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Fernbedienungsanlage zur Steuerung verstellbarer Organe und Rückmeldung
der Steuerbewegungen Es ist bekannt, die in einer Nebenstelle angeordneten Ölschalter
mit Hilfe einer Fernbedienungsanlage von einer Hauptstelle aus zu steuern. Die Fernbedienungsanlage
übermittelt auch Rückmeldungen nach der Hauptstelle, die über die jeweilige Stellung
der Schalter unterrichten. Es kann der Fall eintreten, daß von der Häuptstelle aus
der Ölschalter einer Leitung geschlossen wird, in der sich ein Kurzschluß befindet.
Dann spricht das Überstromrelais oder irgendein anderes hierfür vorgesehenes Leitungsschutzrelais
an und öffnet den Ölschalter selbsttätig, womöglich noch bevor eine Rückmeldung
über die vorübergehende Schlüßstellung des Schalters in der Hauptstelle eingelaufen
ist. Hier ist infolgedessen nichts weiter erkennbar, als daß der Ölschalter dem
Einschaltkommando nicht gefolgt ist. Wenn dann der bedienende Beamte das Kommando
in der Hauptstelle weiterbestehen läßt oder wiederholt, so wird der Ölschalter in
der Nebenstelle wiederholt ein-und ausgeschaltet. Dadurch können erhebliche Gefahren
entstehen.
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Aber auch wenn das Kommando nicht wiederholt wird, so daß der betreffende
Ölschalter ausgeschaltet bleibt, so bleibt die Hauptstelle im Ungewissen darüber,
ob die Fernbedienungsanlage versagt hat oder der Ölschalterantrieb oder ob die Leitungsschutzeinrichtungen
infolge eines Fehlers in der Leitung angesprochen haben.
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Durch die Erfindung sollen mit verhältnismäßig einfachen Mitteln derartige
Übelstände beseitigt werden. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es für
die Bedienung in der Hauptstelle zunächst einmal darauf ankommt, zu wissen, ob die
Fernbedienungsanlage das Kommando zur Nebenstelle übermittelt hat; sobald das festgestellt
ist, weiß der bedienende Beamte, daß das Kommando nicht länger aufrechterhalten
zu werdenbraucht und daß im Falle der Ölschalter die vorgeschriebene Stellung nicht
eingenommen oder nicht beibehalten hat, Fehler vorliegen müssen, die durch längere
Aufrechterhaltung oder Wiederholung des Kommandos doch nicht zu beheben sind.
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Gemäß der Erfindung ist daher die Fernbedienungsanlage derart eingerichtet,
daß zunächst der Kommandoimpuls selbst, unabhängig davon, ob er tatsächlich eine
im Sinne dieses Impulses liegende Verstellung des Organs hervorgerufen hat oder
nicht, in der Nebenstelle eine Schaltung herstellt, welche dieselbe Rückmeldung
zur Hauptstelle veranlaßt, wie sie das kommandierte Organ nach seiner durch den
übermittelten Kommandoimpuls bewirkten
Verstellung veranlassen würde,
und daß diese Schaltung _ nur eine kurze Zeit lang, jedoch mindestens so lange bestehen
bleibt, bis die Rückmeldung in der Hauptstelle eingegangen ist. Wird das Kommando
in der Nebenstelle vorschriftsmäßig durchgeführt, so ist die Rückmeldung lediglich
etwas zu früh eingegangen. Kommt die beabsichtigte Steuerbewegung dagegen überhaupt
nicht zustande oder wird sie sofort wieder rückgängig gemacht, so läuft eine zweite
Rückmeldung in der Hauptstelle ein, sobald die vom Kommandoimpuls vorübergehend
veranlaßte Schaltung wiederaufgehoben worden ist. Der bedienende Beamte ist auf
diese Weise unterrichtet, daß die Fernbedienungsanlage sein'Kommando zwar übermittelt,
daß der Ausführung des Kommandos dagegen Hemmungen entgegenstehen, -die durch längere
Aufrechterhaltung oder Wiederholung des Kommandos nicht zu beheben sind. Als Beispiel
für die zu vermeidenden Übelstände ist die selbsttätige Auslösung eines Ölschalters
angeführt worden; die Erfindung ist natürlich auch für viele andere Steuervorgänge
von Wert.
