DE720675C - UEberwachungseinrichtung, welche mit Hilfe einer Phantomschaltung und einer Pruefstromquelle den Schaltzustand eines Energieverteilungsnetzes anzeigt - Google Patents

UEberwachungseinrichtung, welche mit Hilfe einer Phantomschaltung und einer Pruefstromquelle den Schaltzustand eines Energieverteilungsnetzes anzeigt

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DE720675C
DE720675C DES115490D DES0115490D DE720675C DE 720675 C DE720675 C DE 720675C DE S115490 D DES115490 D DE S115490D DE S0115490 D DES0115490 D DE S0115490D DE 720675 C DE720675 C DE 720675C
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phantom
busbars
circuit
network
busbar
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DES115490D
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English (en)
Inventor
Dr-Ing Manfred Schleicher
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/24Circuit arrangements for boards or switchyards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Description

  • Überwachungseinrichtung, welche mit Hilfe einer Phantomschaltung und einer Prüfstromquelle den Schaltzustand eines Energieverteilungsnetzes anzeigt Zur Überwachung des Zustandes von Energieverteilungsnetzen bedient man sich vielfach sogenannter Schaltbilder, die zwar eine Übersicht über die Stellungen der Schalter des Netzes ergeben, aber bei größerem Umfang schwierig zu übersehen sind. Vor allem ist es bei umfangreicheren Schaltbildern häufig sehr schwierig, fehlerfrei aus ihnen herauszulesen, welche Teile des Energieverteilungsnetzes ohne weiteres die Öffnung oder Schließung eines zugehörigen Leitungsschalters zulassen. Man muß, um eine derartige Feststellung aus ihnen zu gewinnen, zumindest die bestehenden und im Schaltbild beispielsweise durch den beleuchteten Zustand als spannungsführend angezeigten Stromverbindungen durch das ganze Bild hindurch verfolgen, -was nicht nur zeitraubend ist, sondern auch vielfache Fehlermöglichkeiten in sich birgt.
  • Um unzulässige Schalthandlungen zu verineiden, hat man daher eine relaistechnische Einrichtung entwickelt, mit welcher vor der Betätigung eines Schalters jeweils eine Prüfung möglich ist, ob die beabsichtigte Schalthandlung zulässig ist. Eine solche Einrichtung ergibt zweifellos eine je nach ihrer Ausführung vollkommene oder nicht ganz vollkommene Sicherheit gegen eine falsche Schalterbetätigung. 'jedoch stellt eine derartige Einrichtung keine Hilfe für das Personal einer Schaltwarte dar, durch welche ihm die Überlegung notwendiger Umschaltungen des Netzes erleichtert werden konnte. Hierzu bedarf das Personal einer mit einem Blick zu fassenden Übersicht über die wichtigsten Kupplungsverbindungen des Netzes, die erkennen läßt, welche Netzteile asynchron betrieben werden und welche Netzteile unmittelbar oder mittelbar, z. B. über den Verbraucher, miteinander gekuppelt sind.
  • Eine derartige Übersicht bietet eine Überwachungseinrichtung, die mit Hilfe einer Phantomschaltung und einer Prüfstromquelle den Schaltzustand des Energieverteilungsnetzes anzeigt und gemäß der Erfindung eine von der Phantomschaltung gesteuerte Anzeigetafel besitzt, auf welcher erkennbar gemacht wird, welche Abzweige oder Sammelschienen der Anlage unmittelbar oder mittelbar über das Verbrauchernetz gekuppelt sind. Dadurch, daß sich die Anzeige auf die Abzweige und die Sammelschiene beschränkt und im übrigen nur bestehende Verbindungen anzeigt und lediglich zwischen einer mittelbaren oder unmittelbaren Verbindung unterscheidet, erhält man eine Anzeigetafel, die selbst bei umfangreichen Netzen nur eine geringe Anzahl von Anzeigefeldern notwendig hat, in -welcher nur wenige Symbole untergebracht zu werden brauchen. Dadurch erhöht sich ihre Übersichtlichkeit, so daß sie ein wertvolles Hilfsmittel für die Leitung einer Warte darstellt.
