-
Einrichtung zur Überwachung von in einer Nebenstelle befindlichen
verstellbaren Organen von einer Hauptstelle aus Es sind schon Einrichtungen zur
Überwachung von in einer Nebenstelle befindlichen verstellbaren Organen von einer
Hauptstelle aus bekanntgeworden, bei denen für jede Steuerung eines bestimmten Organs
eine bestimmte Frequenz benutzt wird und bei denen die Rückmeldung durch Verstärkung
des Steuerstromes erreicht wird. Jedoch haben diese Einrichtungen für die Rückmeldung
sämtlicher Organe nur eine einzige Anzeigevorrichtung, die vorübergehend die Ausführung
eines Kommandos anzeigt. Eine dauernde Überwachung der Organe in der Unterstelle,
wie sie für die Sicherheit der Anlage unbedingt notwendig ist, ist also bei diesen
Einrichtungen nicht möglich.
-
Es sind weiterhin Einrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen die
Stellungsanzeigevorrichtungen für die verstellbaren Organe an den Enden einer verzweigten
Leitung liegen. Die einzelnen Zweige werden von Relais ein- und ausgeschaltet, deren
jedes nur dann anspricht, wenn eine bestimmte Frequenz von der Nebenstelle zur Hauptstelle
übermittelt wird. Da die zur Einschaltung einer Stellungsanzeigevorrichtung erforderlichen
Frequenzen gleichzeitig übermittelt werden können, ist es möglich, jede Stellungsänderung
eines Organes außerordentlich schnell von der Nebenstelle nach der Hauptstelle rückzumelden.
Diese Überwachungseinrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß in der Nebenstelle
Schwingungserzeuger aufgestellt werden müssen, welche die zur Auswahl oder Betätigung
der Stellungsanzeigevorrichtungen erforderlichen Frequenzen erzeugen. Diese Schwingunserzeuger
verlangen mehr oder weniger Wartung. Da es sich aber meist um bedienungslose Unterstationen
oder Nebenstellen handelt, ist eine Wartung stets mit Schwierigkeiten verknüpft.
-
Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß die Frequenzen
für die Stellungsanzeigevorrichtungen in der Hauptstelle erzeugt werden und daß
die einzelnen auf diese Frequenzen abgestimmten, die Zweige ein- und ausschaltenden
Relais nur dann ansprechen, wenn der Widerstand der auf die ihnen zugeordneten Frequenzen
abgestimmten Stromkreise geändert wird. Die Stellungsanzeigevorrichtungen der einzelnen
Organe kann man bei einer solchen Einrichtung vorzugsweise an den stufenweise angeordneten
Kontakten wahlweise einschaltbarer Relais eines sogenannten Pyramidenwählers anordnen.
-
In der Nebenstelle werden den einzelnen Organen zugeordnete Relais
vorgesehen, die bei der bei ihrer Verstellung des zugehörigenOrganes hervorgerufenen
Betätigung den Widerstand derjenigen Stromkreise ändern, welche auf die zur Einschaltung
der zugehörigen Stellungsanzeigeeinrichtungen erforderlichen Frequenzen abgestimmt
sind. Beispielsweise kann man den
Widerstand, anstatt ihn nur um
einen bestimmten Betrag zu ändern, unendlich groß oder unendlich klein machen.-
-Wenn die verstellbaren Organe der Nebenstelle von der Hauptstelle aus nicht nur
überwach sondern auch gesteuert werden sollen, wobei dih Steuermagnete für die verstellbaren
Organe an` den Enden einer verzweigten Leitung in der Nebenstelle liegen und die
einzelnen Zweige von Relais ein- und ausgeschaltet werden, deren jedes nur dann
anspricht, wenn eine bestimmte Frequenz von der Hauptstelle nach der Nebenstelle
übermittelt wird, kann man gemäß der weiteren Erfindung die zur Steuerung dieser
Relais verwendeten Frequenzen zur Auswahl und Betätigung der Stellungsanzeigeeinrichtungen
in der Hauptstelle benutzen.
