, so wird die Zunge Cl, welche die gleiche natürliche Frequenz hat, veranlaßt,
mit erheblich größerem Ausschlag zu schwingen als die übrigen Zungen, und dieser
große Ausschlag gestattet einem am Ende der Zunge angebrachten Kontakt, in Berührung
mit einem feisten Kontakt zu gelangen. Hierdurch wird ein Stromkreis hergestellt,
der durch die Zunge zu einem anderen, allen Zungen gemeinsamen Kontakt führt. Dieser
gemeinsame Kontakt ist in leitender Verbindung mit einer von zwei Zuleitungsschienen
C=, C3, die Ströme zuführen, welche die Apparate in der Zweigstelle überwachen.
Die anderen festen Kontakte, die den Einzelzungeil zugeordnet sind, stehen in Verbindung
mit einem Ende der Arbeitsspule eines Relais C4, deren anderes Ende mit der zweiten
der SammeIschienen, z. B. C3, verbunden ist. Der einfachen Darstellung halber ist
lediglich der Relaiskreis einer der Zungen in der Zeichnung wiedergegeben. Das Relais
C1 hat eine Verzögerungseinrichtung, die im Beispiel als Luftkolben C3 angedeutet
ist. Die Verzögerungseinrichtung ist so ausgebildet, daß das Relais C4 schnell.
,anspricht, seinen Anker aber nur langsam abfallen läßt, so daß, solange die besondere
Zunge Cl mit genügendem Ausschlag in Schwingung gehalten wird, um eine wiederholte
Berührung seines festen Kontaktes zu gestatten, das Relais C-1 seine beiden Kontakte
Cl, C7 geschlossen hält. Der Kontakt C'i bildet in der Schließlage einen Teil des
zu überwachenden Ortskreises. Im Beispiel ist eine Darstellung gewählt, bei der
dieser Ortskreis die Arbeitsspule eines Relais C1 enthält, welches einen Kontakt
C" in einem anderen Stromkreis CM beeinflußt. Der geschlossene Relaiskontakt C7
schließt einen Kreis, der als Zusatzkreis bezeichnet werden möge und einen Widerstand
C11 in Brücke zu den Überwachungsdrähten A, A1 enthält. Hierdurch wird ein Anwachsen
des Stromes im Anlaßkreis herbeigeführt, welches die Anzeigevorrichtuüg B4 beeinflußt
und in der Überwachungsstelle erkennen läßt, däß das Relais Cl angesprochen hat.
Das Relais veranlaßt rieben den anderen Vorgängen auch noch die Beeinflussung eines
Hilfskontaktes Ci'= in dem Zusatzkreis, so daß es beim Ansprechen den Zusatzkreis
6 unterbricht und so die Abgabe einer weiteren Anzeige in der Cberwachungsstelle
durch den AnzeigerBl herbeiführt, um erkennen zu lassen, daß der Ortskreis in befriedigender
Weise gearbeitet hat.
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Der Frequenzwähler C. Cl der Zweigstelle kann verschiedenartig ausgebildet
sein. Eine
| -1nzalil vcka Ausführungen ist |
| durch die Abb. 2 bis 12 wiedergegeben. Der |
| Frequeiir".<ililcr kann z. B. die Gestalt eileer |
| Anzahl von ,getreliilte'ri Einheiten besitzen. |
| deren jede ein abgestimmtes Zungenrelais auf- |
| weist, odu'r er kann e111 elnzchles, -Lusanllli'_11- |
| gesetztes Instrument sein. Findet eine An- |
| zahl voll getrennten IZelaissälze:l =@n @c-endung . |
| so wird jeder Satz seine errc#11 ende Wechsel- |
| stromspulc# aufweisen, und die Windungen |
| der verscliiedeileii Sätze werden sämtlich an |
| die C`berwachun gsleitungen angeschlossen |
| sein. 3b11. e bis 1 und Abb. 5 und 6 zeigen |
| zwei .lusfüllrtlil"sformell einer Relaiseinlieit. |
| hei der Ausführunnach Ahb. 2 bis _ |
| weist das Relais eine Gruppe von Zungen D, |
| im dargestellten Fall drei Zungen, auf, die |
| eine etwas verschiedene natürlich:_ Schwin- |
| `ungszalil besitzen. Die Zungen D bestehen |
| aus leichten Stahlstreifen, die auf die ver- |
| langte Frequenz durch entsprechende Abnics- |
| stlngen, Materialwahl und geeigilete Beschwe- |
| rung abgestilnint sind. durch welche eine |
| schlieViliche Feineinstellung erzielt «-erden |
| kann. Die unteren Enden der Zungen D sind |
| starr in einem schweren Eisenklotz Dl be- |
| festig-t, und jede Zunge trägt an ihrem ob,-reii |
| freien Ende zwei elektrische Kontakte D=. Ein |
| Dauermagnet D# ist an seinem unteren linde |
