DE716968C - Vorrichtung zur Fernbetaetigung von Schalteinrichtungen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Fernbetätigung von Schalteinrichtungen Das Hauptpatent 7o6 pjo betrifft ein Verfahren zur Fernbetätigung von Schalteinrichtungen, insbesondere zur Fernschaltung von Straßenlampen, von Alarmvorrichtungen für Luftschutzzwecke, das auch zur Fernumschaltung von Mehrfachtarifzählern o. dgl. Anwendung finden kann. Bei diesem Verfahren erfolgt die Einleitung von Fernschaltvorgängen- von einem oder mehreren Geberorten aus in Abhängigkeit von dem mehrmaligen kurzzeitigen Auftreten bestimmter Spannungsverminderungen und/oder bestimmter Änderungsgeschwindigkeiten der Spannungs- und Stromvektoren des Netzes in bestimmtem zeitlichen Abstand und in bestimmter zeitlicher Folge. Die Fernschaltvorgänge werden also vorgenommen, wenn die Netzspannung einen bestimmten Wert unterschreitet oder -wenn die Änderungsgeschwindigkeit der Spannungs- und Stromvektoren einen bestimmten Wert erreicht. Außerdem sind die einzelnen auf verschiedene Apparate wirkenden Schaltbefehle voneinander dadurch unterschieden. daß durch die Gebervorrichtung Impulse bestimmter Zahl, Häufigkeit oder Dauer bzw. Impulse mit unterschiedlichem Richtungssinn, gegebenenfalls in wahlweiser Zusammenstellwng, ausgesandt werden.
• Die vorliegende Erfindung betrifft nun Vorrichtungen, die dazu bestimmt und geeignet sind, derartige im Netz selbst, ohne Zuhilfenahme besonderer Steuerleitungen gegebene Impulse aufzunehmen und bei den jeweils in Frage kommenden Apparaten in der gewünschten Weise zur Wirkung zu bringen. Erfindungsgemäß erfolgt die Nutzbarmachung der aufgenommenen Impulse durch Messung der von den Empfängern aufgenommenen bzw. abgegebenen Energie, Leistung, Ströme oder Spannungen oder hiervon abgeleiteter Meßwerte. . Die Nutzbarmachung der Impulse wird gleichzeitig durch spannungsempfindliche Relais oder Schrittschaltwerke vorgenommen. Auch können dazu motorisch aufgezogene Federwerke oder die Drehung der Ständer von Impulsaufnahmerelais dienen bzw. die bei der Drehung der Ständer auftretenden Kräfte.
• Welche der im einzelnen angegebenen Impulsempfangseinrichtungen verwendet werden, richtet sich nach den jeweils vorliegenden Bedingungen, insbesondere nach der Art der Impulsgabe. Im einfachsten Fall erfolgt die Impulsgabe durch vorübergehende Unterbrechung eines oder mehrerer Netzleiter derart, daß die Spannung dieses Netzleiters gegenüber anderen Netzleitern vorübergehend eine Änderung (Absenkung) erfährt. Die Unterbrechungszeit muß dabei so kurz bemessen sein, daß die im Netz sonst noch vorhandenen Verbraucher, wie Motoren, Lampen u. dgl., nicht beeinträchtigt «erden.
• Nach Nutzbarmachung der Impulse in den fernzusteuernden Apparaten, wie Zählern oder anderen Schalteinrichtungen, können die durch die Impulse hervorgerufenen sonstigen Vorgänge selbsttätig oder von Hand wieder rückgängig gemacht werden, soweit sie nicht durch die natürliche Dämpfung wieder abklingen. Im letzteren Fall erhalten die Impulse den Charakter gedämpft abklingender Schwingungen.
• Ein Weg, der allgemeine An -,vendungsinölichkeiten der "-ITutzliarinacliung der ankoirmenden Wirklastilnpulse bietet, ist in der Ausnutzung elektromechanischer Schwingungen, z. R. unter Verwendung von Motoren, t7mformern, schwingenden Massen n. dgl., zur Aufnahme der Impulse gegeben.
• Im folgenden soll als Anwendungsbeispiel die Verwendung von Motoren als Impulsaufnahmeeinrichtung näher behandelt werden. Die :Motoren können als Synchronmotoren, Asynchronmotoren o. dgl. ausgebildet werden, die bereits bei kleinen Polradverdrehungen der Maschinen des Netzes, bei kleinen positiven oder negativen Beschleunigungen des \etzvel:tors bzw. des Vektors einzelner Netzteile eine im Verhältnis zurorn:allei#ti,li bzw. zur Leerlaufaufnahme große Leist,Air aufnehmen hzw. abgeben können.
