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Anordnung zur gleichzeitigen Fernübertragung mehrerer Meßgrößen Es
sind Fernmeßeinrichtungen bekannt, bei denen an der Meßstelle eine Kontakteinrichtung
mit einer von dem Betrag der Meßgröße abhängenden Häufigkeit Kontakte schließt und
auf diese Weise Impulse zur Empfangsstelle sendet, wo das Anzeigegerät steht. Das
Anzeigegerät stellt sich nach der Häufigkeit der eintreffenden Impulse ein und ist
so in der Lage, den an der Meßstelle gemessenen Betrag der fernzumessenden Größe
am Anzeigegerät anzuzeigen. Wenn mehrere Meßgrößen über eine gemeinsame Leitung
zur Überwachungsstelle zu übertragen sind, können mit den bekannten Einrichtungen
die einzelnen Meßstellen am Sendeort und ihre Empfangsgeräte in der Überwachungsstelle
nur nacheinander mit der gemeinsamen Verbindungsleitung zwischen ihnen verbunden
werden, so daß in jedem Augenblick nur eine einzige Messung übertragen wird. Sonst
sind die von verschiedenen Meßstellen ausgehenden Impulse auf der Empfangsstelle
nicht zu trennen, es sei denn, man benutzt verschiedene Übertragungsfrequenzen für
die einzelnen Meßgrößen.
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Es ist bereits eine Schaltung für-Teiegraphiezwecke angegeben worden,
bei welcher mehrere Signale über ein und dieselbe Leitung übertragen werden sollen
und bei .der zu diesem Zweck elektrische Ventile vorgesehen sind und Wechselstrom
zur Speisung der Signalströme benutzt wird. Durch die Ventile sollen die Stromzeichen
je eines Gebers nur je einem bestimmten Empfangsrelais zugeleitet -,verden.
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Die Erfindung bezieht sich atif eine Anordnung zurgleichzeitigen Fernübertragung
mehrerer Meßgrößen über eine Stromschleife. mit Hilfe von Impulsen unter Benutzung
von. Wechselstrom als Speisestrom. Die gleichzeitige Fernübertragung mehrerer Meßgrößen
wird dabei durch Anwendung von Gleichrichtern
ermöglicht, durch
welche die Stromschleife in zwei in entgegengesetztem Sinne stromdurchlässige, durch
je nur einen Sendekontakt unterbrochene Wege aufgetrennt ist, von welchem jeder
eine Senile- und eine Empfangsstation, zwei gleichsinnig geschaltete Gleichrichter,
und zwar je einen auf der Sende-und auf der Empfangsstelle, und ein Empfangsrelais
enthält, w elchies träge genug ist. Lug zwischen zwei aufeinanderfolgenden Halbwellen
des Wechselstromes nicht abzufallen.
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In den Abbildungen, .die zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes
dienen, sind die Kontakteinrichtungen der Meßstellen sowie ihre Empfangseinrichtungen
schematisch dargestellt. Mit i und a sind in der Abb. i zwei Leiter eines Wechselstromnetzes
bezeichnet. Der Sendeort und die Empfangsstelle sind durch eine Hinleitung 3 und
eine Rückleitung q. miteinander verbunden. Die Kontakteinrichtungen der Meßstellen
sind als einfache Schalter dargestellt und mit 5 und 6 bezeichnet. In Reihe mit
Kontakt 5 liegt ein Gleichrichter 5o, dessen Stromdurchlässigkeit durch die Pfeilspitze
angedeutet ist. Das zur Kontakteinrichtung 5 gehörige Anzeigeinstrument ist mit
51 bezeichnet. In an sich bekannter Weise wird ein Kondensator 52 bei jedem über
die Leitung 3 eintreffenden Impuls umgeladen, wobei der Ladestrom das Anzeigeinstrument
durchfließt. Die Umladung des Kondensators erfolgt über einen doppelpoligen Umschalter
53, der unter dem Einfluß einer Relaisspule 5.4 steht. Die Relaisspule 54. kann
über einen Gleichrichter 55 nur einen Strom erhalten, dessen Durchlaßrichtung mit
der des Gleichrichters 5o an der zugehörigen Meßstelle übereinstimmt. Sooft an der
Meßstelle der Kontakt 5 geschlossen wird, können die einen Halbwellen des Wechselstromes
aus der Leitung a über Kontakt 5, Ventil 50, Verbindungsleitung 3, Ventil 55, Relais
54. und Rückleitung d. zur Leitung i des Wechselstromnetzes fließen. Relais 54 in
der Empfangsstelle ist träge genug, uni nicht zwischen zwei aufeinanderfolgenden
gleichsinnigen Halbwellen des Wechselstromes abzufallen, sondern, solange Kontakt
5 an der Sendestelle geschlossen ist, bleibt Relais 54 erregt; der doppelpolige
Umschalter 53 liegt dann nicht in der gezeichneten Lage, sondern in der anderen
Stellung, so daß die rechte Elektrode des Kondensators 52 über das Meßgerät
51 negativ aufgeladen wird. Sobald die Erregung des Relais 54 aufhört, weil sein
Erregerstromkreis an der Kontakteinrichtung 5 unterbrochen wurde, kehrt der Schalter
53 Unteider Einwirkung der Federkraft 56 in seine Ruhestellung zurück, wodurch .die
linke Elektrode über das Anzeigegerät 51 mit dem negativen Pol einer Ortsbatterie
verbunden wird. Die durch die Umladung des Kondensators 52 entstehenden Ströme
durchfließen das träge Anzeigegerät 5 i in der gleichen Richtung.