| ebenfalls an den Klotz Dl an"eklemmt und |
| so angeordnet, daß eine Polarisationswirkung |
| auf die Zungen erzielt wird. An das obere |
| Ende des Magneten D l ist rechtwinklig zur |
| Länge des Magneten ein U-förmigzr Eisein- |
| kern D1 angeklemmt, dessen Polstücks D--@ sich |
| zu beiden Seiten der Zungen D nahe ilircm |
| oberen Ende erstrecken. Der 'Wechselstrom- |
| arbeitskreis enthält zwei gleichartige Spu- |
| len D'@. die in lZeihe geschaltet sind, und die |
| um die beiden Arme des U-förmigen Ker- |
| nes Dl herumgelegt sind. Der Kern D= kann |
| lamelliert oder fest sein; im zweiten Falle |
| inuf;l dem Entstehen zu starker Wirbelströme |
| durch geeignete Einschnitte oder 'Material- |
| wahl entgegengearbeitet werden. An jedem |
| Polstück D- ist ein Klotz E von Isolierstoff |
| befestigt. an welchem ein elektrisch leiten- |
| der Rahmen E'- sitzt. Dieser Rahmen F_1 trägt |
| eine :Anzahl von Federkontaktpaaren E-, die |
| in solchen Stellungen angeordnet sind, dafi |
| sie von den Kontakten D2 an den Enden der |
| Zungen D beeinflußt werden können, wenn |
| die Zungen mit genügender Schwingungs- |
| weite ausschlaen. Für jeden Federkontakt E- |
| Z, |
| ist eine Einstellschraube E3 vorgesehen, uni |
| eine Anpassung an Veränderungen in der |
| Schwingungsweite der Zungen zu ermöglichen. |
| Die Kontakte E= sind so angeordnet, daß die |
| Zungen mit ihnen Kontakt in genügender |
| Stärke und Dauer machen, um den überwach- |
| ten Kreis ohne zu starke Funkenbildung be- |
täti'en zu können. Das eine Ende des über-«achten Kreises ist an Klemme E1 auf dem
leitenden Rahmen El angeschlossen, und in cilic-r geeigneten Stellung auf dem Eisen-,reise,
wie dargestellt, sitzt die ;weite Klemme E" auf der Rückseite ds U-förmigen Kernes
Dl.
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Wenn ein Wechselstrom durch die Spu-len D'' fließt, so «-ird
ein ''G'ecliselstromfeld im Ma<-netkreis erzeugt. Dieses Feld überlagert das
polarisierte Feld, welches durch den Dauermagneten D - erzeugt wird, und veranlaßt
eine Schwingung der Zungen D. Ist die Frej quenz des Wechselstromes nahe genug all
der natürlichen Schwingungszahl einer oder der anderen der Zungen D, so wird diese
Zunge genügend weit ausschlagen, um ihre Kontakte D= veranlassen zu können, wechselnd
mit den Federkontakten E= in Berührung zu kommen. Wie schon ausgeführt wurde, haben
die drei Zungen D etwas verschiedene natürliche Schwingungszahlen. und das gestattet,
daß ein kleiner Frequenzbereich erfaßt wird, um etwa vorhandene leichte Abweichungen
in der Zuführungsfrequenz des NVechselstroines zu berücksichtigen. Es können eine
oder iriehrere Zungen Anwendung finden, und die Zahl richtet sich danach. mit welcher
Genauigkeit die Zuführungsfrequenz überwacht werden kann. Im allgemeinen erweisen
sich drei Zungen ausreichend für eins befriedigende Arbeit. Es ist zu bemerken,
daß die beiden magnetischen Felder gekreuzt sind, so daß die Wechselströme keine
unmittelbare Entmagnetisierwirkung auf den Dauerinagneten D:' ausüben. Diese
Anordnung hat auch den Vorteil. daß starke Wechselströme mit Frequenzen außerhalb
des Bereichs des abgestimmten Relais durch die Spulen D6 gesandt werden können,
ohne das Instrument merkbar zu beeinflussen. Wie im Anschluß all Abb. i erwähnt
wurde, enthält der Stromkreis, der an die Klemmen E1, E3 angeschlossen ist, ein
Relais, welches schnell anspricht, aber langsam abfallen läßt. Infolgedessen wird
die erste Berührung zwischen den Berührungskontakten D° und den Federkontakten E=
verursachen, daß das Relais seine Kontakte schließt. Infolge des wiederholten Kontaktschließens
und Unterbrechens des Kreises beim Ausschlagen der Zungen wird das Relais aber seine
Kontakte geschlossen halten, bis die Schwingungsweite der Zungen wieder nachläßt,
und zwar infolge des Abschnei-Jens des antreibenden -Wechselstromes.