• Es ist zweckmäßig, die Aufnahmeeinrichtungen so auszubilden, daß die Ansprechempfindlichkeit an Ort und Stelle leicht geindert werden kann. Die Regelung der Ansprechempfindlichkeit der Impulsaufnahineapparate bzw. die Änderung des Verhältnisses von Augenbliclksleistung zur Normalleistung bzw. Leerlaufaufnahine bei einer bestimmten Ceschwindigkeitsänderung des Netzvektors läßt sich mit den verschiedensten Mitteln, wie Änderung der :Motorspannung, Einführung von Hilfsspannungen, Änderung des Schwungniomentes, Änderung der Widerstände oder Reaktanzen der zwischen Motor: und -letz liegenden Anlageteile u. dgl., erzielen.
• Bei Verwendung von Synchron- und Reaktanzinotoren wird man zweckmäßig das Synchronkippmoment weit unterhalb des Asynchronkippniomentes legen, um große Ansprechempfindlichkeit zu erzielen und automatisches Widerliochlaufen nachAbklingen des Impulses zu ge:ilirl#_isten. Gegebenenfalls wird man die i@lotoren mit besonderen Anlaufwicklungen oder Anlaufmotoren ausrüsten.
• Zur Reibungsverminderung werden zweckmäßig die Impulsaufnahmeeinrichtungen si ausgebildet, daß sie stets selbsterregte SchwiligLingen ausführen. Die Veränderung der Ansprechempfindlichkeit wird dann in einfacher Weise durch Regelung der :3£inplitude der Eigenschwingungen erreicht. Außerdem kann eine Regelung der Eigenschwingungsdauer vorgesehen werden.
• Die Arbeits-, L eistungs- und Stromstöße der Impulsaufnahmeeinrichtungen können unmittelbar oder mittelbar zur Vornahme der beabsichtigten Schaltvorgänge nutzbar gemacht ii-erden. Auch können Meßwerte. die von dein Pendelwinlcel oder dein Schlupf der Motoren oder Umformer abhängig sind, für die -Nutzbarmachung der Impulse verwandt werden. z. B. Spannungen an den Kommutatoren der Umformer usw.
• Als weiteres Beispiel für die Ausbildung der Impulsaufnahmeeinrichtung seien Impulsaufnallmerelais behandelt. die auf dem gleichen Arbeitsprinzip wie die Freduenzänderungsrelais beruhen. Bei Ausbildung des Iinpulsaufnahmerelais als Motor, bei deni Rotm-und Stator drehbar sind. kann die Auslegunderart erfolgen, daß ein sicheres Ansprechen auf die mit den behandelten Mitteln hervorgerufenen Beschleunigungen der Vektoren erfolgt. Unter dem Einfluß dieser Beschleunigungen wird sich der Stator des Relaismotors aus seiner Normalstelliin" in der einen oder anderen Richtung drehen. Da große Statormassen die Empfangsvorrichtungen unempfindlich machen würden, so wird der Stator innenliegend ausgeführt. wobei der Rotor außen umläuft. Der Ausschlag des Stators kann unmittelbar oder mittelbar durch Kontaktgabe für die Einleitung der gewünschten Schaltvorgänge ausgenutzt werden. Je nach Auslegung des Relais ist es möglich. die Impulsaufnahme unterhalb oder unter L'berachreitung des Kippmoniertes des Relaismotors durchzuführen. Für die Änderung der Ansprechempfindlichkeit des Relais können sinngemäß die gleichen oder ähnliche -Mittel verwandt werden wie bei den vorstehend behandelten Impulsaufnahmeinotoren.
• Für die Ausnutzung der aufgenommenen Impulse können die normalen Mittel der Fernmeldetechnik, wie Schrittschaltwerke. Relaisketten, Relaispyramiden u. d`1.. nutzbar gemacht werden.
• Bei sämtlichen behandelten Impulsaufnahmeeinrichtungen muß sichergestellt werden, daß der einzelne Impuls, der im allgemeinen als Schwingung mit einer Schtvingungsdauer in der Größenordnung von i Sekunde erzielt wird, als einzelner Impuls und nicht etwa als Impulsfolge aufgenommen wird. Dies läßt sich durch entsprechend ausgebildete Dämpfungseinrichtüngen, :. Zeitelemente, Umschalteinrichtungen, z. B. durch Umschalteinrichtungen zur Festlegung einer bestimmten Polarität, erzielen.
• In vielen Fällen wird es zweckmäßig sein, die Umschaltungen und Schaltvorgänge durch motorisch aufgezogene Federwetke. vorzunehmen. Wenn diese Federwerke auf: bestimmte Impulse oder Impulsgruppen in Nullstellung gebracht werden, ergibt sich die Mög- lichkeit, durch Tastung dieser Impulse oder Impulsgruppen in jedem beliebigen Zeitpunkt Fehler in der Einstellung .der verschiedenen Zähler und Schalteinrichtungen auszumerzen und Fehlschaltungen rückgängig zu machen.