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Unabhängig davon, ob der Kontakt 5 geschlossen oder geöffnet ist,
beeinflußt die zweite Meßgröße den Kontakt 6, in dessen Stromkreis ebenfalls ein
Ventil 6o, jedoch mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung wie Ventil 50, eingeschaltet
ist. Wenn der Kontakt 6 geschlossen wird, wird in der Empfangsstelle durch die anderen
Halbwellen des Wechselstromes ein Relais 6.4 erregt, in dessen Stromkreis ein mit
Ventil 6o gleichgerichtetes Ventil 65 eingeschaltet ist. In gleicher oder auch anderer
Weise wie von Relais 54 ,kann auch von Relais 64. eine Anzeigevorrichtung 61 gesteuert
werden. Mit der beschriebenen Vorrichtung lassen sich ,also über je eine Hin-und
Rückleitung zwei Meßgrößen gleichzeitig übertragen, ohne daß gegenseitige Beeinflussungen
vorkommen können.
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Im weiteren Ausbau desselben Erfindungsgegenstandes kann man von .der
Meßstelle aus über tt Leitungen insgesamt (11-1) 2 Meßgrößen :gleichzeitig übertragen.
Es werden dazu je zwei Kontakteinrichtungen an den Meßstellen und ebenso viele Empfangsrelais
in der Überwachungsstelle paarweise mit Gleichrichtern entgegengesetzter Durchlaßrichtung
versehen und an je eine Hinleitung angeschlossen. Für alle wird eine gemeinsame
Rückleitung zwischen -der Empfangsstelle und dem enfernten Meßort vorgesehen, wie
die Abb. i erkennen läßt. Zur Übertragung von sechs 4Teßgrößen würde man dann insgesamt
v ier Leitiing:en zwischen den Meßstel leg und der Überwachungsstelle benötigen.
Nenn Mehrphasenstrom, z. B. Drehstrom, zur Verfügung steht, kann man aber zwei Meßleitungen
stets als Rückleitung für die dritte benutzen; dadurch wird eine besondere Rückleitung,
d. h. der vierte Leiter, entbehrlich. Eine Anordnung dieser Art ist in der Abb.
a dargestellt. Auch hier ist es möglich, mehr als :drei Meßleitungen zu verwenden,
beispielsweise vier, fünf oder sechs.
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Die drei Drehstromleitungen sind mit (', f7, W bezeichnet. An die
Leitung L' sind Kontakteinrichtungen io und i isowie Relais io i und i i i für die
Empfangseinrichtungen angeschlossen. Die Meßstelle und die Empfangsstelle sind durch
eine Leitung Y miteinander verbunden. An die Phase f" und die Phase W sind entsprechende
Kontakteinrchtungen 20 und 21 bzw. 30 und 31 angeschlossen. Die zugehörigen
Empfangsrelais sind toi und 211 bzw. 301 und 311. Die entsprechenden Verbindungsleitungen
sind 1" und Z. Von der Phase L1 über Kontakt io oder Kontakt
ii
zur Empfangsstelle geleitete Ströme nehmen ihren Weg über Leitung X zur Empfangsstelle
und von dort zu gleichen Teilen über die Leitungen Y und Z zurück zur Sendestelle.
