DE610456C - Schaltungsanordnung zur gruppenweisen Fernbetaetigung voneinander unabhaengiger Stromkreise in bestimmter Reihenfolge innerhalb jeder Gruppe mittels Wechselstroeme verschiedener Frequenz - Google Patents

Description

Es sind bereits Empfangseinrichtungen zur Beeinflussung eines Ortsstromkreises bekanntgeworden, bei welchen der ankommende Zeichenstrom nur dann einen Arbeitsstrom, auslöst, wenn dieser eine bestimmte Zeitdauer beträgt. Für diese Zwecke hat man vorgeschlagen, ein Röhrenrelais zu verwenden. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß in den Gitterkreis eines Dreielektrodenrohrs der Kontakt eines elektromagnetischen Relais eingeschaltet ist. Zwischen Gitter und Kathode ist ein Kondensator angeschlossen, der sich in der einen Stellung des Kontaktes dem Gitter gegenüber mit negativer Vorspannung aufzuladen vermag, so daß ein Anodenstrom in der Röhre nicht auftreten kann. Legt der Kontakt um, so vermag sich der Kondensator über einen Widerstand zu entladen. Bleibt der Kontakt lange genug umgelegt, so wird, da nun das Gitter gleichzeitig über

ao den Widerstand auch positive Spannung erhält, allmählich Anodenstrom auftreten, der schließlich ein Endrelais zum Ansprechen bringt. Bei der vorliegenden Anordnung kann also nur dann ein Arbeitsvorgang ausgeführt werden, wenn der Kontakt lange genug in der dem Arbeitsvorgang zugeordneten Schaltstellung verbleibt, d. h. also, wenn der an der Relaisanordnung ankommende Zeichenstrom eine gewisse Zeitdauer beträgt. Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß sie nur von der Dauer des Zeichenstromes abhängig ist, daß aber bei einem vorübergehenden, wenn auch kurzzeitigen Abfallen des Relais der Zeichenstrom von neuem mit gleicher Dauer einzusetzen hat. Dieser Nachteil ist insbesondere dann von großer Bedeutung, wenn die an dem Empfangsort ankommenden Signalströme schwach sind, bzw. dann, wenn es sich um Wechselströme von niedrigen oder mittleren Frequenzen handelt. In den letzten beiden Fällen führt dies dazu, daß die bekannte Empfangseinrichtung praktisch überhaupt nicht zum Ansprechen kommen kann. Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, daß die Zeitverzögerung für das Ansprechen der Empfangseinrichtung von dem Entladen eines Kondensators abhängig gemacht ist. Dies hat nämlich den Nachteil, daß die Kondensatorenentladung selten genau gleich sein wird, sie wird in erhöhtem Maße abhängig sein von den Spannungsverhältnissen in der Batterie, dem Zustand der Röhre, der Widerstände, so daß mit genauen Zeitverzögerungen nicht zu rechnen ist. Übrigens wird es auch hierdurch bedingt, daß die Steuerung der

Einrichtungen unmittelbar durch ein auf die Frequenz der Wechselströme ansprechendes Resonanzrelais unmöglich wird. Ein derartiges Relais für Fernsteüerungszwecke ist aber insbesondere dann erwünscht, wenn es sich darum handelt, durch Wechselströme verschiedener Frequenz mehrere Arbeitsvorgänge an entfernt liegenden Orten zu steuern. Besonders gilt es aber dann, wenn, wie es in elektrischen

