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Einrichtung zur Sicherung der ungestörten Übertragung von Meldungen
über die Stellung von fernverstellbaren Organen, insbesondere Schaltern einer elektrischen
Energieverteilungsanlage Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sicherung der
ungestörten Übertragung von Meldungen über die Stellung von fernverstellbaren Organen,
beispielsweise Schaltern einer Energieverteilungsanlage, bei der alle Melder an
eine gemeinsame, von der Überwachungsstelle zu den verstellbaren Organen führende
Leitungsschleife angeschlossen sind. Es muß dabei jedoch verhindert werden, daß
mehrere Melder gleichzeitig in Tätigkeit treten und ihre der Meldung entsprechenden
Stromzeichen zugleich über die Leitung geben. Um das zu erreichen, wird die Leitungsschleife
beim Ansprechen eines Melders hinter diesem aufgetrennt und sein nunmehr freies
Leitungsende an Erde gelegt. Die Erde dient als Rückleitung zur Überwachungsstelle.
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Es sind bereits Meldeeinrichtungen bekanntgeworden, die eine gemeinsame
Leitungsschleife benutzen und mit Auftrennung der Schleife und Benutzung der Erde
als Rückleitung arbeiten. Jedoch ist bei diesen' bekannten Meldeeinrichtungen trotzdem
ein gleichzeitiges Anlaufen mehrerer Meldestellen möglich, weil durch das Auftrennen
der Leitungsschleife nur die hinter der ansprechenden Meldestelle liegenden Melder
am Arbeiten verhindert werden. Für die zwischen dem ansprechenden Melder und der
Überwachungsstelle liegenden Melder ist eine Sperrung nicht vorgesehen. Läuft einer
von diesen Meldern an, während die Leitung gerade zur Übertragung benutzt wird,
so trennt er den entfernt liegenden, schon angelaufenen Melder ab, so daß dessen
Stromzeichen verlorengehen.
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Die Erfindung vermeidet diesen Mangel dadurch, daß an dem ersten in
Tätigkeit tretenden Melder ein mit der Leitungsschleife verbundenes Hilfsrelais
dieses Melders zum Ansprechen gebracht wird, in dessen Abhängigkeit die Leitungsschleife
unterbrochen und in dem an die Rückleitung angeschlossenen Teil der Leitungsschleife
der Strom so sehr geschwächt wird, daß er für die ausreichende Erregung der in diesem
Teil der Leitungsstrecke noch vorhandenen Hilfsrelais der anderen Melder zu schwach
ist.
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Es sind zwar schon Anlagen bekanntgeworden, bei denen in mehreren
Stromschleifen möglichst gleichzeitig Widerstände eingeschaltet werden, um weitere
Melder am Anlaufen zu hindern. Jedoch arbeiten diese Anlagen nicht mit Unterbrechung
der Leitungsschleife. Außerdem eignen sie sich nicht für Stellungsanzeiger in Energieverteilungs=
anlagen, weil bei ihnen erst nach jeder Anzeige eine Rückstellung des Meldegerätes
von Hand erforderlich ist und damit eine automatische
aufeinanderfolgende
Anzeige von Vorgängen nicht erfolgen kann.
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Es sind auch Meldeeinrichtungen bekanntgeworden, bei denen sowohl
die hinter der. ansprechenden Meldestelle liegenden Melder als auch die vor der
ansprechenden Meldestelle liegenden Melder am Anlaufen gehindert werden. Bei diesen
Einrichtungen werden jedoch die Melder auf mechanischem Wege gesperrt und erfordern
deshalb komplizierte mechanische Sperreinrichtungen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig: i wiedergegeben,
in welcher Einrichtungen zur Betätigung und Verriegelung zweier Melder und ein Ausschnitt
aus der gemeinsamen Übertragungsschleife dargestellt ist. In einer zweiten Figur
sind die Melder, die Schleifen und die Empfangsstationen in ihren großen Zusammenhängen
dargestellt.
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In der Fig. i ist die gemeinsame Übertragungsschleife mit i bezeichnet.
In dieser liegen in Reihe Melderkontakte 2 und 3, welche je von einem besonderen
Melder in bestimmtem Takt geöffnet und wieder geschlossen werden. Die dadurch hervorgerufenen
Stromstöße in der Leitung bilden Impulskombinationen, die für jeden Melder verschieden
sind und dadurch an der Empfangsstelle leicht-unterschieden werden können.
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Es ist angenommen, daß die Meldekontakte 2 und 3 von Meldern 2o bzw.
