DE705535C

DE705535C - Device for measuring the number and depth of short-term voltage drops for remote control purposes

Info

Publication number: DE705535C
Application number: DEJ56307D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Heyl
Original assignee: ERNST JACOB DR ING; OTTO HEYL DIPL ING; AEG AG
Current assignee: ERNST JACOB DR ING; OTTO HEYL DIPL ING; AEG AG
Priority date: 1936-11-06
Filing date: 1936-11-06
Publication date: 1941-05-02

Description

Einrichtung zur Messung der Zahl und Tiefe von kurzzeitigen Spannungsabsenkungen für Fernsteuerzwecke Es ist eine Anordnung zur Erfassung der Dauer des Auftretens bestimmter Spannungswerte bekannt. Dabei sind mehrere den verschiedenen Spannungswerten zugeordnete, je entsprechend den Stunden oder Kilowattstunden angetriebene Schreibwerke vorgesehen, von denen jedes nur oberhalb oder unterhalb einer bestimmten Spannung oder innerhalb eines bestimmten Spannungsbereiches selbsttätig eingeschaltet wird. Die bekannte Anordnung dient also zur Aufzeichnung einer Spannungsdauerkurve, wobei die Absolutwerte des jeweiligen Spannungsbetrages erfaßt werden. Anordnungen dieser Art sind wesentlich für den Betrieb von Kraftwerken im Hinblick auf die durch Belastungsänderungen unvermeidlich hervorgerufenen Spannungsschwankungen.Device for measuring the number and depth of short-term voltage dips for remote control purposes It is an arrangement for recording the duration of the occurrence certain voltage values known. There are several of the different voltage values assigned writing units driven according to the hours or kilowatt hours provided, each of which is only above or below a certain voltage or is switched on automatically within a certain voltage range. The known arrangement is therefore used to record a voltage duration curve, with the absolute values of the respective voltage amount are recorded. Arrangements of this Kind are essential for the operation of power plants in terms of load changes unavoidably caused voltage fluctuations.

