-
Einrichtung zur Fernnneldung und Fernsteuerung von beweglichen Organen.
Es sind Fernsteuerungs- und Fernmelder einrichtungen für elektrische Energieverteilungsanlagen
bekanntgeworden, -bei denen in Haupt- und Nebenstelle elektromagnetisch angetriebene
Schrittschaltwerke vorgesehen sind, die bei der Übertragung einer Meldung bzw. eines
Kommandos angelassen werden. Nach dem Anlassen der beiden Schrittschältwerke schalten.
diese sich im Synchronismus fort. Der Synchronismus wird- dadurch sichergestellt,
daß Impulse mit jedem Schritt wechselnder Richtung über eine Leitung ausgesandt
werden, die Steuerung oder Meldung geschieht dagegen durch Stromstöße nur einer
Richtung über eine besondere Fern= Leitungsader. Die bekannten Fernbedienungsanlägen
dieser Art benötigen daher meist drei, wenn nicht vier Verbindungsleitungen. Andererseits
hat eine derartige Betriebsweise der Schrittschaltwetke den wesentlichen Vorzug
daß das Außertrittfallen der .Verteiler bei jedem Schritt der Schaltwerke festgestellt
werden kann.
-
Außerdem Bind Fernbedienungsanlagen bekanntgeworden, bei denen zwar
ebenfalls im Gleichlauf zu steuernde, elektromagnetisch angetriebene Schrittschaltwerke
Verwendung finden, bei denen aber im Gegensatz zu der ersterwähnten bekannten Einrichtung
eine endgültige Überwachung des Gleichlaufs nicht stattfindet,. sondern nur an `ganz
bestimmten Synchrönisierstellen der Verteilerschrittschaltwerke. In gewisser Hinsicht
sind also derartige bekannte Einrichtungen den ersterwähnten. Fernsteueranlagen
gegenüber im Nachteil, haben aber andererseits den Vorteil, daß, sie nur zwei Verbindungsleitungen
benötigen, was dadurch eiseicht wird, daß die Impulse zur Fortschaltung mit Wechselstrom
oder Gleichstrom einer Richtung übertragen werden. können, wobei die Kommandogabe
.durch 'Stromzeichen einer anderen Art über ein und dieselbe Fernleitung erfolgen
kann. Dies gilt nämlich für, alle diejenigen Fernbedienungsanlagen, bei denen gleichzeitig
mit der Auswahl selbsttätig auch die Ausführung des ausgewählten Vorganges durchgeführt
wird. '.
-
- Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile beider bekannten
Einrichtungen, und zwar dadurch, daß ebenfalls in an sich bekannter Weise -Verteilereinrichtungen
in den beteiligten Stationen Verwendung finden, die sich nach erfolgtem Anreiz durch
Stromstöße
mit jedem Schritt wechselnder Richtung gegenseitig synchron
steuern, und dadurch, daß zwischen den durch eine einzige Leitung (Doppelleitung)
miteinander verbundenen Stationen die Weiterschaltung der Schrittschalt-,verke durch
Impulse und die Übertragung der Steuervorgänge und Meldungen durch Pausen unterschiedlicher
Dauer bewirkt wird, wobei bei der Anzeige von Meldungen ein Relais wirksam ist,
das nur bei synchronem Weiterschalten der Wähler und nur bei der für die Meldung
charakteristischen Lage der Impulspause anspricht.
-
Die Einrichtung wird nach der Erfindung weiterhin so anisgestaltet,
daß die Erledigung mehrerer Schalt- oder Meldevorgänge während eines Umlaufes der
Verteilereinrichtungen ausführbar ist. Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht
darin, daß auch bei Ausführung einer Meldung oder bei Quittierung 'eines Schaltvorganges
eine leitende Verbindung zwischen den an diesen Vorgängen beteiligten Schaltmitteln
nicht besteht.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung
auf zwei miteinander verkehrende Stationen schematisch dargestellt.