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Es ist zwar schon eine Fernbedienungsanlage zur Steuerung von elektrischen
Schaltern bekanntgeworden, bei der in bestimmten Fällen auch zwei Rückmeldungen
übermittelt werden. Bei dieser bekannten Schaltung wird in dem Fall, wo ein Schalter
sich entsprechend dem Kommando schließt, sich aber gleich darauf wieder aus irgendeinem
Grunde öffnet, zuerst die Rückmeldung »Schalter geschlossen« und dann die Rückmeldung
»Schalter offen« nach der Überwachungsstelle übermittelt. Eine Rückmeldung kommt
aber im Gegensatz zu der Erfindung bei der bekannten Fernbedienungsanlage nur durch
die vollendete Bewegung des Schalters zustande, d. h. nur dann, wenn das Kommando
auch tatsächlich ausgeführt worden ist. Wenn also beispielsweise bei Übermitthmg
eines Einschaltkommandos der Schalter überhaupt nicht in die Einschaltstellung gelangt,
d. h. das Kommando nicht ausgeführt wird, so erfolgt bei der bekannten Fernbedienungsanlage
überhaupt keine Rückmeldung. Die bekannte Fernbedienungsanlage hat also gerade die
Nachteile, die durch die Erfindung vermieden werden, nämlich` daß derBedienende
in der- Hauptstelle in Ungewißheit darüber bleibt, .ob die Fernbedienungsanlage
oder der Ölschalterantrieb versagt hat oder ob die Ausführung des Kommandos noch
bevorsteht. Die bekannte Schaltung versagt beispielsweise auch in dem Fall vollständig,
wo der Schalter in einer Mittelstellung hängenbleibt, während die Erfindung auch
in diesem Fall eine entsprechende Anzeige ermöglicht.
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Ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung der Erfindung ist in der
beiliegenden Zeichnung dargestellt. Von einer Hauptstelle H aus sollen bewegliche
Organe bedient werden, die in einer Nebenstelle N angeordnet sind. Beide Stellen
sind durch Fernleitungen 13 und 14 miteinander verbunden. Die Fernleitung 13 verbindet
die Drehpunkte zweier Kontaktarme 15 und 16. Diese laufen über Kontaktscheiben 17
und 18 derart, daß sie zwei einander entsprechende Kontakte jedesmal gleichzeitig
berühren. Zu diesem Zwecke sind irgendwelche Einrichtungen vorgesehen, die den Gleichlauf
der beiden Arme sichern, hier aber nicht weiter dargestellt zu werden brauchen.
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Von den in der Nebenstelle N vorhandenen Schalteinrichtungen ist als
Beispiel lediglich die Steuereinrichtung für einen Ölschalter dargestellt, auf dessen
Welle i der Ankerhebel 2 aufgekeilt ist. Wenn der Ölschalter betätigt werden soll,
wird in der Hauptstelle H ein Kommandoschalter 1g an den einen seiner beiden Kontakte
2o und 21 angelegt. Der Kommandoschalter 1g ist durch eine Leitung 22 mit dem Kontakt
23 der Scheibe 17 verbunden. Der entsprechende Kontakt auf der Scheibe 18 ist mit
24 bezeichnet. Soll z. B. der Ölschalter in die gezeichnete Einschaltstellung gebracht
werden, so wird der Kontakthebel 1g an den Kontakt 2o gelegt. Dann fließt ein Strom
vom positiven Pol der Stromquelle 25 über die Leitungen 26 und 27, den Kontakt 2o,
Kommandoschalter 1g, Leitung 22, Kontakt 23, Kontaktarm 15, Fernleitung 13,
Kontaktarm 16, Kontakt 24, über die Wicklung 29 eines polarisierten Relais und die
Leitungen 3o und 14 zurück zum Nullpunkt der Stromquelle 25. Die Wicklung 29 des
polarisierten Relais erhält also einen positiven Stromstoß; infolgedessen wird die
Kontaktzunge 8 dieses Relais an ihren Kontakt 31 angelegt. Die Kontaktzunge 8 ist
über eine zweite Relaiswicklung, die Haltewicklung 46 mit dem Nulleiter io einer
Batterie g verbunden. Der Kontakt 31 ist über einen jetzt geöffneten Schalter 5o
und einen Elektromagneten 3 mit der positiven Leitung 1i der Batterie g verbunden.