Beim Gegenstand der Erfindung dagegen wird davon ausgegangen, daß nach einem bekannten Vorschlag willkürliche kurzzeitige Spannungsabsenkungen im Netz hervorgerufen werden, um auf diese Weise Mehrfachtarifzähler, Wasserspeicher, Luftschutzsignale u. dgl. fernzusteuern. Die Spannungsabsenkungen -werden in der Weise vorgenommen, daß eine oder mehrere Phasen des Drehstromnetzes so kurzzeitig unterbrochen werden, daß die daran angeschlossenen Verbraucher nicht beeinträchtigt werden. Die Unterbrechungszeit liegt etwa in der Größe von z bis 3 Perioden des Netzwechselstromes. Ähnliche Fernsteuereinrichtungen sind auch für Gleichstrom bzw. gleichgerichteten Strom vorgeschlagen. Um die einzelnen über das Netz ausgesandten Signale zu unterscheiden und die Empfangsgeräte ebenso unterschiedlich zur Wirkung zu bringen, kann man die Spannungsabsenkung verschieden weit vornehmen, z. B. dadurch, daß man die Unterbrechungszeit verkürzt oder verlängert. Auch können die einzelnen unterschiedlichen Signale dadurch gegeben werden, daß solche Unterbrechungen in verschiedener Anzahl vorgenommen werden. In allen diesen Fällen wird seitens der Kraftwerke Wert darauf gelegt, zuverlässige Meßeinrichtungen ztt haben, die auch nachträglich die Feststellung gestatten, wenn derartige Signale gegeben wurden, wie sie aufgebaut waren und wie weit die Spannungsabsenkung im einzelnen dabei fortgeschritten ist.In the subject matter of the invention, however, it is assumed that according to a known proposal, arbitrary short-term voltage drops in the Network in order to be able to use multiple tariff meters, water storage tanks, Remote control of air raid signals and the like. The voltage drops are shown in the Way made that one or more phases of the three-phase network so briefly interrupted so that the consumers connected to it are not impaired will. The interruption time is about the size of z to 3 periods of the AC mains current. Similar remote control devices are also available for direct current or rectified current proposed. To the individual sent over the network To distinguish signals and the receiving devices just as differently to the effect to bring, you can make the voltage drop differently far, z. B. by that one the interruption time shortened or lengthened. Also can the individual different signals are given by the fact that such interruptions can be made in various numbers. In all of these cases, on the part of of the power plants attached importance to reliable measuring devices ztt that allow the determination, even retrospectively, if such signals have been given, how they were constructed and how far the voltage drop progressed in each individual case is.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung der Zahl und Tiefe von Spannungsabsenkungen, die zti Fernsteuerzwecken durch kurzzeitige Unterbrechung der Netzleiter hervorgerufen werden, mittels einer Relaisanordnung. Gemäß der Erfindung ist eine auf verschiedene Ansprechabsolutwerte der Netzspannung stufenweise abgestimmte Reihe von Spannungsmagneten finit Anker vorgesehen, von denen jeder einzelne Spannungsmagnet nur anspricht, wenn der ihm zugeordnete Absolutwert der Spannungssenkung gleichzeitig mit einer bestimmten Minimaländerungsgeschwindigkeit eintritt. Der Abfall der Spannungsmagnete ist somit von der Höhe der Amplitudenänderung und dein Betrag der Anderungsgeschwindigkeit, nicht aber von der Unterbrechungsdauer abliärigig gemacht. Um die _@nderungsgeschwintligkeit zu erfassen, werden Mittel verwendet, die beispielsweise in der Vorschaltung von temperaturempfindliehen Widerständen, Drosselspulen oder auch in der besonderen Ausbildung einer Brückenschaltung bestehen. Die Rückführung der Magnetanker in die Nullstellung erfolgt vorzusgsweise durch einen bei Auftreten einer Spannungsabsenkung selbsttätig anlaufenden Hilfstnotor, gegebenenfalls aber auch mittels eines Binietallstreifens.The invention relates to a device for measuring the number and depth of voltage drops, which are partly for remote control purposes due to short-term interruptions the network conductor are caused by means of a relay arrangement. According to the invention is a step-by-step matched to different response absolute values of the mains voltage Series of tension magnets finite armature are provided, each of which is a single tension magnet only responds if the absolute value of the voltage drop assigned to it at the same time occurs with a certain minimum rate of change. The drop in voltage magnets is therefore dependent on the magnitude of the amplitude change and the amount of the change speed, but not made obsessive about the duration of the interruption. About the speed of change to record, means are used, for example in the upstream of temperature-sensitive resistors, inductors or in the special Form a bridge circuit exist. The return of the armature in the Zero setting is preferably carried out by a when a voltage drop occurs automatically starting auxiliary motor, but if necessary also by means of a Binietallstrip.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. und zwar zeigt Abb. i eine derartige Meß- bzw. Registriervorrichtung, bei der die Aufzeichnung durch elektrische Beeinflussung des Me13-geräts vorgenommen wird. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 wird die Aufzeichnung mittels Schreibfedern vorgenommen, die selbst wieder durch Magnete betätigt werden.Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures. namely Fig. i shows such a measuring or recording device in which the Recording is made through electrical interference with the Me13 device. at the embodiment according to Fig. 2 is the recording by means of pens made, which are operated again by magnets.