-
Zweckmäßig sieht man eine Verriegelung vor, welche die Übermittlung
eines Steuerkommandos verhindert, sobald der Widerstand eines der auf die Frequenzen
abgestimmten Stromkreise verändert wird.
-
In den Abbildungen ist ein -Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
bei dem die verstellbaren Organe von der Hauptstelle aus sowohl gesteuert als auch
überwacht werden. Die Abb. i zeigt die Einrichtungen der. Hauptstelle, Abb. 2 die
der Nebenstelle. Der bersichtlichkeit halber ist nur ein verstellbares Organ, in
diesem Fall ein Schalter, mit seinen Kommando-und Stellungsanzeigevorrichtungen
dargestellt. Der Anschluß der übrigen ergibt sich danach ohne weiteres.
-
In der Hauptstelle befindet sich eine Anzahl Schwingungserzeuger verschiedener
Frequenzen 11, 12 und 13, die an eine die Haupt- und Nebenstelle verbindende Fernleitung
14, 15 angeschlossen sind. 16 und 17 sind die Kommandoschalter zur Steuerung eines
in der Nebenstelle befindlichen Schalters A, dessen Stellungen durch Signallampen
18 und =g angezeigt werden. Diese Signallampen werden von Relais 2o, 23 geschaltet,
welche an den Enden einer verzweigten Leitung liegen, deren einzelne Zweige von
den Relais 26, 27 und 28 ein- und ausgeschaltet werden. Es. sind dies die Relais
eines sogenannten Pyramidenwählers. Erregt werden sie mittels der Relais 42, 43
und 4.4., die wiederum von Relais 51, 52 und 53 gesteuert werden. Diese sind in
Reihe mit Gleichricbtern an die Sekundärwicklungen von Stromwandlern angeschlossen,
deren Primärwicklungen in den zu den einzelnen Schwingungserzeugern 11, 12, 13 führenden
Leitungen 6o, 61, 62 liegen. Die Relais 51 bis 53 sprechen nur dann an, wenn der
Widerstand, z. B. der Scheinwiderstand der auf die verschiedenen Frequenzen abgestimmten
Stromkreise, geändert wird.
-
In der Nebenstelle sind an die Fernleitung 14, 15 über drei Filter
=o=, =o2 und 103 die Relais 1=i, 112, 113 angeschlossen. Die Filter sind nun so
bemessen, daß das Relais iii nur dann anspricht, wenn die von dem Schwingungserzeuger
=a erzeugte Frequenz von der Haupt- nach der ,#Neenstelle übermittelt wird. Entsprechend
'i.hen die Relais 112 und 113 ihre Anker nur 4ähn an, wenn die von den Schwingungserzeu-`gern
i2 bzw. 13 erzeugten Frequenzen übermittelt werden. Von diesen Relais werden über
die Relais 142, 143, 14.4 die Relais 126, i27, i28 und von diesen eine verzweigte
Leitung gesteuert, an deren Enden-die Steuermagnete der einzelnen verstellbaren
Organe, beispielsweise =2o und 123, ' angeschlossen sind.
-
An die Filter 101, 102, 103 sind über die Leitungen
157, 158, 159 besondere Vorrichtungen 151, 152, 153 angeschlossen,
die zur Änderung des Widerstandes der auf die verschiedenen Frequenzen abgestimmten
Storrnkreise dienen. Diese Vorrichtungen 151, 152 und 153 können Kettenleiter,
beispielsweise Siebketten, sein, die in bekannter Weise aus hintereinander und parallel
geschalteten Induktivitäten und Kapazitäten bestehen. Eingeschaltet werden diese
Vorrichtungen durch Relais, z. B. 16o, =6i, i62, 163, welche den einzelnen verstellbaren
Organen zugeordnet sind und bei einer Stellungsänderung betätigt werden.