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Die Abb. 5 und 6 zeigen eine aridere Form eines Relaiseinheitssatzes,
bei welchem eine oder mehrere Zungen F, die an den unteren Enden an dem schweren
Eisenklotz F' befestigt sind, an ihren freien Enden Kontakte F' tragen, welche zwischen
Federkontakten
G'= schwingen, die an einem leitenden Rahmen G1
angebracht und durch Schrauben G3 einstellbar sind. Diese Teile sind sämtlich in
der gleichen Weise angebracht wie die entsprechenden Teile bei der Anordnung nach
Abb. 2 bis q.. Die Magnetkreise sind aber verschieden angeordnet. Bei dieser Bauart
ist ein Eisenkern F3 mit den unteren Enden an -dem Klotz F1 befestigt, während das
obere Ende F4 umgebogen ist, so daß es ein in der Nähe der oberen Enden der Zungen
F liegendes Polstück bildet. Der Kern F3 wird durch eine Gleichstromspule F5 und
eine Wechselstromspule Fr umschlossen und trägt einen Isolierklotz G, auf dem der
Rahmen G1 sitzt. Die Klemmen G4, 05, an welche der zu überwachende Kreis
angeschlossen ist, sind auf dem Rahmen G1 und auf dem Arm F4 des Eisenkernes angeordnet.
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Es sei bemerkt, daß bei dieser Ausführung die Anwendung von gekreuzten
magnetischen Feldern vermieden wird. Da aber ein Dauermagnet durch die Wechselströme
entmagnetisiert werden würde, wenn diese Ströme nicht sehr klein sind, so ist der
Magnet ersetzt durch das polarisierende Feld, welches eine Gleichstromspule F5 erzeugt;
die beiden magnetischen Felder sind einander vollkommen überlagert. Die Arbeitsweise
dieses Relais ergibt sich ohne weiteres aus der an Hand des Relais nach Abb.2 bis
4. gegebenen Beschreibung.
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Zfie oben dargelegt, kann eine Anzahl dieser Relaiseinheiten benutzt
werden, um einen Frequenzwähler zu bilden; statt diessen können die Relais auch
zu einem Einzelinstrument vereinigt werden. Eine solche Anordnung ist durch Abb.7
und 8 veranschaulicht.
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Bei dieser Ausführung weist der Frequenzwähler eine Anzahl von Gruppen
von Zungen H auf, die sämtlich an ihren unteren Enden an einer schweren Eisenplatte
Hl befestigt sind. Nur einige Zungen sind gezeichnet, aber es ist erkennbar, daß
bei der dargestellten Ausführung zwölf Gruppen vorhanden sind: von denen jede drei
Zungen aufweist. Die Zahlen können sich nach Maßgabe der Verhältnisse ,ändern. Jede
Zunge trägt Kontakte H2 am oberen freien Ende, geradeso, wie es bei der Einzelsatzform
vorher beschrieben wurde. Von der :Mitte der Grundplatte Hl ragt ein röhrenförmiger
Eisenkern H3 empor, an dessen oberem Ende eine Stahlplatte H4 befestigt ist; Grundplatte
Hl und Platte H4 haben mittlere Öffnungen entsprechend der Lichtweite des Röhrenkernes
H3. Zwischen den beiden Platten Hl und H4 wird der Kern H3 von einer polarisierenden
Gleichstromspule H5 und einer '\ZTechselstromarbeitsspule H6 umschlossen. Die Platte
H4 trägt einen Isolierklotz J, auf welchem zwölf leitende Rahmen, J1 angebracht
sind. Jeder Rahmen J1 trägt Federkontakt; J-=, die durch Schrauben J3 einstellbar
und ähnlich angeordnet sind, wie es schon für einen Einzelrelaissatz beschrieben
war.
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Jeder Rahmen J1 trägt eine Klemme J1, dexen abgehender Leiter Js nach
unten durch den Hohlkern H @ führt. Die andere Klemme ist allen Kontaktgruppen gemeinsam;
sie ist in geeigneter Stellung im Eisenkreis- angebracht. Die Platte H1 und die
Grundplatte HI sind mit einer Anzahl von Sägeschnitten H7
versehen, die vom
Umfang zu dem Röhrenkern H3 führen, und ferner mit einem Schnitt H', welcher durch
den Röhrenkern hindurchgellt. Diese Einschnitte arbeiten der Bildung von Wirbelströmen
entgegen.