In der Abb. i bezeichnet 1I, einen der Spannungsmagnete, die in solcher Anzahl vorhanden sind, als Spannungsstufen festgestellt werden sollen. jeder dieser Magnete besitzt einen Anker A, den er bei normaler Spannung angezogen hält. Die Speisung der Magnetwicklung erfolgt von den beiden Netzleitern i, 2 aus, in denen Fernsteuerkommandos durch mehr oder minder weitgehende Spannungsabsenkung bzw. durch derartige Abseitkitngsiinl>ulse verschiedener Kombination gegeben werden. Der Anschluß der Magnetwicklung erfolgt beispielsweise über einen temperaturempfindlichen Widerstand W, der das Ansprechen der Magnete nur bei kurzzeitigen Spannungsabsenkungen gestattet, so daß langsam vor sieh gehende Spannungsabsenkungen ohne Beeinflussung der Magnete vorbeigehen. Tritt nun eine kurzzeitige Spannungsabsenkung auf, dann spricht beispielsweise der Magnet JI, an, wenn die Absenkung nur einen solchen Betrag erreichte, auf den <fieser ,Magnet abgestimmt ist. Geht der Betrag der Absenkung über dieses Maß hinaus, dann spricht gleichzeitig mit M, auch der nächste oder übernächste Magnet an, die auf größere Beträge der Spannungsabsenkung abgestimmt sind. Das Ansprechen jedes Magneten hat zur Folge, daß dieser seinen Anker A fallen läßt und dadurch die beiden Kontakte K, und K2 schließt. Die Schließung des Kontaktes K, hat zur Folge, daß ein Teil des Widerstandes R, und zwar zwischen den Anschlußpunkten o bis r, kurzgeschlossen wird. Das Meßgerät l=', das ein Voltmeter, gegebenenfalls auch ein registrierendes Voltmeter sein kann, liegt in diesem Fall an einer Spannung, die durch die Lage des Anschlußpunktes i auf dem Widerstand bestimmt ist. Haben außer dem Magneten 1l1, auch noch weitere Magnete angesprochen, so wird dementsprechend die Spannung bis zu dem Anschlußpunkt 2 oder 3 des Widerstandes R gemessen und gegebenenfalls registriert.In Fig. I, 1I denotes one of the tension magnets in such Number are available as voltage levels are to be determined. each of these Magnets have an armature A, which it keeps attracted at normal voltage. the The magnet winding is fed from the two power lines i, 2, in which Remote control commands by more or less extensive voltage reduction or by Such absenteeism measures can be given in various combinations. The connection the magnet winding takes place, for example, via a temperature-sensitive resistor W, which only allows the magnets to respond in the event of brief voltage drops, so that slow voltage drops without affecting the magnets pass. If there is a brief voltage drop, then speaks, for example the magnet JI, on when the lowering only reached such an amount as <nastier, magnet is tuned. If the amount of the reduction goes beyond this level out, then the next magnet or the magnet after that speaks at the same time as M that are matched to larger amounts of voltage reduction. The response every magnet has the consequence that it drops its armature A and thereby the two contacts K, and K2 closes. The closure of contact K has to Result that part of the resistor R, between the connection points o until r, is short-circuited. The measuring device l = ', which is a voltmeter, if necessary can also be a registering voltmeter, in this case it is due to a voltage which is determined by the position of the connection point i on the resistor. Have apart from the magnet 1l1, other magnets are also addressed, so it is accordingly the voltage measured up to the connection point 2 or 3 of the resistor R and, if necessary registered.

Die gleichzeitig mit dem Abfall des Ankers A bewirkte Schließung des Kontaktes K, hat zur Folge, daß ein Stromkreis für den Motor M geschlossen wird, der somit anläuft. Der Motor dreht dabei über ein Getriebe B eine Scheibe S sowie eine Rückstellscheibe RS. Die Scheibe S ist finit einer Kerbe versehen, so daß der Federkontakt K3 in der Ruhestellung eingefallen und geöffnet war. Nach einer geringen Drehung durch den Motor wird der Kontakt K3 aus der Kerbe der Scheibe S herausgedrückt und geschlossen. Die Speistitig des Motors erfolgt nunmehr über diesen Kontakt, und zwar so lange, bis die Scheibe S eine volle Umdrehung vollführt hat. Erst dann fällt der Kontrakt K$ wieder in die Kerbe der Scheibe S ein, wird dadurch geöffnet und setzt den Antrieb still.The simultaneous with the fall of the anchor A caused the closure of the Contact K, has the consequence that a circuit for the motor M is closed, which thus starts. The motor rotates a disk S as well as a gear B a reset washer RS. The disk S is finitely provided with a notch so that the Spring contact K3 collapsed in the rest position and was open. After a minor Rotation by the motor, the contact K3 is pushed out of the notch of the disk S. and closed. The motor is now fed via this contact, until the disk S has completed a full revolution. Only if the contract K $ falls back into the notch of the disk S, it is opened and stops the drive.