  • Die Trennung in eine Anzeige der bestehenden unmittelbaren Verbindungen und der bestehenden mittelbaren Verbindungen, welche dadurch zustande kommen, daß die verschiedenen Energiequellen oder Erzeugerstationen zur Speisung ein und desselben Verbrauchers, z. P. zur Speisung eines Stadtnetzes, dienen, ist für die Erkennung der zulässigen Schalthandlungen von großer Wich-(igkeit, weil solche Erzeuger, die unmittelbar und außerdem noch durch die Verbindung mit einem gemeinsamen Verbrauchernetz miteinander gekuppelt sind, obwohl sie synchron sind, nicht eine Lösung der unmittelbaren Kupplung zulassen. Es würde nämlich, -wenn die unmittelbare Kupplung gänzlich unterbrochen wird, ein Energieaustausch zwischen den Erzeugern über die Speiseleitungen, die von ihnen zti dem gemeinsamen Verbrauchernetz führen, erfolgen, was unzulässig ist, weil dadurch Rückspeisung aus dein Maschennetz über die Speiseleitung zu einer der Erzeugerstationen hin entstehen würde. Die Rückspeisung aber ist ein für die Schutztechnik wertvolles Anzeichen eines Fehlers in der Speiseleitung oder der Station am Anfang der Speiseleitung. Auch kann dadurch eine Überlastung der Transformatoren und Leitungen des Verbrauchernetzes entstehen, weil diese nicht für die Durchleitung der Energie für andere Verbraucher als die in dem Netz vorhandenen Verbraucher bemessen sind.
  • Die Verbindung eines Abzweiges, beispielsweise eines Generatorabzweiges, mit den Sammelschienen enthält eine Reihe hintereinanderliegender Schaltorgane, so daß die Verbindung mit der Sammelschiene erst dann vollzogen ist, wenn alle diese in Reihe liegenden Schaltorgane geschlossen sind. Ein Generatorzweig, welcher über einen Transformator auf die Sammelschiene geschaltet «-erden kann, enthält beispielsweise mindestens je einen Ölschalter auf beiden Seiten des Transformators und mindestens einen Trennschalter zwischen jeder Sammelschiene und dem Ölschalter auf der Sammelschienenseite des Transformators. Zum Zweck, Reparaturen am Ölschalter vornehmen zu können und den Ölschalter beiderseitig abschalten zu können, ist meist jeder Ölschalter noch zusätzlich mit einem Trennschalter ausgerüstet, so daß also mehrere Trennschalter und Ölschalter in Reihe liegen, «-elche alle geschlossen werden müssen, um die Verbindung des Generatorabzweiges mit einer der Sammelschienen herzustellen. Die Stellung dieser Schalter braucht für die Feststellung, oh und mit welcher Sammelschiene der Generatorabzweig verbunden ist, nicht im einzelnen bekannt zu sein. Es wird gerade durch große Zahl von Merkzeichen für die Vielzahl der Kontakte, die geschlossen werden müssen, bis die Verbindung des Generators mit der Sammelschiene vollzogen ist, das Schaltbild so groß, daß es leicht unübersichtlich wird, so daß eine irrtumsfreie Feststellung aller bestehenden Zusammenhänge in einem solchen Schaltbild in den Fällen, in denen Eile geboten ist, nicht sicher erzielt werden kann.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung dagegen wird lediglich die Tatsache, ob die Verbindung hergestellt ist oder nicht, verwertet, so daß die Meldungen von der großen Zahl der einzelnen Ölschalter und Trennschalter, die in Reihe liegen, ersetzt werden durch eine einzige zusammenfassende Meldung. Es können beispielsweise an diesen in Reihe liegenden Ölschaltern und Trennschaltern Hilfskontakte angeordnet sein, die einen Stromkreis erst- dann schließen, wenn sämtliche in Reihe liegenden Hilfskontakte geschlossen sind. 'Man kann auch die Parallelschaltung der Hilfskontakte anwenden. bei welcher entsprechend sämtliche parallel geschalteten Kontakte geöffnet werden. Die Verminderung der Zahl der Meldungen vereinfacht die Leitungsführung außerordentlich.