Zu dem Zweck sind die Leitungen Y und Z in der Empfangsstelle miteinander durch
eine Drossel mit zwei Spulen io2 und zo3 oder eine in der Mitte angezapfte Drosselspule
verbunden. An der Verbindung der Spulen io2 und 103 treten die aus der Leitung X
kommenden Ströme in die Drosselspule ein und durchfließen die beiden Spulen in solchem
Sinne, daß kein magnetisches Feld entsteht. Der Widerstand der Drosselspulen ist
für diese Ströme dann sehr klein, während er für Ströme, die von der Leitung Y zur
Leitung Z oder umgekehrt fließen, sehr groß ist. Inder Sendestelle können die Kontakte
2o und 2i bzw. 30 und 31 zu den Zeiten, wenn über die Leitung X Ströme fließen
sollen, zufällig.geöffnet sein, .dann wäre diesen Strömen der Rückweg über die Leitungen
Y und Z versperrt. Um dieser Schwierigkeit zu hegegnen, ist an dem Ende der Verbindungsleitung
Z von dieser zur Phasenleitung V und umgekehrt je eine Verbindungsleitung gezogen,
die eine Drosselspule enthält. Die beiden Drosselspulen haben gleichen Wicklungssinn
und einen gemeinsamen Eisenkern. Die über d?e Leitlang Y und Z zu gleichen Teilen
zur Meßstelle zurückfließenden Ströme der Leitung X erregen die Drosselspulen 104
und io5 in entgegengesetztem Sinne, so daß der induktive Widerstand der Drosselspulen
für diese Ströme verschwindet. Von der Phase V zur Phase W oder umgekehrt kann dagegen
kein nennenswerter Strom fließen, weil dieser Strom, j e nachdem, welche von den
Kontakten 20, 21 oder 30, 31 geschlossen sind, entweder nur in einer der Drosselspulen
oder in beiden -Spulen in derselben Richtung fließt, ein starkes magnetisches Feld
in der Drosselspule hervorruft. Wie für die Leitung X einerseits und die Leitung
Y, Z andererseits beschrieben ist, so kann natürlich jede Leitung Hinleitung sein,
die beiden übrigen sind dann Rückleitungen. Wie aus. der Darstellung hervorgeht,
werden zwischen allen möglichen Leitungspaaren an Sende- und Empfangsstelle Verbindungen
mit Drosselspulen gezogen.
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An Stelle der Ventile können auch mechanische Kontakteinrichtungen
treten, die synchron mit der Wechselspannung .den Stromkreis bei 50 und 6o
(Abb. i) bzw. 55 und 65 derart abwechselnd schließen, daß über Kontakt 5 und Relais
54 bzw: Kontakt 6 und Relais 64 nur Ströme bestimmter. Richtung fließen können.
Wenn stets phasengleiche Wechselspannungen am Sende- und Empfangsort zur Verfügung
stehen, bereitet .der Betrieb eines synchronen Umschalters keine Schwierigkeit;
auch können dann mechanische Gleichrichter an Stelle der Ventile benutzt werden.
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Wenn kein Wechselstrom zur Verfügung steht, kann man solchen aus Gleichstrom
herstellen, indem man beispielsweise .durch einen rotierenden Kollektor die Leitungen
i, 2 in der Abb. i zweckmäßig schnell nacheinander abwechselnd an die positive und
negative Gleichstromquelle anschließt. Von einem solchem Kollektor kann man mit
Hilfe mehrerer räumlich gegeneinander versetzter Bürsten auch mehrphasige Ströme
rasch wechselnder Richtung abgreifen, um die in der Abb.2 beispielsweise für dreiphasige
Wechselströme dargestellte Schaltung anwenden zu können.
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Wenn auch in den Abb. i und 2 die Meßgrößen stets nur in einer Richtung
übertragen werden, so ist es doch auch möglich, beispiels -weise in Abb. i Kontakteinrichtung
6 und Empfangseinrichtung 61, 64 miteinander zu vertauschen, wie Abb. 3 zeigt, und
dadurch auch in entgegengesetzter Richtung Meßwerte zu übertragen. Da die von Kontakt
5 hervorgerufenen Impulse .d:e anderen Halbwellen benutzen, ist ohne Störungsgefahr
die gleichzeitige Übertragung in beiden Richtungen möglich.
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Die Abb. 3 veranschaulicht eine Anordnung für die gleichzeitige Übertragung
von Meßwerten in beiden Richtungen. Die Kontakteinrichtung 45 steuert ein Empfangsrelais
454, das seinerseits ein Anzeigegerät 45i beeinflußt. In der entgegengesetzten Übertragungsrichtung
verlaufen die von der Kontakteinrichtung 46 gesteuerten Impulse, die über ein Empfangsrelais
464 ein Anzeigegerät 461 beeinflussen..Da sich bei dem Impulsfrequenzverfahren ,die
Angaben mehrerer einzelner Meßgeräte sehr einfach summieren lassen und die Summe
sich andererseits auch sehr leicht übertragen läßt, wird es in vielen Fällen vorteilhaft
sein, in einer Empfangsstelle, z. B. einer Hauptzentrale, mehrere ferngemessene
Größen zu summieren und diese Summe in einzelnen oder allen Unterstationen anzeigen
zu lassen.