Gleichzeitig mit der Drehung der Scheibe S wird auch die Rückstellscheibe RS gedreht, die mit einem Stift versehen ist, der den Anker.-1 mit fortschreitender Drehung wieder in den Anziehungsbereich des Magneten M, bringt. Die Schaltung ist in diesem Fall so getroffen, daß durch die Schließung des Kontaktes K, ein Teil des Widerstandes R dem Voltmeter vorgeschaltet worden ist. Um zu vermeiden, daß jeder einzelne der Spannungsmagnete auf langsame Spannungsabsenkungen anspricht, ist bei dein Ausführungsbeispiel ein temperaturempfindlicher Widerstand W vorgesehen. Die gleiche Wirkung kann beispielsweise auch dadurch erzielt werden, daß jeder Spannungsmagnet im Mittelzweig einer.Brückenschaltung liegt, in deren Diagonalzweigen Widerstände verschiedener Charakteristik eingeschaltet sind. Zu diesem Zweck kann die Einrichtung ferner auch so ausgebildet werden, daß jeder Spannungsmagnet etwa nach Art eines Waagebalkenrelais mit zwei `Wicklungen gebaut ist. Vor die eine dieser Wicklungen wird ein entsprechender Widerstand, beispielsweise eine Drosselspule geschaltet, die bei den vorkommenden schnellen Spannungsänderungen eine Unsymmetrie hervorruft, so daß das Relais ausschlägt und dadurch den Registrierwiderstand R entsprechend schaltet. Bei langsam vor sich gehenden Spannungsänderungen bleibt die Drosselspule ohne Einfluß, so daß auch das Waagebalkenrelais ständig im Gleichgewicht ist.Simultaneously with the rotation of the disk S, the reset disk is also turned RS rotated, which is provided with a pin, which the anchor.-1 with advancing Rotation back into the area of attraction of the magnet M, brings. The circuit is in this case hit so that by the closure of contact K, a part of the resistor R has been connected upstream of the voltmeter. In order to avoid that every single one of the tension magnets on slow voltage drops responds, is in your embodiment a temperature-sensitive resistor W provided. The same effect can also be achieved, for example, by that each voltage magnet is in the middle branch of a bridge circuit, in whose Diagonal branches resistors of different characteristics are switched on. to For this purpose, the device can also be designed so that each tension magnet is built roughly in the manner of a balance beam relay with two windings. In front of the one these windings will be a corresponding resistor, for example a choke coil switched, the occurring rapid voltage changes an asymmetry causes, so that the relay deflects and thereby the registration resistance R switches accordingly. If the voltage changes slowly, it remains the choke coil has no influence, so that the balance arm relay is also constantly in equilibrium is.

An Stelle der Rückführung der Magnetanker durch einen Hilfsmotor kann hierzu auch ein Bimetallstreifen verwendet werden, der durch das Ansprechen der Spannungsmagnete an Spannung. gelegt und beheizt wird. Dieser Bimetallstreifen ist dann zweckmäßig so geschaltet, daß er sich bei einer bestimmten Ausbiegung, d. h. nach einer festliegenden Zeit, selbst wieder abschaltet. Um die Rückführung der Magnetanker zu erreichen, können zweckmäßig die Spannungsmagnete auch mit zwei Wicklungen ausgerüstet werden, von denen die zweite ausschließlich zur Wiederanziehung des Ankers dient und eine entsprechend höhere Zugkraft hat, um den durch den Abfall des Ankers vergrößerten Luftspalt zu überbrücken. Die Wirkung dieser zweiten Wicklung wird dann während eines Fernsteuerkommandos beispielweise dadurch aufgehoben, daß durch dieses Kommando ein Kurzschluß der Wicklung hervorgerufen wird.Instead of the return of the magnet armature by an auxiliary motor can a bimetal strip can also be used for this purpose, which is activated by the Tension magnets on tension. is laid and heated. This bimetal strip is then appropriately switched so that it is at a certain deflection, i. H. after a fixed time, switches itself off again. To the repatriation of the To achieve magnet armatures, the tension magnets can also expediently have two windings are equipped, of which the second is solely for the purpose of attracting the Anchor is used and has a correspondingly higher tensile force to the through the waste to bridge the enlarged air gap. The effect of this second winding is then canceled during a remote control command, for example by the fact that this command causes a short circuit in the winding.