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Die Zungen H jeder Gruppe, iln Beispiel je drei, haben etwas voneinander
verschiedene natürliche Schwingungszahlen, so daß sie einen kleinen Frequenzbereich
decken, und jede der zwölf Gruppen hat einen verschiedenen Frequenzbereich. Wenn
ein L'berwachungswechselstrom einer besonderen Frequenz die Spule H6 durchfließt,
so wird demnach die eine oder die andere der Zungen H in einer Gruppe in Schwingung
genügender \ÄTeite versetzt werden, um ihre Kontakte zu schließen, während die Zungen
in den anderen Gruppen unbeein$ußt bleibet oder nur mit kleinen ausschlagen. Jeder
Satz des zusammengesetzten Instrumentes arbeitet in gleicher Weise wie der Einheitsrelaissatz,
der an Hand der Abb. 5 und 6 beschrieben wurde; es ist aber nur eine einzige Wechselstromspule
und eine einzige Gleichstromspule notwendig.
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Es ist ersichtlich, daß bei der Anordnung nach Abb.7 und 8 die Zungen
alle die gleiche wirksame Länge haben. Die Abstimmung wird in diesem Falle dadurch
bewirkt, daß die Zungen verschieden beschwert werden. Um ein weiteres Auseinanderliegen
der Schwingungszahlen der verschiedenen Gruppen zu erhalten, kann eine Anordnung
gewählt werden, wie sie in Abb.9 dargestellt ist. Hier ist nur der _ magnetische
Kreis eines zusammengesetzten Relaisinstrumentes, ähnlich den nach Abb.7 und 8,
dargestellt. In diesem Falle aber sind der schwere Eisengrundklotz Hl und die Stahlplatte
H# an den beiden Enden des Rohrkernes H:; im Winkel zueinander angeordnet, derart,
daß die Zungen an einer Seite kürzer sind als die an der anderen.
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Abb. ro ist ein Schema, welches ein Verfahren erkennen Mt, mittels
dessen eine große Zahl von Ortskreisen durch einen Frequenzwähler überwacht werden
kann, der aus einem einzigen Verbundrelaisinstrument oder
aus einer
kleinen Zahl von Einheitsrelaisinstrumenten besteht. Diese Abbildung deutet zwölf
Kontaktreihen I( an, in welcher jede Reihe zwölf Kontakte aufweist. Quer zu diesen
können die beiden Stangen I(1, I('= bewegt werden. Durch die erste Arbeit des Frequenzwählers
läßt man die Stangel(i senkrecht bis zu der Kontaktreihe gehen, die der besonderen,
in Tätigkeit gesetzten Zungengruppe entspricht, und man läßt ferner einen Kontakt
in Tätigkeit setzen, der den vom Frequenzwähler überwachten Stromkreis umschaltet,
derart, daß eine zweite Ingangsetzung herbeiführen kann, daß die Stange I(:,' sich
wagerecht um eine Entfernung bewegen kann, die davon abhängt, welche Zungengruppe
in Tätigkeit gesetzt wurde. Der Schlußvorgang dieser zweiten Betätigung könnte dann
dein ausgewählten. Kontakt I( (nach der strichpunktierten Stellung der Stander sechste
Kontakt der sechsten Reihe] mit einer Kraftquelle verbinden und dadurch veranlassen,
den geeigneten Ortskreis zu erregen. Durch dieses Mittel kann ein Verbundinstrument
mit zwölf Zungengruppen oder eine Reihe von zwölf Relaiseinheitssätzeat zur Cberwachung
von i4¢ verschiedenen Ortskreisen, benutzt werden. Dieses Verfahren kann dadurch
erweitert werden., daß man eine dritte Arbeit dazu benutzt, um zu überwachen, welcher
von je zwölf Gruppen von je 144 Kontakten I( ausgewählt werden soll; somit würde
es möglich werden, 1728 Ortskreise zu überwachen.
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Eine weitere Abänderung, die in allen Fällen anwendbar ist, wo eine
Gleichstrompolarisierspule an Stelle eines Dauermagneten benutzt wird, ist schematisch
in Abb. i i und 1a wiedergegeben. Diese Abbildungen zeigen beide einen WechselstromerzeugerL,
von einem MotorLl an der V'berwachun:gsstelle angetrieben. Dieser ist im Falle der
Abb. i i durch einen Umformer L2 und im Falle der Abb. i a unmittelbar durch einen
Doppelpolschalter L'3 an die beiden L`berwachungsleiter L1, L' angeschlossen,
die an der Seite der Zweigstelle an eine Spule L'; angeschlossen sind. In diesem
Falle ist eine Batterie oder sonstige Gleichstromquelle L7 in dem Stromkreis entweder
am LTberwachungsstellenende oder, wie in Abb. 12 in punktierten Linien angedeutet,
am Zwei gstellenende vorgesehen. Hierdurch werden die Cberwachungswechselströrne
einem Gleichstrom überlagert, welcher durch die Spule Lt; auf die Erzeugung eines
polarisierenden magnetischen Feldes wirkt. Diese Anordnung gestattet die Benutzung
einer einfachen einzigen Spule in jedem Einzelrelaissatz oder in dem Verbundinstrument
an Stelle der vorher beschriebenen getrennten Wechsel- und Gleichstromwicklungen.