-
Wenn beispielsweise der Schalter A geöffnet werden soll, muß der Bedienungsbeamte
in der Hauptstelle den Kommandoschalter 16 betätigen. Das von diesem gesteuerte
Relais 8 spricht an und schaltet die Schwingungserzeuger =i; i2 von der Fernleitung
14, 15 ab, so daß nur noch die Frequenz des Schwingungserzeugers 13 nach der Nebenstelle
übermittelt wird. Infolgedessen fallen die Relais iii und 112 in der Nebenstelle
ab, und nur das Relais 113 bleibt erregt und hält den von ihm gesteuerten Kontakt
=o8 offen. Wenn das Relais im abfällt, schließt es an seinem Anker 104 einen Stromkreis
für das Relais 14.2, welches an seinem Anker 149 einen Haltekreis für sich selbst
über den Anker 139 des normalerweise erregten Relais 138 schließt. An seinem Anker
150 erregt das Relais 14.2 das Relais 126. Beim Abfallen des Relais 112 schließt
dieses an seinem Anker =o6 einen Stromkreis für das Relais 14.3, welches an seinem
Anker 14.7 für sich selbst einen Haltestromkreis ebenso wie das Relais 142 über
den. Anker 139 schließt. An den Ankern 105 bzw. 107 der Relais 111, 112 wird
ein Haltestromkreis für das z. Z. nicht erregte Relais 173 geöffnet. Die Öffnung
dieses Stromkreises hat jedoch z. Z. keinerlei Wirkung. Das Relais 143 schließt
bei seiner Erregung außerdem an seinem Anker 148 einen Stromkreis für das Relais
12,7.
-
Sobald eines der Relais i26 bis 128 anspricht, wird der Stromkreis
des normalerweise über die Anker 130,132, 135 erregten Relais 136
geöffnet. Dieses läßt nach einer gewissen Zeit seinen Anker 137 in seine
Ruhelage zurückfallen, der dabei
folgenden Stromkreis schließt:
von Erde über die Anker 137, 141, 12,9 und ihre Ruhekontakte, die Anker 131,
134 und ihre Arbeitskontakte, die Wicklung des Relais 12o und die Batterie zur Erde.
Der Steuermagnet 12o wird erregt und schließt an seinem Anker 121 den Stromkreis
der Auslösespule 118 des Schalters A, so daß dieser geöffnet wird.
-
Bei der vorher beschriebenen Entregung des Relais 136 wird am Anker
137 der Erregerstromkreis des Relais 138 geöffnet. Dieses läßt nach einer gewissen
Zeit seinen Anker 139 in seine Ruhelage zurückfallen und öffnet dadurch die Haltestromkreise
der Relais 142 und 143, welche abfallen und die Erregerstromkreise der von ihnen
gesteuerten Relais 126, 127 öffnen. Die Anker 148 bzw. 15o der Relais 142, 143 bleiben
normalerweise, wenn die Relais nicht erregt sind, in einer Mittelstellung zwischen
ihren beiden Kontakten stehen. Bei der Entregung der Relais dagegen schwingen diese
Anker so weit zurück, daß die oberen Kontakte kurzzeitig geschlossen werden. Dadurch
wird das Relais 14o erregt, welches am Anker 141 den Erregerstromkreis des Steuermagneten
120 öffnet. Inzwischen spricht aber das Relais 136 infolge Entregung der Relais
126 und 127 wieder an. Eine falsche Schaltung infolge nicht gleichzeitiger Erregung
und Entregung der Relais z26 bis 128 ist also mit Hilfe der Relais 136 und 140 verhindert.
-
Nach einer gewissen Zeit kehren die Anker 148 und i5o der Relais 142
und 143 in ihre normale Mittelstellung zurück, das Relais i4o wird wieder entregt
und läßt seinen Anker 141 abfallen. Die Steuereinrichtungen in der Nebenstelle sind
also wieder in ihre normale Ruhestellung übergeführt.