In Abb. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Darin sind mit 1111 bis M5 die Spannungsmagnete bezeichnet, die auf Spannungsabsenkungen bestimmter Höhe in vorgeschriebener Reihenfolge unterschiedlich ansprechen. Jedem dieser Magnete ist ein Kontakt K.. bis K6 zugeordnet, der durch den Abfall des Magnetankers geschlossen wird. Der erste Magnet Ml, der auf die niedrigste vorkommende Spannungsabsenkung abgestimmt ist und demnach in jedem Falle abfallen muß, erhält außerdem einen weiteren Kontakt K1, der ebenfalls durch den Abfall des Ankers geschlossen wird. Außerdem ist zur Rückführung der Magnetanker ein Motor 3l vorgesehen, der eine Welle W mit darauf angeordneten Nockenscheiben 171 bis N, sowie eine weitere Nockenscheibe S dreht. Die N ockenscheibe S betätigt nach Vollendung einer vollen Umdrehung einen Kontakt TV,. Jedem Spannungsmagneten ist ferner ein Registriermagnet R1 bis R;, zugeordnet, deren jeder bei seiner Einschaltung über geeignete Zwischenglieder eine der Schreibfedern F1 bis F., betätigt.In Fig. 2, a further embodiment of the invention is shown. Therein the voltage magnets are designated with 1111 to M5, the voltage drops address different amounts in the prescribed order. Each These magnets are assigned a contact K .. to K6, which is triggered by the drop in the magnet armature is closed. The first magnet Ml, the lowest possible voltage drop is agreed and therefore must fall in any case, also receives another Contact K1, which is also closed when the armature drops out. aside from that a motor 3l is provided for returning the armature, which has a shaft W with Cam disks 171 to N arranged thereon, as well as a further cam disk S turns. The cam disk S actuates one after completing a full turn Contact TV ,. Each tension magnet is also a registration magnet R1 to R ;, assigned, each of which is assigned a the nibs F1 to F.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Bei normaler Netzspannung halten sämtliche Magnete 11,1, bis 1115 ihre Anker angezogen, sämtliche Kontakte 1(7 bis I<6 sind geöffnet ebenso wie der Kontakt W1, Die Registriermagnete R1 bis R5 sind unerregt und in der Ruhestellung. Tritt nun eine kurzzeitige Spannungsabsenkung auf, so spricht z. B. der erste Magnet IIl an. Durch den Abfall des Ankers werden die Kontakte K1 und K. geschlossen. Über den Kontakt K1 wird ein Stromkreis für den Motor 11V1 hergestellt, der von der rechten Netzklemme über den Kontakt K1, die obere Leitung, den Motor M zur linken Netzklemme verläuft. Der Motor läuft dadurch an und schließt wegen der Drehung der NockenscheibeS den Kontakt W1, der die Speisung des Motors für eine volle Umdrehung dieser Scheibe gewährleistet. Gleichzeitig mit K1 ist aber auch der eigentliche, dem Magneten l411 zugeordnete Registrierkontakt K, geschlossen worden. Über diesen Kontakt wird, wie ersichtlich, der Registrierrnagnet R1 erregt, der die Schreibfeder F1 zur Wirkung bringt. Diese zeichnet auf dem Registrierstreifen einen Linienzug auf, der nach seiner Lage innerhalb der Breite des Streifens ein Maß für die Höhe der Spannungsabsenkung ist.The device works as follows: Hold at normal line voltage all magnets 11,1, up to 1115 their armature attracted, all contacts 1 (7 to I <6 are open as well as the contact W1, the registration magnets R1 to R5 are unexcited and at rest. There is now a short-term voltage drop so speaks z. B. the first magnet IIl. Be by the drop of the anchor contacts K1 and K. closed. A circuit for the motor 11V1 is produced, which is supplied from the right mains terminal via the contact K1, the upper line that motor M runs to the left mains terminal. This causes the engine to run and because of the rotation of the cam disk S closes the contact W1, which is the supply of the motor for one full revolution of this disk is guaranteed. At the same time with But K1 is also the actual registration contact assigned to magnet 1411 K, has been closed. As can be seen, the registration magnet R1 excited, which brings the pen F1 into action. This draws on the registration strip a line of lines which, according to its location, is within the width of the strip Measure for the amount of voltage drop.