Bei dieser Anordnung fließt der polarisierende Gleichstrom lediglich während der
Arbeitszeiten.
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Die Frequenz der überwachungswechselströme, welche von dem motorisch
angetriebenen Erzeuger in der Gberwaehungsstelle geliefert werden, wird durch Nebenschlußreglung
bestimmt, und der Stellhebel des Reglers wird vorzugsweise dazu benutzt, eine Anzahl
von Hilfsaufgaben zu lösen. Zu diesem Zweck kann eine besondere Form eines Kontrollschalters
Anwendung finden, welcher die Nebenschlußfeldreglung als eine seiner Arbeiten einschließt.
Abb. 13 ist eine Darstellung eines Teils eines solchen Kontrollschalters; eine weitere
schematische Darstellung ist an der linken Seite der Abb. 14 gegeben.
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Der Kontrollschalter besteht aus einem Hebel M, der um eine Achse
um nahezu 36o' gedreht werden und ferner um eine andere Achse rechtwinklig zu der
ersten zwischen zwei Platten verschwenkt werden kann, von denen jede Ringe von Kontakten
aufweist. Abb. 13 ist eine Ansicht einer dieser Platten N, welche mit sechs
Ringen von Kontakten 2#'1 bis NG versehen ist.
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Von diesen Ringen sind NI, NG, N5 geschlossene Kontaktringe,
während die anderen Ringe N2, NI, N6 sechs Sätze von getrennten Kontakten
aufweisen. Die andere, nicht dargestellte Platte enthält ebenfalls sechs Kontaktringe
O' bis O6, von denen vier, nämlich 01 bis 01, durchlaufende Kontaktringe sind, während
die anderen beiden, 05 und 06,
Sätze von getrennten Kontakten aufweisen.
Der Hebel M trägt drei Kontaktstücke Ml, M'=, M3, deren erster, 411, den
Spalt zwischen den Ringen N'#, N4 oder zwischen den Ringen O1, G° je nach der Stellung
des Hebels überbrückt; der zweite, M2,üjberhrückt entweder die Ringe N@" N'@ oder
O i-, 04, und der dritte überbrückt die Ringe 0a, 06. Der Hebel M
geht auch durch einen Schlitz M-1 in einem weiteren Kontaktstück M5, das finit den
Ringen Nl, N° zusammenarbeitet. Dieses Kontaktstück M;, hat einen Fortsatz
M';, der sich gegen die zweite Platte stützt, so daß bei jeder Stellung des Hebels
,41 das Kontaktstück Als immer einen Kontakt im Ring N° mit dem Ringkontakt Ni verbindet.
Der Hebel M wird normal mit seinen Kontakten Ml bis A1- durch eine
Feder M7 in Berührung mit den Ringen O' bis G6 gehalten.
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Die Ringe N', N'2 wirken als Nebenschlußfeldregler für den
Motor P, welcher den Wechselstromerzeuger P'- treibt, und zwar sind die Einzelkontakte
des Ringes N2 an in geeigneten Abständen angeordnete Abzweigungen eines das
Nebenschlußfeld regelnden Widerstandes P= angeschlossen. Aus der
Abb.
13 ist 4rkenubar, daß Anschläge MS vorgesehen. sind,- um zu vhi.adern,. -daß
der Hebel M unmittelbar aus einer, Stellung, in welcher der gesamte WiderstandP2
im Stromkreise liegt, in- eine solche-. Stellung bewegt werden kann, wo kein Widerstand
sich im Stromkreise-befindet. Die Frequenz des durch den Wechselstromerzeuger P1
erzeugten Stromes hängt -von der Geschwindigkeit des llotors P ab, die wieder bestimmt
wird durch die Größe des Widerstandes P° im Kreise und demnach durch die Dreheinstellung
des Hebels M.
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Die geschlossenen Ringkontakte N3 und 01
sind miteinander und
mit einer - Seite des Wechselstromerzeugers P1 durch eine Anzeigevorrichtung Q verbunden,
während die Ringkontakte N5 und 03, die gleichfalls miteinander verbunden,
sind, an die andere Seite des Wechselstromerzeugers angeschlossen sind. Die Ringkontakte
O=, 01; sind an einen FrequenzmesserP3 angeschlossen.
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Die übrigen Ringe von Kontakten N4, N6, 05,. 06 enthalten alle
Sätze von Segmentkontakten,-und jeder dieser Segmentkontakte ist lang genug, um
einen Bereich von etwa drei bis fünf Kontakten im Ringe,N° zu decken. In den Zeichnungen
übergreifen diese Segmentkontakte einen Bereich von drei Kontakten N2, wie deutlich
für die Ringe N4, N6 in Abb. 13 erkennbar ist. Hier sind zwölf Stellungen für den
Hebel M angenommen, entsprechend zwölf Gruppen von Zungen in dem VielfachreIaisinstrument
nach Abb.7 und B. Die Einzelsegmente in den Ringen AT4 und N6 sind mit den beides.