-
Wenn sich der Schalter A öffnet, wird vorübergehend sein mittlerer
Hilfskontakt 124 geschlossen und dadurch das Relais 178 erregt, welches für sich
selbst einen Haltekreis schließt, der über seinen Anker 179 sowie die Anker 164
und ihre Ruhekontakte zur Erde verläuft. An dem Anker 18o schließt das Relais 178
einen Stromkreis für das Zeitrelais 175, welches an seinem Anker 176 für sich selbst
einen Haltekreis schließt und am Anker 177 das Zeitrelais 173 erregt, und zwar über
einen Stromkreis, der von Erde über die Batterie, den Anker 171 und seinen Ruhekontakt,
die Wicklung des Relais 173, den Anker 177 und seinen Arbeitskontakt sowie die Anker
log, 107, ro5 und ihre Arbeitskontakte zur Erde verläuft. Dieser Stromkreis wird
nur dann geschlossen, wenn sämtliche Relais 111, 112, 113 erregt sind, d. h. wenn
sämtliche Frequenzen von der Hauptstelle nach der Nebenstelle übermittelt werden,
ein Kommando also nicht gegeben wird. Sobald jedoch nur eines der Relais iii bis
113 erregt ist, kann dieser Erregerstromkreis für das Relais 173 nicht zustandekommen,
so daß eine durch eine Stellungsänderung etwa veranlaßte Rückmeldung aufgespeichert
wird, bis kein Steuerkommando mehr von der Hauptstelle nach der Nebenstelle übermittelt
wird. Das Relais 173 schließt bei seiner Erregung an seinem Anker 174 einen Stromkreis
für das Zeitrelais 170, welches an seinem Anker 172 den Schrittmagnet des Kontaktarmes
168 erregt. An seinem Anker 171 öffnet das Relais 17o den Stromkreis des Relais
173, dieses fällt ab und öffnet den Stromkreis des Relais 17o, so daß der Schrittmagnet
entregt wird und seinen Kontaktarm 168 von dem ersten auf den zweiten Kontakt in
an sich bekannter Weise dreht. Gleichzeitig wird am Anker 171 der Stromkreis für
das Zeitrelais 173 wieder geschlossen, infolgedessen das Relais 170 wieder erregt,
der Schrittmagnet wieder eingeschaltet und das Zeitrelais 173 wieder entregt usw.
Auf diese Weise wird der Kontaktarm 168 schrittweise von Kontakt zu Kontakt weitergeschaltet.
In diesem Falle, wo der Schalter A geöffnet wurde, wird, sobald der Kontaktarm 168
den dritten Kontakt erreicht hat, folgender Stromkreis für das Relais 161 geschlossen:
von Erde über die Batterie, den Hilfskontakt 117 des Schalters A, die Wicklung des
Relais 161, den dritten Kontakt und den Kontaktarm 168 zur Erde. Bei der Erregung
des Relais 161 wird am Anker 166 der Haltestromkreis des Relais 178
geöffnet.
Diese Abhängigkeit hat den Zweck, daß, solange die Rückmeldung nach der Hauptstelle
nicht durchgeführt ist, d. h. solange eines der beiden dem Schalter A beispielsweise
zugeordneten Relais 16o, i6i nicht betätigt wurde, das Relais 178 erregt bleibt
und die zu übermittelnde Rückmeldung aufspeichert. Das Relais i61 schaltet außerdem
an seinen Ankern 167 und 168 die Vorrichtungen 151 und 152 ein, die zur Veränderung
des Widerstandes der auf die Frequenzen der Schwingungserzeuger ii-und 12 abgestimmten
Stromkreise dienen, welche über die Filter roi und rot und über die Leitungen 157
und 158 verlaufen. In der Hauptstelle werden infolgedessen die Relais 51 und 52
erregt, die, wie oben erwähnf; nur dann ansprechen, wenn der Widerstand der Stromkreise,
an den sie angeschlossen sind, verändert wird. An seinem Anker 54 schließt das Relais
51 einen Stromkreis für das Relais 42, welches an seinem Anker 49 für sich selbst
einen Haltekreis schließt, der über den Anker 3g des normalerweise erregten Relais
38 verläuft. Ebenso wird das Relais43 beim Ansprechen des Relais 52 erregt und über
die Anker 47 und 39 ebenso wie das Relais 42 gehalten. Am Anker 5o des Relais
42 wird das Relais 26, am Anker 48 des Relais 43 das Relais 27 erregt. Bei ihrem
Ansprechen wird der Stromkreis. des normalerweise erregten Relais 36 geöffnet, dieses
läßt nach einergewissenZeit seinen Anker 37 abfallen und schließt damit einen Erregerstromkreis
für das Relais 2o, der von Erde über Batterie, die Wicklung dieses Relais, die Anker
33 und 31 und ihre Arbeitskontakte, die
Anker 2g, 41, 37 und ihre
Ruhekontakte zur Erde verläuft. Das Relais 2o spricht an, öffnet an seinem Anker
22 den Haltestromkreis des Relais 23, welches die Signallampe =g steuert, und schaltet
am Anker 22 die Signallampe 18 ein, zum Zeichen, daß der Schalter sich geöffnet
hat. Am Anker z= schließt das Relais 2o für sich selbst einen Haltekreis, der über
den Anker 25 und seinen Ruhekontakt verläuft.