Hat außer dem Magneten 1611 auch noch ein weiterer, beispielsweise der Magnet 1V1=, angesprochen, so schließt dessen Anker den zugeordneten Kontakt 113, wodurch gleichzeitig auch der Registriermagnet R. an Spannung gelegt wird. In diesem Falle schreibt auch die Feder F, einen entsprechenden Linienzug auf das Registrierpapier. Die Registriermagnet.e bleiben so lange an Spannung, als die zugeordneten Kontakte K. bzw. K3 geschlossen sind. Diese Kontakte werden erst dann geöffnet, bis wegen der fortschreitenden Drehung der Welle W eine Rückführung der Magnetanker in die Nullstellung mittels der Nockenscheiben N1 bis N,, erfolgt. Sind :die Magnetanker zurückgestellt, was erst nach einer vollen Umdrehung der Welle W möglich ist, .dann wird auch gleichzeitig mittels der Nockenscheibe S der Kontakt W1 unterbrochen und der Motor stillgesetzt. Im übrigen werden bezüglich der Unschädlichmachung langsam vor sich gehender Spannungsänderungen dieselben Mittel verwendet, die bereits beim Ausführungsbeispiel (Abb. i) erläutert wurden. Das gleiche gilt auch für die -Mittel zur Rückstellung der Magnetanker.Besides the magnet 1611 also has another one, for example the magnet 1V1 =, is addressed, its armature closes the assigned contact 113, which at the same time also applies voltage to the registration magnet R. In this case, the pen F also writes a corresponding line on the Registration paper. The registration magnets remain energized as long as the assigned ones Contacts K. and K3 are closed. These contacts are only opened until because of the progressive rotation of the shaft W a return of the magnet armature into the zero position by means of the cam disks N1 to N ,,. Are: the magnet armature reset, which is only possible after a full revolution of the shaft W. Then the contact W1 is also interrupted at the same time by means of the cam disk S and the engine stopped. In addition, regarding the rendering harmless slowly changing voltage changes uses the same means that have already been used in the embodiment (Fig. i) were explained. The same goes for that too -Means for resetting the magnet armature.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for measuring the number and depth of Voltage drops that are used for remote control purposes by brief interruptions in the Set conductor caused «to earth, by means of a relay arrangement, characterized in that that a step-by-step matched to different response absolute values of the mains voltage Series of tension magnets with armatures is provided, each of which is individual The voltage magnet only responds if the absolute value of the voltage drop assigned to it simultaneously with a certain minimum rate of change in voltage entry. Device according to claim i, characterized in that when responding at least one of the voltage magnets is common to all voltage magnets Return is actuated, all of the display magnets are ready for display again at the same time power. 3. Device according to claim i and 2, characterized in that slowly running voltage drops by connecting a temperature-sensitive Resistance can be rendered harmless. .I. Device according to claim i and 2, characterized in that each voltage magnet is in the central branch of a bridge circuit lies, in whose diagonal branches resistances of different Cha; characteristic switched on are. 5. Device according to claim i and 2, characterized in that each voltage magnet is designed as a balance arm relay with two windings, one of which is fast Voltage changes responds with a delay, preferably as a result of an upstream connection Choke coil. 6. Device according to claim i to 5, characterized in that the return of the armature to the zero position by means of an on occurrence a brief voltage drop takes place automatically starting auxiliary motor, which makes one full revolution each time. 7. Device according to claim i to 5, characterized in that the return of the magnet armature by means of bi-metal strips takes place, which remains unchanged for a time when the voltage drop occurs Be heated continuously. B. Device according to claim i to 5, characterized in that that the return of the armature to the zero position by a second winding each of these magnets takes place, which is temporarily short-circuited.