Gberwachungsdrähten P4, P5 entweder unmittelbar oder durch geeignete Apparate verbunden,
die nach Maßgabe der Ortsstromkreise bestimmt sind, die in der Zweigstelle in der
besonderen Stellung des Hebels M zu überwachen sind. Die Einzelsegmente in den Ringen
05, 01 sind gleichfalls an Apparate angeschlossen, die bedingt sind von dem
überwachten Ortskreis in der Zweigstelle.
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Die durch die Ortskreise in der Zweigstelle vollbrachten Arbeiten
können sich nach Maßgabe der Anforderungen ändern, Lund die Erfindung ist allgemein
anwendbar, wo die entfernte Ingangsetzung einer Schalterkette notwendig ist. Das
Folgende möge als Beispiel von Arbeiten angeführt werden, welche editsprechend den
zwölf Stellungen des Kontrollschalters ausgeführt werden können, wenn die Erfindung
auf die überwachung einer selbsttätigen Motorumwandlerzweigstelle angewendet wird:
i. Erreichen der Schienen- oder Sp.eis@eleiterspannung, 2. Anlassen der Anlage,
aber verhindern, daß sie auf die Gleichstromschienen durchschaltet, 3. Anlasseil
der Anlage und' zulassen, daß sie selbsttätig parallel zu den Gleichstromschienen
geschaltet wird, -4. Erhalten der Maschinenßpannung, 5. Erhalten der Gleichstrombelastung,
6. Spannungserhöhung, 7. Spannungsherabsetzung, B. Verhindern eines Abstelleiis
der Anlage infolge Unterlast, 9. Abstellen der Anlage, io. Alarmempfang bei abgestellter
oder ausgeschalteter Anlage, -i i. Ausschalten der Station, 12. Verstellen des Ausschaltgetriebes,
Abb. 14. veranschaulicht schematisch beispielsweise einige der elektrischen Kreise,
die notwendig sind, um die als Nr.3 angeführte Anlaßarbeit durchzuführen. Von den
Stromkreisen in der Zweigstelle sind nur die dargestellt, welche notwendig sind,
um die Erfindung zu veranschaulichen, und es ist nicht versucht, die Zweigstellenapparate
zu veranschaulichen, die notwendig sind, um die vollen Ingangsetzungsarbeiten auszuführen.
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Der Teil der Gberwachungsstelleneinrichtung nach Abb. i -., .der all
den zwölf Vorgängen gemeinsam ist, ist schon beschrieben worden. Bei der Ingangsetzungsarbeit
wird das Einzelsegment im Ring N4 unmittelbar mit dem überwachungsleiterP4 verbunden.
Das Segment im Ringe N6 ist init dem anderen Überw%cliungsdraht P5 durch die Wicklung
eines Elektromagneten R und durch eine Relaisspule R1 verbunden. Der erregte Elektromagnet
R zieht einen. Klotz R° aus magnetischem Material an, der auf dem StellhebelM angebracht
ist, und hält auf diese Weise den Hebel M entgegen der Einwirkung der Feder M7 in
einer Stellung, in der seine Kontaktstücke Ml, M'-', 1Y13 mit den Kontaktringen
der Platte N in Berührung stehen. Das Relais R' steuert einen Kontakt R3 in einem
Kreise, der eine Alarmglocke R4 enthält, die so angeordnet ist, daß sie ertönt,
wenn das Relais R1 seinen Kontakt R3 schließt. Das Segment im Ringe 05 ist
mit dem Überwachungsdraht P1 und mit einer Seite eines Gleichstromvoltmeters R5
verbunden, dessen andere Klemme geerdet ist. Das Segment im Ringe 06 ist
nnit einer Antwortglocke R6 verbunden, deren zweite Klemme geerdet ist. Die Anzeigevorrichtung
Q besitzt eine Wicklung Q1, deren Anker eine Schauöffnung Q'= so bewegt, daß sie
abwechselnd eine grüne Scheibe Q% und eine rote Scheibe Q4 zeigt, wenn der durch
die Wicklung Q1 fließende Strom anwächst. Die Rückbewegung des Ankers wird durch
einen Dämpfexzylinder Q5 geregelt.