  • Zur Erläuterung der Erfindung ,liehen die Figuren.
  • In Fig. i ist das Schema einer Sainmelschienenanlage mit Verteilungsleitungen irgendeines beliebigen Netzes dargestellt. In der Station sind zwei Sammelschichten I und II vorgesehen; von diesen gehen vier Abz«-eige a, b, c und d aus; ferner ist eine Kupplung der Sammelschiene über eine Verbindung e vorgesehen. Die Leitungen a, und d können beispielsweise auf ein gemeinsaniLs :Maschennetz ,% geschaltet -werden, während die Leitungen b und c Generatorabzweige oder Speiseleitungen sind. Es ist unwesentlich, 0l-) die Generatoren in der Station selbst oder in entfernten Stationen stehen, in diesem Falle also b und c Speisefernleitungen sind. Für jeden Abzweig besteht die Möglichkeit, daß er mit der Sammelschiene I oder der Sammelschiene II oder mit beiden Sammelschienen verbunden wird. Die Verbindung mit beiden Sammelschienen zugleich kann dadurch erfolgen, claß beide Trennschalter, z. B. a, und a., gleichzeitig geschlossen sind oder auch dadurch, daß die Sanimelschienenkupplung e geschlossen und der Abzweig nur an eine der Sammelschienen angeschlossen ist.
  • Bei der dargestellten Anlage besteht die Möglichkeit, daß die Abzweige a und d über das Maschennetz N miteinander gekuppelt sind. Wenn beispielsweise der Abzweig über den Trennschalterweg a1 mit der Sammelschiene II verbunden ist, und wenn ferner die Verbindung a3 zum Maschennetz hergestellt ist, darf die Leitung d nur dann ebenfalls mit dem Maschennetz verbunden werden, wenn sie entweder in der Station ebenfalls mit der Sammelschiene II verbunden ist oder mit keiner. Eine Verbindung mit der Sammelschiene I ist so lange nicht statthaft, wie die Möglichkeit besteht, daß die Sammelschiene I nicht synchron mit der Sammelschiene II gespeist ist. Wenn beispielsweise die Sammelschiene II über den Generatorabzweig b und die Sammelschiene I über den Generatorabzweig c gespeist werden, dann ist es wichtig zu wissen, ob die Speiseleitungen b und c synchron arbeiten. Dies ist ohne weiteres gegeben, wenn die Sammelschienen I und II untereinander durch e gekuppelt sind. Es ist aber auch dadurch möglich, daß die Speiseleitungen b und c, beispielsweise von einer Zentrale ausgehen und in dieser untereinander parallel geschaltet sind. Es darf keine solche Schaltung hergestellt werden, daß die eine Sammelschiene nur auf dem Wege über die Leitungen a. und d und das Verbrauchernetz N gespeist werden kann; denn sonst ergibt sich in einer der Leitungen a und d Rückspeisung aus dem Maschennetz. Deshalb darf, wenn die Speiseleitungen b und c unmittelbar nur mit der einen Sammelschiene verbunden sind, nicht die Sammelschienenkupplung geöffnet «-erden. Die Folgen falscher Stromverbindungen und des Zusammenschaltens asynchroner Anlageteile sind hinreichend bekannt, so daß sie hier nicht erläutert zu werden brauchen.
  • Mit Hilfe einer von der Phantomschaltung gesteuerten Anzeigetafel soll nun in der Station angezeigt werden, wie weit die Hauptteile der Energieverteilungsanlage zusammenhängen und welche Anlageteile voneinander getrennt betrieben werden. Zugleich soll auch erkennbar werden, wie sich die Verbindungen dieser Anlageteile auf die einzelnen Sammelschienen verteilen und welche Teile über die Sammelschienen und welche Teile nur über entfernter liegende Verbindungsstellen miteinander gekuppelt sind.