• Beim Aufbau der Impulsempfangseinrichtungen kann man sich verschiedener an den fernzusteuernden Geräten ohnehin schonvorhandenen Aufbauelemente bedienen. Beispielsweise kann das Spannungssystem der Zähler für den Anlauf oder die Speisung der Impulsaufnahmeeinrichtungen, der Relais usw. verwendet werden, gegebenenfalls unter Ausbildung als Transformator. In gleicherweise können auch die Spannungssysteme der Zähler zum Impulsempfang benutzt werden in der Weise, daß die Arbeits- oder Leistungsstöße gemessen werden. Die Impulsaufnahmeeinrichtungen können schließlich auch zur Spannung der Federwerke ausgenutzt werden, die die empfangenen Impulse in eine entsprechende Betätigung eines Schaltkontaktes umwandeln.
• Da die Umschaltung der Zähler in allen diesen Fällen nach denBetriebsanforderungen der Kraftwerke bzw. anderer Stellen erfolgt, also zu Zeiten, die von dem betreffenden Verbraucher nicht unmittelbar vorhergesehen werden können, so empfiehlt sich die Anbringung optischer bzw. akustischer Anzeigevorrichtungen. Dem Verbraucher wird dadurch die Umschaltung bzw. die Schaltung angezeigt, so daß er die für seinen eigenen Betrieb notwendigen Maßnahmen treffen kann. Erfindungsgemäß kann die Abgabe derartiger Signale eine gewisse Zeit vor der Umschaltung bzw. Schaltung erfolgen, damit die Umstellung des Betriebes des Verbrauchers ungestört vor sich geht. Die Signaleinrichtungen können so ausgebildet sein, daß sie die voraussichtliche Zeitdauer bis zur nächsten Umschaltung bzw. bis zur entgegengesetzten Schalthandlung anzeigen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCTIE i. Vorrichtung zur Fernbetätigung von Schalteinrichtungen, insbesondere zur Fernschaltung von Straßenlampen, Alarmvorrichtungen für Luftschutzzwecke, Fernumschalfüng von Zähiei-n mittels kurzzeitiger -Einwirkung auf die Strom- und Spannungsvektoren des Netzes nach Patent 7o6 270, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzbarmachung der aufgenommenen Impulse durch Messung der von .den Empfängern aufgenommenen bzw. abgegebenen Energie, Leistung, Ströme oder Spannungen oder hiervon abgeleiteter Größen erfolgt und daß die aufgenommenen Impulse insbesondere durch Schrittschaltwerke, Relaisketten oder Relaispyramiden weiterverwertet werden, die die Schaltvorgänge vorbereiten bzw. bewirken. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzbarmachung der Impulse durch spannungsempfindliche Relais, durch motorisch aufgezogene Federwerke oder durch Drellen der Ständer von Impulsaufnahmerelais bzw. die dabei auftretenden Kräfte erfolgt. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren und Umformer insbesondere als Synchronmaschinen, Asynchronmaschinen, Reluktanzmaschinen derart ausgebildet sind, daß sie bereits auf kleine Änderungen der Winkelgeschwindigkeit des Netzvektors bzw. kleine Polradverdrehungen der Maschinen des Netzes oder einzelner Netzteile - ansprechen bzw. im Verhältnis zu ihrer 1Tormalleistung bzw. Leerlaufaufnahme große Leistungen aufnehmen bzw. abgeben. 4.. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Normalleistung bzw. Leerlaufaufnahme zu der Leistung bei einer bestimmten Änderung der Beschleunigung bzw. Winkelgeschwindigkeit des Netzvektors und die Empfindlichkeit des Ansprechens der sonstigen Empfangseinrichtungen an Ort und Stelle änderbar ist, vorzugsweise durch Änderung der Spannung, der Schwungmassen, der Größe oder Art des Luftspaltes, der Reaktanz oder Impedanz einzelner Teile oder der Federn, die die auftretenden Kräfte messen. 5. Vorrichtung nach Anspruch i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsaufnahmeeinrichtungen derart ausgebildet sind, daß sie selbsterregte Schwingungen ausführen, 6. Vorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsaufnahmemotoren mit außen rotierenden Polrädern bzw. Läufern versehen sind. 7. Vorrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, das die Änderung der Ansprechempfindlichkeit durch Regelung der Amplitude der Eigenschwingung oder durch Regelung der Eigenschwingungsdauer oder beide Maßnahmen erzielt wird. ß. Vorrichtung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsaufnahmemotoren und Umformer mit besonderen Anlaufwicklungen oder Anlaufmotoren ausgerüstet sind. 9. Vorrichtung nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Empfängern -eine Anzeige- über den Schaltvorgang, und zwar vorzugsweise bereits eine gewisse Mt vor dessen Ausführung, erfolgt. fo. Vorrichtung nach Anspruch i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Signaleinrichtungen die voraussichtliche Zeitdauer bis zur nächsten Umschaltung bzw. bis zur entgegengesetzten Schalthandlung angezeigt wird.