-
Die Relais 36 und 38 arbeiten in derselben Weise wie die Relais
136 und 138. Beim Entregen des Relais 36 wird das Relais 38 ebenfalls entregt,
welches an seinem Anker 39 die Haltekreise der Relais 42 und 43 öffnet. Diese
Relais fallen ab, dementsprechend auch die Relais 26 und 27. Die Anker 5o bzw. 48
der Relais 42 und 43 bleiben normalerweise, wenn die Relais nicht erregt sind, in
einer Mittelstellung zwischen ihren beiden Kontakten stehen. Bei ihrer Entregung
schwingen diese Anker dagegen so weit zurück, daß die oberen Kontakte kurzzeitig
geschlossen werden. Dadurch wird das Relais 40 erregt, welches an seinem Anker 41
den Erregerstromkreis des Relais 2ö öffnet. Inzwischen spricht aber das Relais 36
infolge Entregung der Relais 26 und 27 wieder an. Nach einer gewissen Zeit kehren
die Anker 50, 48 in ihre normale Mittelstellung zurück, das Relais 4o wird wieder
entregt und läßt seinen Anker abfallen. Damit sind die Einrichtungen der Hauptstelle
wieder in ihre normale Ruhestellung übergeführt.
-
In der Nebenstelle wird der Kontaktarm 168 mittels der Relais
170 und 173 sowie seines Schrittmagneten von Kontakt zu Kontakt weitergeschaltet.
Sobald der letzte Kontakt erreicht ist, wird das Relais x75., welches sich an seinem
Anker x76 erregt hält, über einen Widerstand kurzgeschlossen. Es fällt ab und öffnet
endgültig den Erregerstromkreis des Relais 173, welches wiederum den Erregerstromkreis
des Relais 170 öffnet, so daß der Schrittmagnet entregt wird und seinen Kontaktarm
168 in die normale Ruhestellung auf den ersten Kontakt dreht. Damit sind auch die
Einrichtungen der Nebenstelle in ihre Ruhelage zurückgeführt.
-
Wenn beispielsweise der Schalter A geschlossen werden soll, wird der
Kommandoschalter 17 betätigt, der mit Hilfe des Relais g die Stromkreise der Schwingungserzeuger
12, 13 von der Fernleitung abschaltet. Infolgedessen werden in der Nebenstelle die
Relais 112 und 113 entregt und dementsprechend die Relais 127 und 128 des Pyramidenwählers
erregt, so daß in diesem Fall der Steuermagnet 123 eingeschaltet wird, der mittels
der Schießspule iig den Schalter A schließt. Dabei wird das Relais 178, wie vorher
beschrieben, erregt, und, wenn der Kontaktarm 168 seinen Umlauf beginnt; beim Erreichen
des zweiten Kontaktes das Relais 16o erregt, welches lediglich die Vorrichtung 151
einschaltet, so daß nur der Stromkreis der Frequenz des Schwingungserzeugers =i
verändert wird. Daher wird in der Hauptstelle lediglich das Relais 42 und damit
das Relais 26 erregt, welches das Relais 23 einschaltet. Dieses veranlaßt die Abschaltung
der Signallampe 18 und schaltet die Signallampe =g ein, zum Zeichen, daß der Schalter
sich geöffnet hat.