  • Ein Netzphantom, welches sich zur Durchführung der Erfindung eignet, zeigt Fig. a. Fs ist dort ein Netzphantom wiedergegeben, welches der Anlage in Fig. r entspricht. Das Phantom besteht aus leitenden Elementen, von denen je eins einem entsprechenden Teil der Anlage zugeordnet ist. Mit I und II sind leitende Teile, beispielsweise Kupferschienen bezeichnet, welche die Sammelschienen I und II vertreten. Ferner sind die Abschnitte a, b, c und d der wirklichen Anlage vertreten, und dem Maschennetz entspricht ein Leitungsstück III,welches die gleiche Form hat wie die Sammelschienen I und II, weil ebenso wie mit den Sammelschienen auch mit dem Maschennetz mehrere der Abzweige verbunden werden können, so daß durch die gleichzeitige Verbindung mit dem Maschennetz auch die Verbindung zwischen diesen Anlageteilen hergestellt wird. In dem Phantom ist des weiteren angenommen, daß die Abzweige b und c nicht nur mit den Sammelschienen I und II, sondern auch sonst irgendwo im Netz untereinander verbunden sein können. .
  • In dem Phantom sind Schalter vorgesehen, welche die leitende Verbindung zwischen den betreffenden Teilen -des Phantoms schließen, wenn in dem Netz und der Sammelschienenanlage der Station eine entsprechende Veibindung hergestellt ist. Diese Kontakte sind im Phantom sämtlich in geöffneter Stellung gezeichnet und von einem Kreis eingefaßt. Die in einem 'Kreis liegenden Kontakte werden also beispielsweise durch Fernmeldeeinrichtungen selbsttätig gesteuert, können aber auch, soweit es zweckmäßig erscheint und die Fernsteuerung hierfür zu umständlich würde, auf Grund telephonischer oder telegraphischer Übermittlung von Hand geschlossen werden. Ein derartiger Schalter findet sich im Phantom für jede in der wirklichen Anlage mögliche Schaltverbindung, also beispielsweise je ein Schalter zwischen jedem Abzweig und der Sammelschiene I einerseits sowie der Sammelschiene II anderseits. Für die Abzweige a und d ist ferner eine derartige Verbindung zum Maschennetz durch entsprechende Verbindungen mit dem Leitungsstück III des Phantoms vorgesehen. Schließlich ist auch eine Verbindung am rechten Ende der leitenden Stücke b und c vorgesehen.
  • Rechts neben dem Phantom ist eine Meldetafel dargestellt, welche in drei horizontalen Reihen I, II, III Signaleinrichtungen enthält. Jedem der Abzweige a, b, c und d sind senkrecht untereinanderliegende Signalelemente zugeordnet, und jeder Sammelschiene I, II und dem Maschennetz III sind die Signale in je einer Horizontalreihe der Meldetafel schaltungstechnisch zugeordnet. Die drei übereinanderliegenden Signale ganz links im Schaltbild sind beispielsweise dem Abzweig a zugeordnet. Dadurch, daß das Signal für den Abzweig a in der Horizontalreihe I, II oder III erscheint, wird erkennbar gemacht, daß der Abzweig a mit der Sammelschiene I oder der Sammelschiene II oder dem Maschennetz III verbunden ist. Entsprechend das gleiche gilt für die kreisrunden Merkzeichen am weitesten rechts, die dem Abzweig d zugeordnet sind. In der Mitte liegen je zwei kreisrunde Merkzeichen übereinander, welche den Abzweigen b und c zugeordnet sind. In der Horizontalen III ist ein viereckiges 1lerkzeichen dargestellt, «-elches die Verbindung zwischen den Abzweigen b und c im Netz erkennbar macht. Um eine unmittelbare Kupplung der Sammelschienen I und II über den Kupplungsschalter e sinnfällig darzustellen, ist ganz. rechts ein U-förmiges Merkzeichen als Symbol für die Kupplung der Sammelschienen I und II dargestellt, «-elches die Horizontalreillen I und II gewissermaßen zusaniinerifal,t. Wie schon angedeutet, kann die Kupplung der Sammelschienen I und II außer über den Kupplungsschalter e auch über zwei Trennschalter bestehen, beispielsweise können die Trennschalter a1 und a.. des Abzweiges a gleichzeitig geschlossen sein. Eine solche Verbindung ist einer Kupplung über den Kupplungsschalter e gleichwertig, solange nicht daran gedacht ist, einen dieser unter Last stehenden Trennschalter zu öffnen.