)o Kraftübertragungsanlagen häufig der Fall ist, die Aufgabe vorliegt, eine große Anzahl von an entfernter Stelle vorzunehmender Schaltvorgänge von einer Zentralstelle aus zu beeinflussen sind. Hierfür ist es bereits bekannt, Resonanzrelais zu verwenden, deren schwingende Zungen je nach dem auszuführenden Betätigungsvorgang wechselweise erregt werden, und die hierdurch den Betätigungsvorgang einleiten oder bereits auslösen. Die Zungen dieses Resonanzrelais werden hierbei häufig mit einer Verzögerungseinrichtung versehen, die beim Durchlauf der Steuerfrequenz von einer Frequenz zu einer anderen Frequenz verhütet, daß eine jeweils nicht zu betätigende Zunge in Schwingungen versetzt wird. Derartige Einrichtungen sind indessen nicht brauchbar zur Betätigung von mehreren Stromkreisen, die in bestimmter zeitlicher Abhängigkeit voneinander zu schalten sind. Beispielsweise ist es notwendig, beim Femanlassen mehrerer rotierender Umformer in einer Unterstation die auf der Nieder- und Hochspannungsseite liegenden Stromkreise jedes Umformers nacheinander auszuschalten. Die verschiedenen Schaltvorgänge haben dabei eine bestimmte Reihenfolge, und es muß genügend Zeit zwischen den einzelnen Schaltvorgängen verstreichen, um die jeweils für den folgenden Schaltvorgang nötigen Bedingungen zu schaffen. Würde man für die Lösung dieser Aufgabe Einrichtungen der erst beschriebenen Art verwenden, so hätte das zur Folge, daß ebenso viele Frequenzen benötigt wurden, als einzelne Arbeitsvorgänge auszuführen sind, und Einrichtungen, durch die die Schwingungen der Fre-

»5 quenzrelais in anhaltende Kontaktstellung bestimmter Dauer übergeführt werden.

Die Erfindung vermeidet alle diese Nachteile dadurch, daß durch die Schwingungen des frequenzabhängigen Elementes, eines Resonanzrelais ein Kondensator allmählich aufgeladen wird, und daß durch Überschreiten einer bestimmten Spannungsgrenze der Arbeitsvorgang selbsttätig ausgelöst wird. Zweckmäßig wird hierbei die Anordnung so getroffen, daß parallel zu dem vorzugsweise einstellbaren Kondensator ein veränderlicher Widerstand und in Reihe mit diesem ein ebenfalls einstellbarer Widerstand und eine Batterie geschaltet ist. Man verfährt vorteilhaft so, daß einzelne Gruppen der Fernsteuerrelais auf verschiedene Ansprechzeiten abgestimmt sind, und daß die Schwingungszahlen der frequenzabhängigen Elemente aller Resonanzrelais jeder Gruppe gleich, von denen anderer Gruppen aber verschieden sind.

Hierdurch wird es ermöglicht, die einzelnen fernzubetätigenden Stromkreise gruppenweise zusammenzufassen, wodurch außerdem der Vorteil erzielt wird, daß bedeutend weniger Schwingungserzeuger in der sendenden Station erforderlich sind.

Die gruppenweise Zusammenfassung der Stromkreise und die Steuerung der verschiedenen zu einer Gruppe gehörenden Stromkreise durch dieselbe über die Fernleitung übertragene Frequenz hat gegenüber bekannten Anlagen mit Einzelbetätigung der Stromkreise durch je eine Frequenz den Vorteil, daß bedeutend weniger Schwingungserzeuger in der sendenden Station erforderlich sind und daß die Frequenzrelais weniger scharf abgestimmt zu sein brauchen, da bei gleicher Anzahl zu betätigender Stromkreise eine bedeutend geringere Anzahl verschiedener Frequenzen nötig ist als bei Einzelbetätigung der Stromkreise durch je eine Frequenz. Ferner besteht bei größeren Anlagen die Möglichkeit, über dieselbe Leitung bedeutend mehr Stromkreise zu betätigen.