30 gesteuert werden. Die Einrichtungen des Melders 2o entsprechen vollkommen
den Einrichtungen des Melders 30, und wenn noch weitere Meldeeinrichtungen notwendig
sind, sind diese alle untereinander gleich. Durch den @ Melder 2o und den Melder
3o soll beispielsweise zur Empfangsstelle gemeldet werden, wenn die zugehörigen
Ölschalter in die geöffnete Stellung übergehen. Dabei ist es für die Erfindung unwesentlich,
wodurch die Öffnungsbewegung des Ölschalters herbeigeführt wird. Da alle Melder
gleich sind, sei zunächst der Melder 2o im einzelnen beschrieben. Damit der Ölschalter
die Meldeeinrichtung beeinflussen kann, besitzt er einen Hilfskontakt 21. Der Hilfskontakt
ist mit seinem einen Ende an dem negativen Pol einer Ortsbatterie angeschlossen.
Sobald der Ölschalter fällt, wird der Kontakt 21 geschlossen. Über einen normalerweise
geschlossenen Kontakt 22 werden jetzt zwei Relais A und B erregt.
Beide Relais steuern mehrere Kontakte. Die vom Relais A oder vom Relais B gesteuerten
Kontakte sind durch den Buchstaben a bzw. b gekennzeichnet und, -soweit notwendig,
durch Fußziffern voneinander unterschieden, z. B. b1 und b2.
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Durch die Erregung des Relais A wird ein Kontakt a geöffnet, der in
Reihe mit einem Relais D liegt. Durch die Erregung des Relais B wird ein
mit diesem Kontakt a in Reihe liegender Kontakt bi geschlossen. Außerdem wird ein
Kontakt b2 geöffnet, der in - Reihe mit einem Auslösemagnet M liegt, =dessen Aufgabe
darin besteht, ein Typenrad, welches den Melderkontakt 2 in der Schleife steuert,
zu entklinken. Ferner wird durch Erregen des Relais B ein Kontakt b3 geöffnet. Dieser
Kontakt schließt normalerweise ein Relais SZ", welches in der Schleife liegt, kurz.
Die Stellungsänderung der Kontakte a, b1 und b2 hat zunächst noch keine Wirkung.
Die Öffnung des Kontaktes b, dagegen hat zur Folge, däß das Relais SZ" erregt wird
und seinen Kontakt s1 schließt. Die Schließung des Kontaktes s1 macht Relais A durch
Kurzschluß stromlos. Relais A ist ein Verzögerungsrelais, das seinen Anker a nach
einer gewissen Verzögerungszeit fallen läßt. Sobald dies eintritt, ist ein Erregerstromkreis
für Relais D geschlossen, weil der Kontakt b1 infolge der Erregung von Relais B
ebenfalls geschlossen ist. Der Erregerkreis für D verläuft von dem Minuspol der
Ortsbatterie über Ölschalterhilfskontakt 21, Kontakt 22, Kontakt a, Kontakt b1,
Relais D zum Pluspol der Ortsbatterie.
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Die Erregung des Relais D hat zur Folge, daß in der Schleife ein Relaiskontakt
d derart umgeschaltet wird, daß die rechts von diesem Kontakt liegenden Melder die
Verbindung mit dem nach links verlaufenden Teil der Schleife i verlieren. Gleichzeitig
wird der nach links fortgesetzte Schleifenteil über den Widerstand eines hochohmigen
Relais F an Erde gelegt. Statt der Erde kann auch eine zweite zu einer Schleife
geschlossene Drahtleitung benutzt werden. Der Widerstand des Relais F ist dabei
so bemessen, daß die im linken Teil der Schleife i verbleibende Stromstärke nicht
mehr ausreicht, das Relais SZ" erregt zu halten. Relais F spricht an und schließt
einen Kontakt f l, so daß das Relais D noch erregt bleiben kann, wen
auch der Stromweg über die Kontakte b1, a unterbrochen wird. Ein Kontakt f2 des
Relais F' wird ebenfalls geschlossen und dadurch Relais B kurzgeschlossen. Relais
B ist ein Abfallverzögerungsrelais, das seinen Anker nach einer kurzen Verzögerungszeit
fallen läßt. Schließlich wird noch ein Kontakt f3 geschlossen und dadurch der Kontakt
s1 überbrückt, der zur Kurzschließung des Relais A gedient hat.