-
In der Zeichnung bedeutet: i, 2 die beide Stationen verbindende Fernleitung,
Bi, B2 die in beiden Stationen vorhandene Stromquelle, D, und Dg einen
Drehwähler mit den gleichnamig bezeichneten Drehmagneten und den entsprechend bezeichneten
Bahnen I und II, A und B Schaltrelais, Ca, Cb Kondensatoren, S1 und _S2 Steuerschalter
mit Kontakten s1 unds2, Vlbis V4 und Z1 bis Z4 je eine Kettevon Verzögerungsrelais,
A, und Bi Hilfsrelais der Relais A und B, U Umschaltrelais, die in
ebenso großer Anzahl vorhanden sind wie Steuerschalter, L"1, La usw. Lampenrelais
mit zwei durch ihre Wicklungsanschlüsse bezeichneten Wicklungen, L1, L2 usw. Signallampen,
P, ein Prüfrelais, Hu eine Hupe, Q. ein Quittungsschalter, A, ein Auftrennrelais,
Al eine allen überwachten Organen zugeordnete Lampe, E ein die Leitung z umschaltendes
Hilfsrelais, U1 ein Hilfsrelais, das von den Kontakten der U-Relais gesteuert wird,
11 ein Kontrollrelais, E, ein - Schalt-oder Entriegelungsrelais, o1, o2 usw.
Hilfskontakte der fernzusteuernden bzw. zu entriegelnden Organe, Hl, H2 usw.
diesen zugeordnete Hilfsrelais, die als Halterelais mit zwei Wicklungen ausgeführt
sind, Hz ein von diesen Halterelais gesteuertes Hilfsrelais, U, ein von dem Wellenruhekontakt
.gesteuertes Hilfsrelais.
-
Die von den obigen Relais betätigten Kontakte sind in der Zeichnung
und der nachfolgenden weiteren Beschreibung mit kleinen, aber gleichen Buchstaben
bezeichnet. Die einzelnen Kontakte der einzelnen Relais sind außerdem noch durch
die Anzahl ihrer Beistriche unterschieden. Weiterhin sind Relais mit zwei Wicklungen
durch die Nennung ihrer Wicklungsenden bzw. Anschlüsse an den Lötstiften kenntlich
gemacht.
-
Die Einzelheiten der Schaltung a) Die Schaltungsmittel für die synchrone
Fortschaltung der Wähler D, und Dg in Überwachungs- und Betriebsstelle.
-
Sie bestehen lediglich aus den beiden über die Fernleitung 2 in Serie
liegenden sog. Schaltrelais A und B, die mit .ihren Kontakten a' und
b' die Drehwähler D, und Dg steuern, und darin"daß die aufeinan:derfolgenden
Segmente der Bahnen D,. II und Dg II der beiden Drehwähler an wechselnde Polaritäten
der Betätigungsbatterien angeschlossen sind, derart, daß gleiche Schrittzahlen beider
Wähler an ungleichen Potentialen liegen.
-
Lediglich im Ruhezustand der Anlage, wo beide Wähler sich auf Schritt
o befinden und wo die Kontakte e" in der Überwachungsstelle und laz " in
der Betriebsstelle sich in der gezeichneten Lage befinden, sind die beiden o-Segmente
der Wähler an gleichnamige Pole, nämlich an den Minuspol ihrer Batterie gelegt und
über die Fernleitung r (Rückleitung) miteinander verbünden. Dabei sind die Wicklungen
der Relais A und B also stromlos und die von ihren Kontakten a' bzw.
b'
gesteuerten Wählermagnete D, und Dg beiderseits nicht erregt.
-
Der Start der beiden Synchronwähler zu einer einmaligen vollständigen
Umdrehung kann nun entweder in der Betriebsstello oder in der Überwachung ;sstelle
angezeigt werden.
-
r. Start von der Betriebsstelle aus: Durch Umlegen des Kontaktes hz"
in die Arbeitsstellung entsteht ein Stromlauf vom Pluspol der Batterie in der Betriebsstelle
über hz", Schritt o der Bahn Dg II des Wählers D., Schaltrelais B, Fernleitung 2,
Ruhekontakt a,", Steuerrelais A, Schritt o der Bahn D, II des Wählers
D, in der Überwachungsstelle, Schutzwiderstand, Ruhekontakt e", Fernleitung z, Minuspol
der Batterie in der Betriebsstelle. Die Relais A und B werden also
in Serie liegend erregt und steuern mittels ihres Kontaktes a' bzw.