Denselben Vorteil, daß die Empfangsrelais nicht so genau abgestimmt zu sein brauchen, besitzt die erfindungsgemäße Anordnung auch gegenüber Anlagen, bei denen die einzelnen Stromkreise durch Relais gesteuert werden, für die jeweils eine andere Kombination von Stromstärke und -dauer über die Fernleitung übertragen wird. Diese bekannte Anordnung ist ferner insofern nachteilig, als bei verschieden langen Leitungen die Stromstärke in den Empfangsrelais je nach dem mit der Länge der Leitung sich ändernden Widerstand eine andere ist und auch der Widerstand derselben Leitung sich ändern kann, insbesondere bei Freileitungen. In der sendenden Station sind außerdem Einrichtungen erforderlich, durch welche die Stromstöße genau in ihrer Länge begrenzt werden. Trotzdem ist die richtige Auswirkung des Signals bei sehr langen Freileitungen noch nicht sichergestellt, da hierbei leicht eine Verzerrung der Stromstöße in ihrer Dauer eintreten kann. Diese Nachteile treten bei der Anlage nach der Erfindung nicht auf, da zur Betätigung mehrerer Stromkreise nur eine längere Zeit, hinsichtlich deren Dauer nichts weiter bestimmt ist, als daß sie größer sein muß als die längste Verzögerungszeit eines Verzögerungsrelais, ein Wechselstrom einer bestimmten Frequenz an die Fernleitung anzulegen ist, der auch bei sehr langen Leitungen noch sicher übertragen wird. Die Verzögerungsrelais werden über lokale Stromkreise gesteuert, so daß ihre richtige Arbeitsweise nicht wie bei der bekannten Anordnung von den elektrischen Verhältnissen auf der Fernleitung abhängig ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Von einer Stromquelle 2 werden über die Leitung 1 Wechselströme verschiedener Frequenz zur Betätigung der parallel geschalteten Frequenzrelais 3 bis 11 ausgesandt. Die einzelnen Relais 3 bis 11 unterscheiden sich untereinander nur in bezug auf ihre Frequenz und die Dimensionierung ihrer Verzögerungselemente.

Aus diesem Grunde ist der Einfachheit halber die Beschreibung der Schaltung nur für das Relais 3 der Abbildung wiedergegeben.

Das frequenzabhängige Element des Relais 3 besitzt eine Zunge, die an einer passenden Unterlage 19 befestigt ist und sowohl zwischen den Polen des Magneten 18 als auch zwischen den Kontakten 14 und 15 schwingt, und deren Frequenz durch das Gewicht 16 bestimmt wird. Die Schwingungen der Zunge werden durch die Wechselströme der Stromquelle 2 erzeugt, die durch die auf dem Magneten 18 sitzende Spule 17. fließen.

Das Verzögerungselement des Relais 3 enthält eine Entladungsröhre 20, deren Anode 21 mit der Kathode 22 über die Spannungsquelle 23 und die Relaisspule 24 des eigentlichen Schalters 25 des einzuschaltenden Stromkreises 31 verbunden ist. Die Röhre enthält eine Steuerelektrode 26, die mit der Kathode 22 über einen Kondensator 27 mit Parallelwiderstand 30 in Verbindung steht. Parallel zum Kondensator 27 liegt ein Stromkreis, der über einen Widerstand 2g, die Frequenzzunge 12, die Kontakte 14, 15 und eine Hilfsstromquelle 28 geschlossen ist.

Das Gitterpotential der Röhre 20 wird bestimmt durch das Potential, das dem Kondensator 27 durch die Stromquelle 28 aufgedrückt wird. Durch das abwechselnde Anlegen der Frequenzzunge an die Kontakte 14 und 15 wird der Kondensator verhältnismäßig hoch aufgeladen, und ein beträchtlicher Teil der verfügbaren Spannung tritt an den Enden des Widerstandes 29 auf. Wenn die Ladung des Kondensators wächst, wird sein Ladestrom abnehmen, und sein Potential wird gegebenenfalls dasselbe, wie das der Stromquelle 28. Die erforderliche Zeit, um den Kondensator 27 und das Gitter 26 auf ein Potential zu bringen, bei welchem genügend Strom durch die Röhre 20 zur Betätigung des Schaltrelais 24 fließt, hängt ab von der Kapazität des Kondensators und der Größe des Widerstandes 29. Durch geeignete Bemessung dieser Größen wird erreicht, daß der Schalter 25 erst nach einer bestimmten Zeit geschlossen wird, nachdem die Zunge 12 beginnt, zwischen den Kontakten 14 und 15 zu schwingen. Wenn die Frequenzzunge 12 aufhört zu schwingen, entlädt sich der Kondensator über den Widerstand 30, und das Potential am Gitter sinkt selbsttätig auf

fin seinen Anfangswert zurück.