-
Wenn sich beispielsweise der Schalter B, von dem lediglich der von
ihm gesteuerte Hilfskontakt dargestellt ist, öffnet oder schließt, wird das dem
Relais 178 des Schalters A entsprechende Relais 181 erregt. Wenn der Kontaktarm
168 bei seinem Umlauf seinen siebenten bzw. achten Kontakt erreicht, wird, je nachdem,
ob es sich um ein Schließen oder Öffnen des Schalters B handelt, das Relais 162
bzw. das Relais 163 erregt. Das Relais 163 kann dann beispielsweise lediglich die
Vorrichtung 153 einschalten, so daß zur Übermittlung dieser Rückmeldung nur
der Widerstand in dem Stromkreis der Frequenz des Schwingungserzeugers 13 verändert
wird.
-
Um zu verhindern, daß von der Hauptstelle aus ein Steuerkommando gegeben
wird, wenn eine Rückmeldung von der Nebenstelle nach der Hauptstelle übermittelt
wird, d. h. sobald der Widerstand eines der abgestimmten Stromkreise geändert wird,
sind die Erregerstromkreise der von den Kommandoschaltern gesteuerten Relais, z.
B, 8, g, über die Anker 55, 57, 59 geführt, die von den Relais 51 bis 53
gesteuert werden und sämtlich in Reihe geschaltet sind. Beim Ansprechen irgendeines
der Relais 51 bis 53, d. h. also, sobald der Widerstand irgendeines der auf die
Frequenzen abgestimmten Stromkreise verändert wird, kann keines der Kommandorelais
erregt werden, infolgedessen keiner der Schwingungserzeuger von der Fernleitung
abgeschaltet werden. Die falsche Auswahl und Betätigung einer Frequenz während der
Rückmeldung wird dadurch vermieden.
-
In diesem Ausführungsbeispiel sind nur drei Schwingungserzeuger aufgestellt,
d. h. es stehen zur Steuerung bzw. zur Rückmeldung nur drei Frequenzen zur Verfügung.
Jedem Steuermagneten und jeder Stellungsanzeigevorrichtung ist nun eine bestimmte
Kombination der zur Verfügung stehenden Frequenzen zugeordnet. Mit der dargestellten
Einrichtung können also 23 = 8 Steuermagnete sowie acht Stellungsanzeigevorrichtungen
ausgewählt und betätigt werden. Die Anzahl der mit der Anlage zu steuernden und
zu überwachenden verstellbaren Organe kann unbegrenzt vermehrt werden, indem weitere
Schwingungserzeuger in der Hauptstelle vorgesehen werden. Die Zahl der möglichen
Kommandos sowie Rückmeldungen beträgt dann je 2n, wenn n die Anzahl der zur
Verfügung stehenden Frequenzen bedeutet.
-
Statt, wie in dem Ausführungsbeispiel, die Widerstandsänderung mittels
der durch sie hervorgerufenen Stromänderung, auf die die Relais
51
bis 53 ansprechen oder die von einem Kontaktamperemeter gemessen werden kann, zu
erfassen, kann man die Betätigung der Kontakte 54 bis 59 auch von Vorrichtungen
abhängig machen, die in Abhängigkeit von der Phasenlage in dem abgestimmten Stromkreis,
in den sie eingeschaltet sind, ihre Kontakte schließen oder in Abhängigkeit von
der durch die Widerstandsänderung hervorgerufenen Spannungsänderung.
-
Zweckmäßig werden Frequenzen verwendet, deren Wellenlänge verhältnismäßig
groß zur Leitungslänge ist. Wenn vorhandene Fernsprechleitungen oder -kabel verwendet
werden sollen, müssen die Wellenlängen entsprechsnd größer gewählt werden.