b' gleichzeitig ihre Wählermagnete D, und Dg, wodurch die mechanisch
gekuppelten Arme für die Wählerbahnen D, II und D, I sowie Dg II und Dg
I in beiden Stationen synchron auf Schritt z vorgeschoben werden. Hierauf
entsteht folgender neue (diesmal von der Batterie in der Überwachungsstelle gespeiste)
Stromweg für die Schaltrelais: Vom Pluspol
der Batterie in der Überwachungsstelle,
Schritt i der Bahn D,, II des dortigen Wählers Schaltrelais A, Kontakt aT', Fernleitung
2, Steuerrelais B, Schritt i der Bahn Dg II des Wählers in der Betriebsstelle,
Fernleitung i,' Kontakte" zum Minuspol der Batterie in der tTberwachungsstelle.
Die - Schaltrelais A und B werden also in umgekehrter -Richtung erregt, d. h. sie
fallen ab und ziehen. sofort erneut an, wodurch beide Wähler gleichzeitig auf Schritt
z gelangen. Hier wechseln wieder die- Potentiale, und die Batterie in der Unterstation
übernimmt wieder die Speisung der Steuerrelais in umgekehrter Richtung usf. Sind
alle Kontakte, die den Wählerbahnen Dg II die Potentiale vermitteln,- geschlossen,
so erledigen die beiden Wähler in der geschilderten Weise eine vollständige synchrone
Umdrehung und bleiben, falls Kontakt hz' während des Umlaufes wieder in die gezeichnete
Lage zurückgegangen ist, in der Nullstellung stehen,.
-
2. Start von der Überwachungsstelle aus: Durch kurzzeitiges Umlegen
des Kontaktes e" in der Überwachungsstelle wird ein gleichwertiger Effekt erzielt,
nur mit dem Unterschied, daß dann. die beiden ersten Magnetisierungsvorgänge der
Steuerrelais: von, der Batterie in der Überwachungsstelle bestritten werden und
erst vom Schritt 2 an die Bat-, terie der Unterstation sich an der Speisung der
Steuerrelais abwechselnd beteiligt.
-
b) Das Arbeiten. der Verzögerungsrelaiskette V1, V2, h3, T14 bzw.
Z1, -Z2, Z3, Z4.
-
In beiden Stationen befindet sich je eine (für Überwachungs- und Betriebsstelle
genau gleichartig geschaltete) Relaiskette, bestehend aus vier Einzelgliedern von
Abfallverzögerungsrelais V1, T12, Tls und T14 und Z1, Z2, Z3, Z4. Die Wirkungsweise
dieses Kettenelementes ist für beide Stationen -folgende: Die Impulse, die beim
Synchronlauf der Wähler gleichzeitig von den Relais A und B
ausgeführt
werden, werden zunächst auf Hilfsrelais Al (Überwachungsstelle) und B1 (Betriebsstelle)
übertragen, und zwar mittels der Kontakte a"' bzw. b"'. Kontakt cil' des Relais
Al erregt das Relais V1, dessen Kontakt v1" das Relais, v2, dessen Kontakt v," das
Relais va, und endlich erregt dessen Kontakt v3' das letzte Glied der Relaiskette,
nämlich T14. Da der Kontakt ai' gleichzeitig einen Selbsthaltekreis für das Hilfsrelais
Al über den Ruhekontakt v4' des Relais T14 schließt, ist ein zwangsläufiges Ansprechen
der .gesamten Kette V1 bis T14 auch dann gewährleistet, wenn Relais A z. B. nur
einen einzigen kurzen Impuls erhält. In der gleichen Weise bringt in der Betriebsstelle
der Kontakt bi' die ganze Kette Z1 bis . Z4 zwangsläufig zum Anziehen. Hören die
Impulse von A und B aus irgendeinem Grunde auf, so fal-(en die Relais T11 bis I14
bzw. Z1 bis Z4 mit Abfallverzögerung in der Reihenfölge V1, T12, als, V4 bzw. Z1,
Z2, Z3, Z4 ab.