Wenn der Ölschalter geöffnet ist, ist der Kontakt 50 geschlossen. Daher bleibt,
sobald die Kontaktzunge 8 den Kontakt 31 berührt, . die Haltewicklung 46 erregt,
auch wenn die Kontaktarme die Kontakte 23 und 24 wieder verlassen haben. Der Elektromagnet
3 bleibt infolgedessen unter Strom und zieht den Ankerhebel 2 entgegen dem .Zuge
einer Feder 4 in die gezeichnete Stellung. Erst wenn die gewünschte Stellung des
Ölschalters erreicht ist, stößt eine am Ankerhebel 2 befestigte Nase 53 an den Schalter
5o und öffnet ihn, so daß der Elektromagnet 3 stromlos wird und auch die Kontaktzunge
8 in die Mittellage zurückkehrt. Der Olschalter bleibt jedoch in seiner Lage, da
eine zweite Nase 6 des Ankerhebels 2 von einem Sperrhebel 5 festgehalten wird. Soll
der Ölschalter
wieder ausgeschaltet werden, so wird der Kommandoschalter
ig gegen seinen zweiten Kontakt 21 umgelegt, der durch die Leitungen a8 und 33 mit
dem negativen Pol der Stromquelle 25 verbunden ist. Wenn dann die Kontaktarme 15
und 16 wieder ihre Kontakte 23 und 24 berühren, erhält die Wicklung z9 des polarisierten
Relais einen negativen Stromstoß. Die Kontaktzunge 8 wird infolgedessen an den Kontakt
32 gelegt und auch in dieser Lage von der jetzt entgegengesetzt erregten Haltewicklung
festgehalten. Von dem Kontakt 32 aus führt eine Leitung 34 über den Schalter 51
und den Elektromagneten 7 zum negativen Pol der Stromquelle g. Der Elektromagnet
7 wird erregt und zieht die Sperrklinke 5 aus ihrer Sperrlage zurück, so daß die
Feder 4 den Ankerhebel 2 in seine Ausschaltlage zurückzieht. Erst wenn er die Ausschaltlage
erreicht hat, stößt seine Nase 53 gegen den Schalter 51. Dieser wird infolgedessen
geöffnet und der Magnet 7 sowie die Haltewicklung 46 stromlos.
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Bei solchen Fernbedienungsanlagen, bei denen die Arme 15 und 16 dauernd
umlaufen, dauern die Kommandostromstöße nur kurze Zeit, nämlich nur so lange, wie
die Kommandokontakte 23 und 24 mit den umlaufenden Armen in Berührung sind. Es wird
aber Wert darauf gelegt, daß die Olschaltermagnete 3 und 7 so lange erregt bleiben,
bis die geforderte Ölschalterbewegung beendet ist. Das ist besonders deshalb wichtig,
weil in vielen Fällen die Ölschalter nicht einfach durch einen Magneten in ihre
offene und Schlußstellung umgelegt werden, sondern ein Elektromotor längere Zeit
laufen muß, um die Ölschalterbewegung zu vollenden. Daher ist zum Festhalten der
Relaiszunge 8 die Haltewicklung 46 angeordnet. Sobald die Relaiszunge einen ihrer
Kontakte 31 oder 32 berührt, wird die Haltewicklung 46 erregt und hält, wie beschrieben,
die Relaiszunge in der angenommenen Stellung so lange fest, Isis der Erregerstrom
durch den Schalter 50 oder 51 wieder unterbrochen wird.