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Am Ende der Zweigstelle sind die überwachungsleiter P4, P5 mit der
Arbeitsspule
der zwölf Relaiseinheiten d;#r eii#t tt oder anderen
oben beschriebenen Bauart oder mit der hinzelwecliselstromarbeitsspule des Vielfachrelaisinstrumentes
mit zwölf Gruppen von Zungen verbunden. Abb. 14 zeigt den g@eig:n;'ten Relaiseinheitssatz
oder die geeignete Zunge eines @"ielfacliitistrumetites nur schematisch, und zwar
ist die Wechselstromspule bei S angedeutet, die Zunge und ihre Federkontakte bei
S' und S°. Die Zunge S1 ist mit einer der beiden Kontrollsamin #-ISchienen S-##
S1 verbunden, welche den Strom für das Betätigen der Apparate der Zweigstelle liefern.
und die Federkontalzte S= sind durch eine 12elaisspule S5 mit der anderen Kontrollschiene
S1 verbunden. Dieses Relais S' beeinflußt einen. KontaktS',; es spricht schnell
an, ölTnet aber langsam. Dies kann dadurch bewirkt «-erden, da( das Relais mit einem
Dämpferzylinder S- ausgestattet ist, oder in sonstier Weise.
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Die' atilal',k-reise in der Zweigstelle umfassen auch einen Teil einer
Vielfachzeitkontakti-orrichtung. welche eine Anzahl von Kontakt herstellenden Nocken
besitzt, deren jeder in Zusammenwirkung mit einem Antriebsmotor T durch. Kupplungseinrichtungen
gebracht werden kaim, die von einer Spule oder einem Elektromagneten gesteuert werden.
Die Kupplungsspule für das Anlaßgetriebe ist bei TI in der Abb. 14 angedeutet, und
dieses Getriebe steuert fünf Kontakte T= bis T''. von denen sich der erste, T2,
sofort schließt. Der Mechanismus geht an, und der zweite und dritte Kontakt T:"
TI schließen sich gleichzeitig nach einem bestimmten Zeitraum. Die anderen beiden
Kontakte T@. T' öffnen bzw. schließen sich nach einem weiteren Zeitabschnitt, wenn
die Anlage nicht in der richtigen Weise angeht. Wenn der Kontakt T-sich schließt,
so vollendet er einen weiteren Belastungskreis, welcher einen Widerstand U und einen
SchalterUl enthält; dieser Kreis ist in Brücke zu den Überwachungsdrähten P1, P-,
eschaltet. Der Kontakt T' liegt parallel Zum' Relaiskontakt S'; und dient dazu,
den Motor T und die Spule T' von den Schienen S', S1 aus unabhängig
vom Relais S--' erregt zu halten; der Speisekreis zum -Motor und zur Spule führt
über den Kontakt T--, und einen Schalter U=. Der Kontakt TI liegt im Betätigungskreise
eifies nicht dargestellten Hauptkontrollrelais, welches die folgenden Anlaßarheiten
in der Zweigstelle überwacht. `Fenn der Kontakt Ti` geschlossen wird, so schließt
er einen Teil des Widerstandes L' in dem zusätzlichen Belastungskreise kurz.
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Der VberwachungsleiterPl ist weiter durch einen 1\'iderstand 1.' und
einen Umschalter 17l entweder mit der Hauptstronischien° V- oder mit. dem positiven
Pol der Gleichseroinseite eines Motorumwandlers V, verbunden, von dem entweder der
negative Pol bei einem Zweileitergleichstromsystem geerdet ist oder der Nulleiter
im Falle eines Dreileitersystems.
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Die Anlaßkreise arbeiten in folgender Weise: Das VoltmeterR5 befindet
sich schon im Stromkreise mit der Schiene V= und zeigt die Spannung an dieser Hauptschiene
an. Wenn diese Spannung hoch genug ist, um zu verlan-en, daß die Zweigstelle auf
Last geschaltet wird, so wird der Hebel M in die Anlaßstellung gebracht, wie dargestellt,
wobei sein Kontaktstück Al.', die Kontakte 05 und O'1 verbindet. Hierdurch
wird der Kreis über die Antwortglocke R" von der Schiene Vl' aus geschlossen, und
die Glocke ertönt. Die Hebelkontaktstücke 11T1, lYf= verbinden die Kontakte O' mit
02 und 03 mit 04, wodurch der Frequenzmesser P' in den Stromkreis des 1Vechselstromerzeugers
P'- gelegt wird. Das Kontaktstück X, befindet sich in Berührung mit dem Ring NI
und einem der Kontakte im Ring N=, wodurch die Geschwindigkeit des Motors P- und
demnach auch. die Frequenz des durch den Wechselstromerzeuger P' erzeugten Stromes
überwacht wird. Wenn -die verlangte Frequenz am FrequenzmesserP' angezeigt wird,
so wird der Kontrollhebel M auf seine Kontakte an der Platte N umgelegt. Der Hebel
bewegt sich dabei längs des Schlitzes Ml und läßt das Kontaktstück j175 in Berührung
mit den den Nebenschluß regelnden Kontakten. Die Bewegung des Hebels M unterbricht
den Stromkreis zum Frequenzmesser P' und bringt die Kontaktstücke @ff' und M2 in
Berührung mit den Ringen N', N4 bzw. N5, NG. Hierdurch wird
der Stromkreis vom Stromerzeuger P1 durch die Arbeitsspule Q1 des Anzeigers Q, die
Spule des Haltemagneten R, die Spule R1 und die Überwachungsleiter P;, P5 zu den
Arbeitsspulen des abgestimmten Relais in der Zweigstelle hergestellt. Durch diesen
Stromschluß wird der Anker der Anzeigevorricb tung Q bewegt und zeigt die grüne
Scheibe Q', wodurch zum Ausdruck gelangt, daß der Stromkreis vollendet ist. Nunmehr
schwingt die geeignete Zunge S' im abgestimmten Relais mit genügendem Ausschlag,
um auf die Kontaktfedern S= einzuwirken, t.nd der Stromkreis zur Relaisspule S5
von den Schienen S', S' aus wird vollendet. Der Kontakt Se -schließt sich sofort
und erregt den Motor T sowie die Spule T1, wodurch das Zeitkontaktwerk in Gang gesetzt
wird. Die erste Bewegung dieses Werkes schließt dien Kontakt T= und schaltet somit
den Widerstand U im Zusatzlastkreis in Brücke zu den Überwachungsdrähten P1, P#.