  • Zur Betätigung der i\leldetafel wird eine Spannungsmessung zwischen den Teilen des Pliantonis durchgeführt, die untereinander durch die je in einem Kreis gezeichneten Kontakte verbunden sein können.
  • Zur Vereinfachung der Steuerung der Signaltafel und zur Verkürzung der zu ihrer Durchführung erforderlichen Zeit ist jedem Abzweig a bis d ein Relais zugeordnet, dessen Kontakt mit a', b' c' bzw. d' gezeichnet ist. Die Relais selber sind als Kreise dargestellt und liegen in Verbindungsleitungen, die voll dein zugehörigen Abzweig ausgehen und zweckmäßig unter Zwischenschaltung voll Widerständen i mit dem einen Pol einer Prüfstromquelle 2 verbunden sind. Der andere Pol der Prüfstromquellea gellt zu einem Umschalter 3, welcher in Pfeilrichtung gedreht werden kann und dann der Reihe nach die Kontakte 4, 5, 6. 7, 8 usw. erreicht. Über den Kontakt .I wird die Stromquelle -a finit ihrem anderen Pol an die Sammelschiene I gelegt. Über den Kontakt 5 wird die Verbindung mit der Sammelschiene H hergestellt, nachdem vorher die Verbindung mit der Sammelschiene I gelöst wurde, und über den Kontakt 6 wird die Verbindung zur Schiene H1 hergestellt. Bevor der Kontakt." in Be wegung gesetzt wird, werden durch Druckknöpfe 9, 1o und i i oder durch Handschalter oder auch durch ein Relais sämtliche Verbin.-sungen der Abzweige a bis cf mit den Sammelschienen I und II und der Schiene I11 sowie ferner der Verbindungsweg am rechten Ende der Schienen b und c geöffnet. Zur Prüfung, der Verbindungen der Sammelschiene I wird der Druckknopf 9 wieder in die Ruhelage zurückgeführt. Dies kann wietieruni von Hand oder auch selbsttätig gesch(2hen. Sobald dann der Kontakt 3 den Gegenkontakt. erreicht, werden die Prüfstromkreise derjenigen Abzweige a, b, c und d, die mit der Sammelschiene I durch die im Kreis gezeichneten Kontakte verbunden sind, Strom erhalten, so saß die entsprechenden Kontakte der Kontakte a' bis d' geschlossen werden. 'Mit dem Schalter 3 ist ein Weiterer Drehschalter 13 verbunden, welcher synchron mit ihm verstellt wird. Wenn der Kontaktarm 3 den Kontakt -1 erreicht, sind über den Kontakt 14 die Stromkreise für sämtliche Meldeeinrichtungen der Reihe I der Schautafel vorbereitet, so saß alle diejenigen Signale der Reihe I betätigt werden, deren zugehörige Kontakte a' bis d' geschlossen sind. Wenn der Schalter 5 in die nächste Stellung übergebt, werden die mit dem Druckknopf zusammenhängenden Kontakte wieder geöffnet, und es wird die gleiche Messung bezüglich der Sammelschiene II vorgenommen, d. h. der Druckknopf io geschlossen. Der Kontakt 13 ist in der Zwischenzeit zum Kontakt 1,3 gelangt, so saß der Stromkreis für die Signale der Reihe II am Kontakt 15 vorbereitet ist. Es «-erden wiederum diejenigen Signale betätigt, deren zugehörige Kontakte ä bis d' geschlossen «erden, schließlich werden auch die mit dem Druckknopf io zusammenhängenden Kontakte wieder geöffnet und die mit dein Druckknopf i i zusammenhängenden Kontakte geschlossen. Daraufhin schließt der Kontaktarrn 3 den Gegenkontakt 6 und dementsprechend der Kontaktarm 13 den Gegenkontakt 16. Jetzt werden in der Reihe III der Schautafel diejenigen Merkzeichen