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Die Einrichtung zur Rückmeldung der Stellung des Ölschalters besteht
in folgendem: Mit dem Ankerhebel 2 ist ein Hilfsschalter 35 durch eine Verbindungsstange
63 verbunden. Wenn der Ankerhebel 2, wie gezeichnet, in der Einschaltlage steht,
liegt der Hebel 35 an seinem Kontakt 36, bei der Ausschaltstellung an einem
zweiten Kontakt 37. Bei der ausgezogenen Einschaltstellung ist der positive Pol
der Stromquelle g über die Leitungen ii und 38, den Kontakt 36, den Hilfsschalter
35, einen weiteren Schalter 44 und die Leitung 39 mit einem Kontakt 41 der
Kontaktscheibe 18 verbunden. Diesem Kontakt entspricht auf der Kontaktscheibe 17
der Kontakt 40. Sobald die beiden Kontaktarme diese Kontakte erreicht haben, ist
eine Verbindung über die beiden Kontaktarme und die Fernleitung 13 zu einem polarisierten
Relais 42 hergestellt, das eine Anzeigevorrichtung 43 steuert. Diese zeigt dem Bedienungsmann
an, ob der in der Nebenstelle befindliche Ölschalter in der Ein- oder Ausschaltstellung
steht. Der das polarisierte Relais 42 durchfließende Strom ist über die Leitung
64 und die Fernleitung 14 geschlossen. Steht der Ölschalter nicht, wie gezeichnet,
in der Einschaltstellung, sondern in der Ausschaltstellung, so liegt der Schalter
35 in der punktierten Lage an einem Kontakt 37, der mit dem negativen Pol der Stromquelle
g in Verbindung steht. Das polarisierte Relais 42 erhält also einen negativen Stromstoß
und stellt die Anzeigevorrichtung 43 in diejenige Lage ein, welche die Ausschaltstellung
anzeigt.
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Gemäß der Erfindung soll nun die Rückmeldeeinrichtung in der Nebenstelle
durch einen Kommandostromstoß so beeinflußt werden können, daß sie vorübergehend
die Einschaltlage des Ölschalters vortäuscht, gleichgültig, ob der Ölschalter noch
in der Einschaltlage steht oder diese Lage überhaupt erreicht hat. Zu diesem Zwecke
steht der Schalthebel 44 unter dem Einfluß einer Wicklung 55. Diese ist über eine
Relaiszunge 54 und die Leitung 30 mit dem Nullpunkt der Stromquelle g verbunden.
Die Relaiszunge 54 steht unter dem Einfluß der polarisierten Relaiswicklung 29 und
wird durch diese ebenso betätigt wie die Relaiszunge 8, insofern als sie ihren Kontakt
70 schließt, wenn die Relaiszunge 8 den Kontakt 31 schließt. Zweckmäßigerweise steht
dagegen die Relaiszunge 54 nicht mit unter dem Einfluß der Haltewicklung 46. Sobald
ein positiver Kommandostromstoß über die Kontakte 23 und 24 die Relaiswicklung 2g
erregt, wird also die Relaiszunge 8 an den Kontakt 31 und die Relaiszunge 54 an
den Kontakt 70 gelegt. Infolgedessen erhält auch die Relaiswicklung 55 Strom und
zieht den Umschalter 44 an, der den Rückmeldekontakt 41 an den positiven Pol der
Stromquelle g legt. Sobald daher die Kontaktarme 15 und 16 die Rückmeldekontakte
40 und 41 erreicht haben, .geht ein positiver Stromstoß über die Wicklung 42 der
Anzeigevorrichtung 43, die infolgedessen betätigt wird und den bedienenden Beamten
erkennen läßt, daß das Kommando in der Nebenstelle angekommen ist. Allerdings ist
in dem Augenblick, in dem die Kontaktarme 15 und 16 die Kommandokontakte 23 und
24 wieder verlassen haben, die Relaiswicklung 29 stromlos geworden und der Kontakt
70 infolgedessen wieder unterbrochen. Der Umschalter 44 behält dagegen seine
Lage am Kontakt 57 längere Zeit bei, denn-er steht noch unter der Einwirkung einer
zweiten Wicklung, nämlich der Haltewicklung 71. Diese ist über eine Heizwicklung
6o,
einen Kontakt 59 und den Kontakt 57 in dem Augenblick erregt worden, in dem dieser
vom Umschalter 44 geschlossen wurde. Durch die Heizwicklung 6o wird ein Bimetallstab
61 erwärmt, der nach einer bestimmten Verzögerungszeit den Schalter 59 öffnet. Erst
in diesem Augenblick wirdauch die Haltespule 7r wieder stromlos, und der Umschalter
44 geht unter dem Zuge der Feder 56 in die gezeichnete Ruhelage zurück. Die Verzögerungszeit
ist so bemessen, daß der Kontakt 59 nicht eher unterbrochen wird, als bis die umlaufenden
Kontaktarme 15 und 16 die Rückmeldekontakte 40 und 41 erreicht haben, so
daß der über den Kontakt 57 verlaufende positive Rückmeldestrom die Signalscheibe
43 unter allen Umständen verstellt. Erst dann kehrt der Umschalter 44 in
die gezeichnete Ruhelage zurück.