Hierdurch wird der Strom in den Cberwachungsdrähten genügend
erhöht,
um den Anker der Anzeigevorrichtung Q zu veranlassen, die rote Scheibe QI zu zeigen
und außerdem den Haltemagneten R zu erregen, somit den Hebel M in seiner Schließlage
festzuhalten. Nach bestimmter Zeitabschnitt schließen sich die Kontakte T3, T1,
und die Anlaßvorgänge in der Zweigstelle schreiten fort.
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Wenn die Anlage befriedigend angeht, so werden drei Schalter U1, U',
V1 aus den Anlaßste-Uungen in die Laufstellungen umgelogt. Hierdurch wird der Speisekreis
für den Motor T und die Spule T1 unterbrochen, ferner der Zusatzlastkreis, und dadurch
wird der Haltemagnet R aberregt und gibt den Hebel M frei. Dieser wird durch die
Feder M7 in seine Normalstellung zurückgeworfen und unterbricht den Kreis vom ErzeugerP1
zu den Überwachungsdrähten; die Anzeigev orrichtung Q geht ebenfalls in die Normallage
zurück. Das Anlaßwerk in der Zweigstelle stellt sich dann selbst zurück und läßt
die Zweigstelle unter Last.
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Die Bewegung des Schalters V' bringt das Voltmeter R5 in einen Stromkreis
mit der Gleichstromseite des Motorumwandlers V3 statt mit der Hauptschiene V2. Auf
diese Weise wird ein Anzeigen der Spannumgsverän'derungen gegeben, während die Anlage
unter Last gelangt, nachdem die Anlaßvorgänge beendet sind.
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Wenn die Anlage nicht richtig angeht, so wird das Zeitkontaktwerk
in der Stelle seinen Gang fortsetzen, bis die Kontakte T5, TG beeinflußt werden.
Der erste Kontakt T5 unterbricht den Stromkreis zum Motor T und der Spule T1, und
der Kontakt T6 schließt einen Teil des Widerstandes U im Zusatzlastkreis kurz. Hierdurch
wächst der Strom über die Überwachungsdrähte P-1, P5 noch weiter an; der Strom ist
nunmehr stark genug, um das Relais ,R' zu veranlassen, seinen Kontakt zu schließen.
Infolgedessen bringt er die Alarmglocke R-1 zum Ertönen zwecks Anzeige, daß die
Zweigstelle abgesperrt ist. Wenn die Ursache des Versagens ermittelt und abgestellt
ist, wird der Kontrollhebel M auf seine Rückstellage (Nr. i-) herunigeschaltet,
und die Apparatur in der Zweigstelle wird dann durch ein geeignetes Werk für ein
frisches Anlassen bereitgemacht.
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Die besondere Handhabung zur Steuerung des Anlassens einer Motorurnwandlerstelle
ist beispielsweise beschrieben; andere Vorgänge können durch Steuern geeigneter
Stromkreise in der Zweigstelle in ähnlicher MTeisie ausgeführt werden. In manchen
Fällen wird wie bei dem beschriebenen Anlassen der KointrollhebelA1 selbsttätig
aus der Schließlag, ausgelöst, wenn die verlangten Vorgänge- ans-,geführt sind.
In anderen Fällen, beispielsweise wenn die Spannung gemessen oder überwacht werden
soll, wird der Hebel A1 von Hand so lange niedergedrückt gehalten, wie es nötig
ist. Abweichungen von den im einzelnen beschriebenen Schaltanlagen können vorgenommen
werden, um besonderen Anforderungen gerecht zu werden, ohne daß dadurch der Erfindungsbereich
verlassen wird.