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Die Aberregung des Relais S2, hat zur Folge, daß der Kontakt s1 wieder
geöffnet wird, was aber ohne Wirkung ist, da statt dessen der Kontakt f3 den Kurzschluß
des Relais A aufrechterhält. Infolge Aberregung des Relais B wird der Kurzschluß
der Relaiswicklung
S20 wieder hergestellt. Gleichzeitig wird der
Relaiskontakt b1 wieder geöffnet und Kontakt b2 wieder geschlossen. Die Öffnung
der Kontakte b1 ist ohne Wirkung für das Relais D, die Schließung des Kontaktes
b2 dagegen vollendet den Erregerstromkreis für den Auslösemagneten M, der dadurch
entklinkt wird und durch sein ablaufendes Typenrad den Kontakt 2 in der Schleife
i in bestimmtem Takt öffnet und schließt. Bei der ersten Öffnung des Kontaktes 2
verliert das Relais F seine Erregung, so daß sich auch sofort die unverzögerten
Relaiskontakte f1, f2 und f3 öffnen. Die Öffnung des Kontaktes f 1 bringt
Relais D
zum Abfallen, so daß der Kontakt d die Leitungsschleife wieder schließt
unter gleichzeitiger Abschaltung von Relais F. Die Öffnung des Kontaktes f 2 schaltet
den Auslösemagnet !1T ab, der seine Aufgabe dadurch erfüllt hat, daß er den Melder
zum Ablaufen gebracht hat. Die Öffnung des Kontaktes f$ hebt den Kurzschluß des
Relais A auf, während der Kurzschluß des Relais B durch den bereits erwähnten Kontakt
f2 zugleich mit der Unterbrechung des Stromkreises für den Auslösemagneten H aufgehoben
wurde. Die Relais B und A können anziehen, haben aber keine Einwirkung
mehr auf den Gang der Meldung. Die beiden Relais A und B fallen schließlich
endgültig ab, wenn der Kontakt 22 geöffnet wird. Dieser ist in irgendeiner Weise
mit der ablaufenden Typenscheibe gekuppelt, so daß die Öffnung des Kontaktes 22
erst dann zuwege kommt, wenn der Melder abgelaufen ist. Nachdem die Typenscheibe
ihren Umlauf vollendet hat und zur Ruhe gekommen ist, stehen alle Teile der Einrichtung
wieder in der Ruhestellung. Der Kontakt 22 bleibt geöffnet, -bis der Melder neu
aufgezogen wird, was beim Einschalten des ausgefallenen Schalters geschehen kann.
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Wenn inzwischen auch der Ölschalter des Melders 3ö ausgefallen isf,
so ist nach Vollendung der ersten Meldung die Übertragungsschleife wieder in ihrem
Ruhezustand, und die Meldung des Melders 30 kann übertragen werden. Zu Beginn
seiner Meldung öffnet der Melder 30, so wie es für den Melder 2o beschrieben worden
ist, durch einen Kontakt d die Schleife, so daß alle weiter rechts liegenden Melder
stromlos werden, während die Stromstärke für die links liegenden Melder durch Zwischenschaltung
des hochohmigen Relais F so klein gemacht ist, daß alle dem Relais S2o entsprechenden
links vom Relais Ssa liegenden Relais, deren vorübergehende Erregung unbedingt notwendig
ist; um den entsprechenden Auslösemagnet zu erregen, nicht ansprechen können.
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Nach dem ersten Meldeimpuls des Melders 20 wird, wie beschrieben worden
ist, die Schleife durch den Kontakt d wieder hergestellt. Die Stromstärke kann gleichzeitig
wieder den für die Erregung der Relais S notwendigen Betrag erreichen. Wenn infolgedessen
bei irgendeinem an der Schleife liegenden Melder das Relais B erregt und dadurch
der Kurzschluß des zugehörigen Relais S beseitigt wird, so wird dieses Relais S
im Takte der Unterbrechungen der Schleife, welche der laufende Melder herbeiführt,
erregt und stromlos werden. Der Kontakt s1 jedes periodisch ein- und ausgeschalteten
Relais S wird daher die Bewegungen des Melderkontaktes 2 bzw. 3 mitmachen. Da aber
die Relais A Verzögerungsrelais sind, reichen die kurzzeitigen Öffnungen des Kontaktes
s bei den einzelnen Meldern nicht aus, um den Anker a des zugehörigen Relais A zum
Abfallen zu bringen. Infolgedessen können die Relais D bei den Meldern, welche eine
Meldung übertragen wollen, so lange nicht erregt werden, als der bereits in Arbeit
befindliche Melder mit der Durchgabe seiner Meldung noch nicht zu Ende gekommen
ist.
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Es kann leicht vorkommen, daß mehrere Melder bis zum Abschluß einer
anderen Meldung warten müssen. Bei den wartenden Meldern laufen dann alle Vorgänge
gleich weit, d. h. bei allen sind die Relais A und B erregt. In dem Augenblick,
wo nun der bereits arbeitende Melder fertig wird, versuchen alle in Bereitschaft
stehenden Melder, ihre Meldung zu beginnen. Die Anordnung gemäß der Erfindung legt
dabei zwangsläufig die Reihenfolge, in der die Melder zur Abgabe ihrer Meldungen
kommen, in der Weise fest, daß zuerst der der Stromquelle näher liegende und dann
erst der nächstfolgende Melder usf. zum Arbeiten kommt.
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Man denke sich beispielsweise die Melder 20 und 30 so weit
in Bereitschaft, daß ihre Relais A und B erregt sind, daß aber das
Relais A seinen Anker a noch nicht fallenlassen kann, weil ein anderer Melder zur
Zeit arbeitet, so daß die Relais S2, und S2o immer nur kurzzeitig, aber nicht dauernd
erregt werden. In dem Moment, wo die Unterbrechungen der Schleife i durch den bereits
arbeitenden Melder aufhören, kommt sowohl beim Melder 2o wie auch beim Melder 30
das Relais D zum Ansprechen. Dadurch wird sowohl beim Melder 2o als auch beim Melder
3o die Schleife i durch die Kontakte d- unterbrochen. Wenn der Melder 2o näher an
der Ortsbatterie liegt, wird durch Öffnung des Kontaktes d des Melders 2o der rechts
von diesem Kontakt liegende Teil der Schleife spannungslos. Infolgedessen kann nur
beim Melder 2o das Relais F erregt werden, so daß sich im Melder 2o die vorhin
erläuterten
Vorgänge bis zur Erregung des Magneten M abspielen können. Beim Melder 3o dagegen
bleiben die Relais Sso und F stromlos, so daß der Melder nicht über den Zustand
hinauskommt, daß lediglich die Relais A und B erregt sind. Die Vorgänge
im Melder 30 gehen erst dann weiter, wenn nach Beendigung der Meldung des
Melders 2o das Relais A des Melders 30 zum Abfallen kommt. Die Schaltung
gemäß der Erfindung bietet also die Gewähr, daß alle Meldungen einwandfrei nacheinander
gegeben werden.
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In Fig. 2 ist der Zusammenhang der Meldeeinrichtungen mit der Empfangsstation
über die Schleife i dargestellt. Die Melder 2o und 30 sind durch ihre im
Zuge der Schleife i liegenden Meldekontakte 2 und 3, die Kontakte d und die Relais
S", Sgo und die Relais F angedeutet. Die Stromquelle in der Schleife ist mit io
bezeichnet. Der eine Pol der Stromquelle ist geerdet. Der Melder 20 kann über das
geerdete Relais F einen Strom für das Empfangsrelais. i i hervorrufen, unabhängig
von der Stellung des Kontaktes d beim Melder 3o, während -umgekehrt der Melder 3o
kein Zeichen zum Empfangsrelais i i zu senden vermag, wenn der Melder 2o die Schleife
aufgetrennt hat. Von der Empfangsstation ist nur das Empfangsrelais i i angedeutet
und eine Registriervorrichtung, bestehend aus einem ablaufenden Registrierstreifen
12, einer Schreibfeder 13 und einem : Elektromagneten 1q., welcher die Schreibfeder
13 im Takte der einlaufenden Stromimpulse auf den Registrierstreifen 12 niederdrückt.
Die in üblicher Weise anzuwendenden Einrichtungen zur Drahtbruc'limeldung und Alarm
usf. sind nicht wiedergegeben, da sie-nicht wesentlich zur Erfindung gehören.
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Es ist durchaus nicht zur Durchführung der Erfindung erforderlich,
daß die Schleife i die Sendestellen und die Empfangsstellen unmittelbar miteinander
verbindet. Vielmehr ist die gemeinsame Schleife i nur so weit erforderlich, als
dadurch die einzelnen vorhandenen Melder untereinander in Abhängigkeit gebracht
werden. Es ist mit anderen Worten möglich, Meldeeinrichtungen von Ölschaltern, welche
in einer Unterstation liegen oder in nicht weit voneinander entfernt liegenden Unterstationen
liegen, über die Schleife i zusammenzufassen und von der Schleife i aus einen anderen
Übertragungsweg bis zur Empfangsstelle zu benutzen. Beispielsweise ist es möglich,
daß an die Schleife i eine Übertragungsleitung nur induktiv, aber nicht galvanisch
verbunden ist. Auch kann von einem in der Schleife i liegenden Relais aus eine Hochfrequenz-Übertragungseinrichtung
gesteuert werden, oder es können vorhandene Telephon- oder Signalkabel als Verbindungsglied
zwischen der geschlossenen Schleife i und der Empfangsstelle benutzt werden. Auch
kann der in der Fig. 2 rechts von dem Melder 30 liegende Teil der Leitungsschleife
durch Erde ersetzt werden.