Die Relais 3, 4 und 5 sind beispielsweise so eingerichtet, daß sie nur auf 25periodigen Strom, und die Relais 6 bis ir "z. B. so, däßlsie nur auf öoperiodigen Strom ansprechen. Es wird dabei angenommen, daß die Relais 3, 4, 5 für Zeitverzögerung von 2, 3 und 10 Sek. bzw. die Relais 6 bis 1-1 für Zeitverzögerung von 1, 3, 5, 10, 15 und 20 Sek. einreguliert sind. Auf die so bemessenen Relais 3 bis 11 wirken nur Frequenzströme von 25 oder 60 Perioden, die durch den Stromkreis 1 fließen, ein. Wenn ein Strom von 25 Perioden in dem Netz fließt, werden die Zungen der Relais 3, 4, 5 in Schwingungen versetzt,.bei denen sie ihre entsprechenden Kontakte berühren. Die zu betätigenden Schalter werden nach 2, 3 und 10 Sek. geschlossen. Dasselbe gilt für die Relais 6 bis 11, durch die die entsprechenden Schalter nach 1, 3, 5, 10, 15 und 20 Sek. ebenfalls geschlossen werden, wenn ein Strom von 60 Perioden im Netz fließt. Die Schalteinrichtung ist so gestaltet, daß man verschiedene Relaisgruppen auswählt und die Relais jeder Gruppe mit verschiedenen Zeitverzögerungen steuert, was in jedem Fall durch die besondere Bemessung von Kondensator und Widerstand, die einen wesentlichen Teil der Einrichtung bilden, geschieht. Die Ströme zur Betätigung des Frequenzrelais und der Verzögerungseinrichtung sind sehr gering. Für die Schalteinrichtungen 24, 25 kann jede beliebige Form gewählt werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur gruppenweisen Fernbetätigung voneinander unabhängiger Stromkreise in bestimmter Reihenfolge innerhalb jeder Gruppe mittels Wechselströme verschiedener Frequenz, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stromkreis eimer Gruppe durch ein Verzögerungsrelais betätigt wird, welches mit einer anderen Zeitverzögerung arbeitet wie die übrigen Verzögerungsrelais derselben Gruppe und daß die Verzögerungsrelais einer Gruppe mittels Frequenzrelais von derselben über die Fernleitung von der überwachenden Stelle ausgesandten Frequenz gesteuert werden, welche ihrerseits von der Frequenz zur Steuerung einer oder mehrerer anderer, über dieselbe no Leitung zu betätigender Stromkreisgruppen verschieden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das feste und das zwischen zwei Kontakten liegende freie Ende der Zunge jedes Frequenzrelais ein veränderlicher Widerstand, ein veränderlicher Kondensator mit Parallelwiderstand und eine Batterie in Reihe geschaltet sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch

die Schwingungen der Zunge des Frequenzrelais der Kondensator allmählich aufgeladen wird, bis er bei Überschreitung einer bestimmten Spannungsgrenze den Arbeitsvorgang durch seine Entladung selbsttätig auslöst.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Kondensator mit festem oder veränderlichem Parallelwiderstand in den Gitterkreis einer Dreielektrodenröhre eingeschaltet ist und daß der Zusammenschlußpunkt zwischen Kondensator und Batterie des Frequenzrelaiskreises an der Kathode liegt und der Anodenstrom das eigentliche Schaltrelais betätigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen