DE669595C - Verfahren zum UEberlagern von Steuerstroemen netzfremder Frequenz auf Starkstromnetze - Google Patents

Description

• Verfahren zum überlagern von Steuerströmen netzfremder Frequenz auf Starkstromnetze Werden zwecks Fernsteuerung einem mit anderen Netzen verbundenen Netz Steuerströme netzfremder Frequenz überlagert, so muß die Abwanderung der Steuerenergie in die benachbarten Netze verhütet werden, um Störungen der in diesen Netzen angeschlossenen Relais zu verhüten und um die Steuerenergie in dem zu überlagernden Netz zu konzentrieren. In die Verbindungsleitungen, durch die das zu überlagernde Netz mit den anderen Netzen zusammenhängt, müssen Abperreinrichtungen, z. B. Sperrkreise, eingeschaltet werden. Werden für die verschiedenen Fernsteuervorgänge verschiedene Frequenzen verwendet, so müssen diese Absperreinrichtungen jeweils auf die Steuerfrequenz äbgestimmt werden.
• Nach einem bekannten Vorschlag werden sowohl an der Absperr- wie an der Sendestelle synchron arbeitende Regelorgane verwendet. Das Regelorgan an der Sendestelle steuert dabei beispielsweise den Widerstand im Feldkreise des Antriebsmotors für den Sendegenerator. Trotz des synchronen Arbeitens der beiden Regelorgane an der Sende-und an der Absperrstelle gibt die bekannte Einrichtung aber keine Gewähr dafür, daß vom Sender auch tatsächlich und genügend lange die Frequenz gesendet wird, auf die jeweils der Sperrkreis abgestimmt wird, sondern im allgemeinen wird die gesendete Frequenz stark schwanken und mitunter sogar erheblich von dem gewünschten Wert abweichen. Dies hat seinen Grund darin, daß die Drehzahl des Sendegenerators nicht nur von der Reglerstellun.g des Senders, sondern sehr stark auch von der Belastung des Starkstromnetzes abhängig ist, da ja der weitaus größte Teil der Senderenergie nicht durch die Empfangsrelais der Fernsteueranlage, sondern durch die Verbrauchswiderstände des Starkstromnetzes fließt. Die Sendeleistung wird also im allgemeinen ebenso stark schwanken wie die Belastung des zu überlagernden Starkstromnetzes, und da diese Schwankungen sehr häufig und mitunter stoßartig auftreten, werden sich während des Sendevorgangs häufige und stoßweise Änderungen der Drehzahl des Sendegenerators und damit der Sendefrequenz nicht vermeiden lassen. Die bekannte Anordnung gibt also lediglich eine Möglichkeit dafür, däß die Senderfrequenz mit der Abstimmfrequenz des Sperrkreises übereinstimmt; eine Sicherheit für diese Übereinstimmung besteht dagegen nicht.
• Die Erfindung beseitigt diesen Mangel. Wie bisher werden zwecks Überlagerung von Steuerströmen netzfremder Frequenz auf Starkstromnetze und zwecks gleichzeitigem Absperren von bestimmten Netzteilen für diese Steuerströme durch abstimmbare Absperrvorrichtungen, die Frequenzregelorgane der Absperrvorrichtungen und der Sendeanlage etwa im gleichen Takte verstellt und dadurch die Absperrvorrichtungen und die Sendeanlage gemeinsam auf die jeweils zu sendende Frequenz vorbereitet, während die Sendung selbst durch Betätigung eines Kommandoapparates bewirkt wird. Erfindungsgemäß wird jedoch eine von der Belastung unabhängige Sendeanordnung mit Regelorgan verwendet, bei der jeder Stellung des Regelorgans eindeutig eine bestimmte Sendifrequenz zugeordnet ist. Ferner läßt man ger" meinsam die Regelorgane des Senders und' Sperrkreises ständig und synchron in dauerndem Wechsel sämtliche vorgesehenen Sendefrequenzstufen durchlaufen und die Sendung einer bestimmten Frequenz -durch Betätigung eines für diese Frequenz vorgesehenen Knopfes o. dgl. einleiten. Die Weitergabe des dadurch bewirkten Sendekommandos an die Sendeeinrichtung bleibt solange unterbunden, bis die Regelorgane des Senders und des Sperrkreises die entsprechende Frequenzstellung erreicht haben.
• Die Erfindung soll an Hand des in der Zeichnung dargestellten Schaltbildes erläutert werden.
• Hier ist i das durch den Starkstromgenerator 2 gespeiste Netz, aus dem die Abwanderung der Steuerenergie durch den bei 3 transformatorisch angekoppelten Sperrkreis q. verhütet werden soll. Der Sperrkreis kann durch abwechselndes Schließen der Schütze 11, 12, 13 auf die einzelnen Steuerfrequenzen abgestimmt werden. Dies geschieht periodisch nach- einem bestimmten Fahrplan durch die Steuerscheiben 5, die von einem an das Netz i angeschlossenen Synchronmotor 6 angetrieben werden. An der Sendestelle wird dem Netz i durch den Transformator 7 die Steuerenergie überlagert. Als Steuerstromquelle dient ein Röhrengenerator 8, der periodisch und über einen Kondensator 9 an den Transformator 7 angekoppelt ist. Das Gitter des Generators wird durch den mittels der Wicklung io übergekoppelten Schwingungskreis i¢ gesteuert, der durch Schließen der Schütze 21, 22, 23 auf die einzelnen Steuerfrequenzen abgestimmt werden kann. Die Schaltarme der Schütze 2i bis 23 sind einseitig kraftschlüssig mit dem Schalter 15 für den Anodenstromkreis der Röhre 8 gekoppelt, so daß also beim Schließen eines dieser Schütze immer auch der Anodenstromkreis .geschlossen wird. Das Schütz 21 wird durch das Relais 21o mit Selbsthalteschalter 2i i mittels des Schalters 212 gesteuert. Der Schalter 212 ist mit dem aus Kontaktsegment und Bürsten bestehenden Kontaktapparat 213 in Reihe geschaltet. Das eine Ende der Relaiswicklung 21o liegt mit einem weiteren Kontaktapparat 214 in Reihe. Die gemeinsame Welle der Kontaktapparate 213, 214 ist an dem einen Pol der Stromquelle 16 angeschlossen, an deren anderen Pol die feststehenden Kontakte .der Selbsthalteschalter und die einen Enden der Schützwicklungen angeschlossen sind. Parallel zum Selbsthalteschalter aii liegt der Kommandoschalter 2i5, der nach Ansprechen des Relais 21o durch den Schalter2ii überbrückt wird. :Y_ -Die Schütze 22 und 23 sind in gleicher ....eise geschaltet, jedoch sind die Kontakt-2segmente ihrer Kontaktapparate entsprechend derii Fahrplan gegen die der Apparate 2i3, 214 versetzt. Die gemeinsame Welle der Kontaktapparate wird durch einen an das Netz i angeschlossenen Synchronmotor 17 angetrieben. .
• Für die Motoren 6 und 17 ist der Einfachheit halber das Vorgelege weggelassen. Die von den Motoren angetriebenen Kontaktapparate sind so gegeneinander einzustellen, daß der Sperrkreis und der Schwingungskreis 14 in jedem Zeitpunkt auf die gleiche Frequenz abgestimmt sind. Zur Aufrechterhaltung dieser richtigen Einstellung können die beispielsweise in Fernmeßanlagen für synchrone Verteiler bekannten Mittel (Synchronisierimpulse, Sperrung bei Außertrittfallen) verwendet werden, die ebenfalls in der Zeichnung der Einfachheit halber. weggelassen sind. Die Motoren 6 und 17 brauchen nicht dauernd zu laufen, sondern können, wie eingangs erwähnt, durch ein Anfahrsignal in Gang gesetzt, durch ein Schlußsignal abgeschaltet werden oder sich nach einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen stillsetzen.
• Soll eine Frequenz gesendet werden, so wird der ihr zugeordnete Kommandoschalter, z. B. der Schalter 215, geschlossen. Dadurch wird das Relais 21o erregt, das sich sogleich durch Schließen des Schalters 211 selbst hält und außerdem auch noch durch Schließen des Schalters 212 einen Stromkreis für die Abstimmung des Schwingungskreises 14 und für die Schließung des Schalters 15 vorbereitet. Geschlossen wird dieser Stromkreis erst, wenn das Kontaktsegment der Scheibe 213 seine Bürste trifft. Dann wird das Schütz 21 gleichzeitig mit dem Schalter 15 geschlossen, und im gleichen Augenblick ist auch durch das entsprechende Segment der Scheibe 5 an der Sperrstel% das Schütz ii geschlossen worden. Der Generator 8 überlagert mittels des Transformators 7 das Netz i mit der entsprechenden Steuerfrequenz, die an der Absperrstelle 3 einen auf sie abgestimmten Sperrkreis vorfindet.
• Statt des einen abstimmbaren Schwingungskreises 14 kann auch ein Satz abwechselnd einschaltbarer Schwingungskreise verwendet werden, unter Umständen können auch statt der einen Röhre 8 für die einzelnen Frequenzen besondere Röhrengeneratoren vorgesehen sein.
• Zur Frequenzhaltung kann statt eines Schwingungskreises auch ein auf verschiedene Frequenzen umschaltbarer und umlaufender Generator oder Generatorsatz verwendet werden, der gegebenenfalls auch unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung einer Verstärkereinrichtung aufs Netz arbeiten kann.
• Statt dessen kann man. auch die verschiedenen Frequenzen dadurch erzeugen, daß man einen umlaufenden Generator unter Zwischenschaltung eines regelbaren Übersetzungsgetriebes mit einem mit unveränderlicher Drehzahl umlaufenden und nur wenig in der Drehzahl pendelnden Motor kuppelt und das Übersetzungsverhältnis entsprechend der Frequenz einstellt. Auch dieser Generator kann entweder unmittelbar aufs Netz arbeiten oder über eine Verstärkereinrichtung mit dem Netz verbunden sein, z. B. so, daß er das Gitter eines Röhrenverstärkers steuert.
• Schließlich kann man auch durch den Steuerapparat an der Sendestelle einen Spannungsregler derart steuern, daß jeweils während der Sendung eines Steuerimpulses die Spannung von einem unteren Grenzwert bis zu einem oberen Grenzwert ansteigt. Die Grenzwerte selbst sind durch die jeweilige Belastung des Senders, die wiederum von der Netzbelastung in hohem Maße abhängig ist, gegeben. Der oberste Grenzwert wird am einfachsten durch eine Kontrollvorrichtung, die im einfachsten Fall aus auf die einzelnen zu sendenden Steuerfrequenzen abgestimmte Resonanzrelais bestehen kann, festgelegt. Die Kontrollvorrichtung ist an einem geeignet erscheinenden Punkt des Verteilungsnetzes angeschaltet und beendet den Spannungsanstieg, sobald sie angesprochen hat. Durch die automatische Spannungsregelung werden die von vornherein nicht bekannten, von der Belastung des Senders stark abhängigen Spannungsabfälle in der Sendeanlage ausgeglichen.

Claims (6)

1. PATCNTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Überlagern von Steuerströmen netzfremder Frequenz auf Starkstromnetze und zum gleichzeitigen Absperren von bestimmten Netzteilen für diese Steuerströme durch abstimmbare Absperrvorrichtungen, bei dem die Frequenzregelorgane der Absperrvorrichtungen und der Sendeanlage etwa im gleichen Takte verstellt und dadurch die Absperrvorrichtungen und die Sendeanlage gemeinsam auf die jeweils zu sendende Frequenz vorbereitet werden, während die Sendung selbst durch Betätigung eines Kommandoapparates bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Belastung unabhängige Sendeanordnung mit Regelorgan verwendet wird, bei der jeder Stellung des Regelorgans eindeutig eine bestimmte Sendefrequenz zugeordnet ist, und daß man gemeinsam die Regelorgane des Senders und des Sperrkreises. ständig und synchron in dauerndem Wechsel sämtliche vorgesehenen Sendefrequenzstufen durchlaufen läßt und die Sendung einer bestimmten Frequenz durch Betätigung eines für diese Frequenz vorgesehenen Knopfes o. dgl. einleitet, wobei die Weitergabe des dadurch bewirkten Sendekommandos an die Sendeeinrichtung so lange unterbunden wird, bis die Regelorgane des Senders und des Sperrkreises die entsprechende Frequenzstellung erreicht haben.
2. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Sendestelle für jede Steuerfrequenz ein Kommandoschalter (2r5), gegebenenfalls mit einer Selbsthaltevorrichtung (Selbsthalterelais 21o) vorhanden ist, durch dessen Betätigung ein Stromkreis für die Einschaltung und/oder für die Abstimmung des Senders (8 usw.) vorbereitet wird, und daß der Steuerapparat (17, 213) an der Sendestelle den Stromkreis in demselben Zeitpunkt schließt, in dem der synchron damit laufende Steuerapparat (5, 6) an der Absperrstelle die Absperreinrichtung (3) auf die entsprechende Frequenz einstellt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der durch Betätigung des einer bestimmten Frequenz zugeordneten Kommandoschalters eine Vorrichtung zur Abstimmung des Senders auf diese Frequenz vorbereitet wird, die fahrplanmäßig der synchron laufende Steuerapparat betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abstimmvorrichtung (14, 21 bis 23) mit einem Schalter (15) zur Einschaltung des Senders (8) gekuppelt ist. .
4. 4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sender gegebenenfalls in Verbindung mit einerVerstärkereinrichtung ein umlaufender Ein- oder Mehrphasengenerator verwendet wird, der über ein veränderliches Übersetzungsgetriebe mit einem mit unveränderlicher oder nur schwach pendelnder Drehzahl umlaufenden Motor gekuppelt ist, und daß der Steuerapparat durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses dieses Getriebes den Sender auf die einzelnen Frequenzen einstellt.
5. 5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Sender mit oder ohne Zuhilfenahme einer Verstärkereinrichtung ein auf die verschiedenen Steuerfrequenzen umschaltbarer, umlaufender Generator oder Generatorsatz oder ein mit einer Verstärkereinrichtung rückgekoppelter, auf verschiedene Frequenzen einstellbarer Schwingungskreis (1q.) oder Schwingungskreissatz verwendet wird, und daß der Steuerapparat (r7) fahrplanmäßig durch Umschalten des Generators oder des Schwingungskreises (z4) bzw. der Generatoren oder Schwingungskreise den Sender auf die einzelnen Frequenzen einstellt.
6. 6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerapparat an der Sendestelle einen Spannungsregler derart steuert, daß jeweils während der Sendung eines Steuerimpulses die Sendespannung so lange ansteigt, bis eine auf die jeweils gesendete Frequenz abgestimmte, in das Verteilungsnetz eingeschaltete Kontrollvorrichtung (Kontrollrelais) angesprochen hat.