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Es können nun zwei Fälle eintreten. Entweder nimmt der Ölschalter
und damit der Ankerhebel ?, die gewünschte Schlußstellung ein und bleibt in dieser
Schlußstellung. Wenn dann die Kontaktarme =5 und 16 bei ihrem nächsten Umlauf die
Rückmeldekontakte 40 und 41 abermals berühren, erhält das Signalrelais 42 wieder
einen positiven Stromstoß, diesmal allerdings nicht über den Kontakt 57, sondern
über die Kontakte 36 und 45; die Signalscheibe behält daher ihre alte Lage bei,
welche die Einschaltstellung des Olschalters anzeigt. Es ist aber auch möglich,
daß_ der Ölschalter entweder überhaupt stehengeblieben ist, vielleicht weil seine
Welle festgebrannt ist, oder daß er die Einschaltstellung zwar erreicht hat, infolge
automatischer Auslösung aber wieder sofort in die Ausschaltlage zurückgekehrt ist.
Dann ist, sobald die Kontaktarme 15 und 16 die Rückmeldekontakte 40 und 41 zum zweitenmal
berühren, der Hilfskontakt 37 geschlossen, und der Umschalter 44 steht wieder in
seiner Ruhelage, da inzwischen der Stromkreis der Haltewicklung 71 durch Erwärmung
des Bimetallstreifens 61 am Kontakt 59 geöffnet worden ist. Das Anzeigerelais 42
erhält infolgedessen einen negativen Stromstoß, und der Beamte wird darauf aufmerksam,
daß das Kommando zwar eingetroffen war, aber entweder nicht ausgeführt oder sofort
wieder rückgängig gemacht worden ist. Man kann auch Einrichtungen treffen, daß in
diesem Falle die Anzeigeeinrichtung 43 die Ausschaltstellung erst dann anzeigt,
wenn der bedienende Beamte durch einen Handgriff die Kenntnisnahme der Meldung über
die vermeintliche Einschaltstellung- quittiert hat.
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Man kann auch den Rückmeldekontakt 41 unmittelbar mit dem Hilfsschalter
35 verbinden. Der Kontakt 45 wird dann mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden
und der Hilfskontakt 37 mit dem Umschalter 44. Dann schaltet der Umschalter 44,
sobald er durch die Relaisspule 55 erregt ist, den Kontakt 37 von der negativen
auf die positive Leitung der Stromquelle 9 um. Eine derartige Schaltung ist schon
vorgeschlagen worden, nur mit dem Unterschied, daß die Umschaltung nicht durch das
polarisierte Kommandorelais 29 veranlaßt wird, sondern durch ein Leitungsschutzrelais.
Diese zuletzt angegebene Verbindung zwischen dem Hilfsschalter 35 und dem Umschalter
45 kann jedoch bei solchen Ölschultern, die in einer Zwischenstellung hängenbleiben
können, den Nachteil haben, daß im Falle des Hängenbleibens überhaupt keine Rückmeldung
in die Hauptstelle gelangt, weil dann auch der Hilfsschalter 35 in der Mittellage
stehenbleibt und weder den Kontakt 36 noch den Kontakt 37 schließt.