-
Die Wirkungsweise der Gesamtschaltung bei der übermittlüng eines Rückmeldekommandos
Jedem zu meldenden Schalter o1, 02, 03 usw., dessen Stellungen fernzumelden sind,
ist j e ein mit zwei differential geschalteten Wicklungen versehenes Halterelais
Hl, H2, H3 USW.
zugeordnet. Diese Halterelais führen im normalen Betriebszustand,
d. h. im Ruhezustand der Fernmeldeapparatur, über die eine oder die andere ihrer
beiden Wicklungen Strom und halten also ihre Arbeitskontakte hl und hl ...
geschlossen bzw. ihre Ruhekontakte hl" geöffnet.
-
Bedeutet o, einen Hilfskontakt, dessen Stellung die Blockierung oder
Deblockierung des Streckenschalters 3 kennzeichnet, und entspricht die gezeichnete
Lage dem Deblockierungszustand des Streckenschalters 3, so fließt der Haltestrom
für sein zugehöriges Halterelais von Plus über den Ruhekontakt k", den Arbeitskontakt
u' a" des (in der Nullstellung des Wählers über den Wählerwellenkontakt dgwo stromführenden)
Relais Ua, den, wie gezeichnet, liegenden Kontakt o3 _des Deblockierungsorgans -durch
die an die Lötstifte ¢ und 5 geführte Wicklung des Halterelais H3 zum Minuspol.
Kontakt äs' Ist also geschlossen. Ändert nun der Streckenschalter 3 seine Stellung,
so schaltet o3 in eine der gezeichneten Lage entgegengesetzte Stellung um, die an
den Lötösen i und 2 angeschlossene Wicklung von Hs liefert infolge der erwähnten
Differentialschaltung beider Wicklungen. Gegenamperewindungen, H3 fällt ab und zieht
vörläufig nicht wieder an, da sein Kontakt h3 geöffnet hat. Ebenso hat sein Kontakt
h,"' geöffnet, wodurch das Pluspotential vom Schritt 13 der Wählerbahn Dg
II vorbereitenderweise weggenommen ist. Andererseits ist :gleichzeitig der Ruhekontakt
h3' geschlossen worden, d. h. Relais HZ zieht an und legt den Kontakt hz' in die
Arbeitsstellung um. Dadurch wird der Start der Synchronwähler beider Stationen in
der früher beschriebenen Weise vorn der Betriebsstelle aus veränlaßt, beide Wähler
laufen schrittweise vorwärts, und in beiden Stationen wird dabei die Verzögerungskette
zum Anzug gebracht. Wenn die Wähler auf Schritt 13 angekommen sind, bleiben sie
zunächst- stehen, da ja, wie erwähnt, hier das Potential für den Weiterlauf fehlt.
Infolgedessen beginnt .beiderseits die Verzögerungskette hl bis T14 bz.w. Z1 bis
Z4 abzufallen. Im Augenblick, wo das- erste Kettenglied hl bzw: Z1 tatsächlich abfällt,
die
übrigen Kettenglieder aber noch angezogen sind, werden in beiden
Stationen neue Vorgänge eingeleitet.
-
T. Bei der Überwachungsstelle wird das Relais Lag erregt durch Zuführung
des Pluspoles über Arbeitskontakt v3 des noch angezogenen Relais V", Ruhekontakt
vi " des soeben abgefallenen Relais V1,. Wählerarm, Schritt 13 der Bahn D,.I an
die erste Wicklung von Lag. Das Relais Lag hält sich vorläufig über seinen Kontakt
las und den Arbeitskontakt v4 des ebenfalls noch angezogenen Kettengliedes V4. Der
Kontakt las' bereitet den Anschluß der Signallampe Lg (= Streckenschalter 3 blockiert)
vor, die Lampe erscheint jedoch noch nicht, da Kontakt p,. "' noch geöffnet ist.
-
z. In der Betriebsstelle geschieht im gleichen Augenblick, also sofort
nach erfolgtem Abfall des ersten Kettengliedes Z1 und bei noch angezogenen Gliedern
Z2, Z3, 4 folgendes: Über die Kontakte Z3 und Zi", die der Kontaktkombination VJ
und vi " der Überwachungsstelle entsprechen und durch die in der Überwachungsstelle
Las erregt wird, wird hier über Kontakt bi und über den Schritt
13
der Bahn DgI das früher abgefallene Halterelais H3 wieder zum Anzug gebracht
(quittiert), worauf es sich über seinen Kontakt las
und die neue Stellung
von 0s über v4 und k"
hält. Infolgedessen fällt HZ wieder ab, und gleichzeitig
wird das fehlende Potential durch las" am Schritt 13 wieder angeschlossen,
worauf beide Wähler wieder synchron weiterlaufen und ihre Verzögerungsketten erneut
erregen, ehe auch nur das zweite Glied, geschweige denn das dritte und vierte Zeit
hatten, abzufallen. Schließlich kommen sie gemeinsam wieder, von A bzw.
B gesteuert, in der Nullstellung an und bleiben dort stehen, da ja infolge
des Abfalls von Hz die Segmente o der Bahnen D,. II und Dg II wieder beiderseits
an Minuspotential liegen. Infolge des Stillstandes der Wähler fällt nun in beiden
Stationen die Verzögerungskette V1 bis V4 bzw. Z1 bis Z4 endgültig ab. In der Betriebsstelle
hat dies normalerweise keine Wirkung mehr, in der Überwachungsstelle hingegen wird
über v3 und v1 " während des Abfalls der Kette das Prüfrelais P,. erregt. Sein Kontakt
p,.' übernimmt die weitere Haltung des Relais Las, ehe v4 öffnet, während p,."'
die früher vorbereitete Lampe L3 aufleuchten läßt und gleichzeitig als Selbsthaltekontakt
die Haltewicklung des pr Relais sowie eine Hupe H" anschließt. Durch Drücken des
Knopfes Q bringt der Überwachungsbeamte nach Kenntnisnahme der Meldung das Relais
P,. zum Abfall, worauf Hupe und Lampe verschwinden.
-
In der Funktion des Relais P,. liegt die Sicherstellung der Rückmeldung
begründet: es kann offenbar ,nur ansprechen und eine Meldung überhaupt zur Kenntnis
bringen, wenn der Wähler in der Überwachungsstelle bei noch angezogenem Relais V,
in der Nullstellung ankommt. Dies ist wiederum, wie noch gezeigt wird, nur möglich,
wenn die Wähler synchron gelaufen sind; und wenn die Wähler synchron gelaufen sind,
dann kann die Impulspause, durch die ein Relais Lal ausgewählt wurde, nur von dem
entsprechenden Halterelais Hl verursacht worden sein, d. h. die Impulspause war
eine betriebsmäßig vorgesehene Pause.
-
Wenn die Wähler hingegen außer Tritt fallen, geschieht folgendes:
Sie bleiben bei einer Differenz von einem Schritt sofort stehen, da A und
B dann an gleichen Potentialen liegen. Es entsteht jetzt beiderseits eine
nicht betriebsmäßige- Impulspause, durch die ein willkürliches Relais
Lax vorbereitet und ein, um einen Wählerschritt benachbartes Halterelais
Hy quittiert wird. Da die Impulse aber endgültig aufhören, fällt in diesem Fall
beiderseits die gesamte Kette ab, wobei aber die Wähler sich nicht in der Nullstellung
befinden. Erst durch das Abfallen des letzten Gliedes V4 bzw. Z4 werden auf beiden
Seiten die Wähler über ihren Unterbrecherkontakt d,.,, bzw. dg" 'und ohne damit
verbundene Neuerregung der Ketten selbsttätig in ihre Nullstellung befördert. P,;
in der Überwachungsstelle zieht also nicht an, und das vorbereitete Lampenrelais
Lax ist zudem schon beim Abfall von - T14, also längst bevor der Wähler
in der Nullstellung ankam, bereits annulliert worden.
-
In der Betriebsstelle wird durch die Parallelschaltungen der Kontakte
zaä' und v4 bewirkt, daß bei Abfall der ganzen Kette in einer Arbeitsstellung des
Wählers Dg eine Unterbrechung sämtlicher Halterelais eintritt, wodurch die erwähnte
evtl. falsche Quittung von Hy rückgängig gemacht undveranlaßt wird, daß nach jedem
AuBertrittfallen, nachdem die Wählerselbsttätig über ihren eigenen Unterbrecherkontakt
in der beschriebenen Weise nach der Nullstellung gelangt sind, eine Meldung sämtlicher
Schalterstellungen stattfindet.
-
Die Wirkungsweise der Schaltung bei Übermittlung eines Steuerkommandos
In der Überwachungsstelle ist das Relais U1 über den Ruhekontakt u' des Relais U
angezogen und hält also seine eigenen Kontakte ui und u1" geöffnet. Das Kommando
»Ausschaltung« wird nun beispielsweise veranlaßt durch Niederdrücken des mit S2
bezeichneten Steuerschalters. Hierdurch wird an dessen Kontakt s2 vorbereitenderweise
das Potential
vom Schritt 5 der Wählerbahn D,. II weggenommen und
durch seinen zweiten Kontakt das Relais E erregt. Dadurch legt der Kontakte" um
und veranlaßt den Start der Synchronwähler von der Überwachungsstelle aus, wie füher.-
beschrieben. Sobald der Wähler einen Schritt gemacht hat, fällt durch Offnen seines
Wellenkontaktes dr"o das Relais E wieder ab. Die Wähler laufen (bei noch immer niedergehaltenem
Steuerschalter S2) bis zum Schritt 5, bleiben dort stehen, und die nun wieder abfallenden
beiden Verzögerungsrelaiskett.en V, bis V4 bzw. Z1 bis Z4 veranlassen bei Überlappung
der Kontakte vi" und vs' in der Betriebsstelle die Betätigung des Entriegelungsrelais
E,., gleichzeitig in der überwachungsstelle die Erregung des Relais U. Dessen Kontaktu'
läßt das Relais, Ui abfallen, wodurch die Potentialunterbrechung am Schritt 5 durch
Ni" überbrückt wird, so daß die Wähler sofort wieder weiterlaufen. Der Kontakt is"'
läßt eine Lampe A1 aufblinken, die dem Überwachungsbeamten anzeigt, daß er den Schaltknopf
wieder loslassen kann. Durch den Weiterlauf der Wähler fällt Relais U wieder ab,
und U1 zieht wieder an.
-
Bei dem eben beschriebenen Entriegelungsvorgang ist eine Sicherstellung
nicht notwendig, da durch den Entriegelungsvorgang keinesfalls eine Fehlschaltung
o-. dgl. bewirkt werden kann. Anders wäre es dagegen, wenn durch die Betätigung
eines anderen an die Bahn. Dg I angeschlossenen Steuerrelais ein Schalt- oder Steuervorgang
unmittelbar ausgelöst werden soll. In diesem Falle wird es notwendig, den, Steuervorgang
auch dagegen sicherzustellen, daß bei falscher Einstellung in beiden Stationen der
Wähler D, und Dg eine Fehlschaltung -bewirkt wird. Diese Sicherstellung kann in
der gleichen Weise vorgenommen werden, wie sie oben -für die Sicherstellung des
Rückmeldevorganges beschrieben worden ist. In diesem Falle wird an die Bahn I des
Drehwählers Dg in ähnlicher Weise, wie dies in der Überwachungsstelle zur Sicherstellung
der Rückmeldung vorgesehen ist, .ein Prüfrelais angeschlossen, das bewirkt, daß
beim Durchlauf der Wähler und bei dem vorübergehenden Anhalten der Stromkreis für
die Schaltrelais nur vorbereitet, aber erst dann zum Ansprechen kommen kann, .wenn
das Prüfrelais nach Durchlauf der Wähler festgestellt hat, daß sich die Wählei-
in Gleichlauf befanden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein eiteiliger
Drehwähler vorgesehen. In gleicher Weise können natürlich für kleinere Anlagen kleinere
Drehwähler und für größere entsprechend große bzw. Hebedrehwähler oder mehrere zusammenarbeitende
Wähler treten. Ebenso können als Auswahlmittel bei dem Gegenstand der Erfindung
auch gleichlaufende Relaisketten - vorgesehen werden. Der Gegenstand der Erfindung-
ist sowohl für den Verkehr zweier als auch für den Verkehr mehrerer Stationen untereinander
geeignet. Die beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Art der Anschaltung
der beiden Stromquellen B1 und B2 hat den Vorteil, daß eine Entladung der Batterien
nicht eintreten kann,, da diese im Ruhezustand nicht gegeneinandergeschaltet, sondern
nur mit einem ihrer gleichnamigen Pole miteinander verbunden sind. .