ausgelöst, aus denen die Verbindung des Abzweiges a mit dem -Maschennetz oder die Verbindung des Abzweiges d mit dein Maschennetz oder die irgendwo im \etz bestehende Verbindung zwischen den Abzweigen b und c angezeigt wird. Die einmal eingestellten Merkzeichen bleiben bis zu einem neuen Umlauf des Kontaktarmes erhalten. Nach diesen Vorgängen kann man erkennen, welche Abzweige mit der Sammelschiene 1, welche mit der Sammelschiene 1I und «-elche im Netz, sei es über das Maschennetz, sei es über eine andere Unterstation, miteinander verbunden sind. Wenn in einer der senkrechten Reihen, beispielsweise in der linken Reihe das Merkzeichen in der Reihe I und -zugleich auch das Merkzeichen in der Reihe II ausgelöst wird, dann ersieht nian daraus, saß der Abzweig a über die beiden Trennmesser cal und a. mit beiden Sammelschienen verbunden ist, saß also die Sammelschienen I und II über diese beiden Trennniesser gekuppelt sind. :Man kann deshalb das Symbol ganz rechts in der Schautafel ausschließlich für die Kupplung der beiden Sammelschienen durch den Kupplungsschalter e vorbehalten. Man kann es aber auch über Trennschalterhilfskontakte erregen, wobei jeweils die zu dem gleichen Abzweig gehörenden Trennschalterhilfskontakte in keilte liegen. Diese Reihenschaltungen werden untereinander parallel geschaltet, so daß die Kupplung der Sammelschienen i und 2, sei es über Trennschalter, sei es über den Kupplungsschalter e, zur Auslösung des Kupplungszeichens ganz rechts in der Schautafel benutzt wird.
  • Um nun die Meldetafel ständig in Übereinstimmung mit dem wesentlichen Zustand der Anlage zu bringen, kann man die Kontaktarme 3 und 13, die auf derselben Welle sitzen können, motorisch antreiben, so daß sie entweder dauernd umlaufen und die Messungen im Phantom ständig wiederholen, oder nur dann in Betrieb gesetzt werden, wenn irgendeine Meldung von einer Änderung des Schaltzustandes des Netzes eingegangen ist. Es ist bekannt, die Stellung der Schalter eines Netzes in einem Schaltbild anzuzeigen und dabei die Anordnung so zu treffen, daß jede Stellungsänderung im Netz von einem Alarm in der Station begleitet ist. Der Stromkreis, der diesen Alarm auslöst, sei es ein akustischer Alarm, sei es ein optischer Alarm, z. B. Blinkzeichen bei dem betreffenden Schaltersymbol, kann auch die Kontakteinrichtung 3, 13 in Gang setzen. Mit der Kontakteinrichtung verbindet man dann zweckmäßig die in der schematischen Darstellung von den Druckknöpfen g, 1 o und i i abhängigen Kontakte, so daß selbsttätig diejenigen Schaltverbindungen im Phantom unterbrochen werden, die das Meßresultat störend beeinflussen können. Gleichzeitig kann man die Vorrichtung zur Einstellung der Signaltafel benutzen, um das Bild über den Zusammenhang der Anlageteile fernzumelden, etwa um es in einer Zentralstation anzuzeigen. Da zur Steuerung der Meldetafel erheblichweniger Meldeleitungen oder Kanäle notwendig sind als beispielsweise zur Einstellung eines Gesamtschaltbildes, kann man weitere Meldetafeln in der Station dort anbringen, wo dies von Nutzen ist, z. B. im Zimmer der Betriebsleitung.
  • In Netzen, in welchen eine Zentralstation die Meldungen von mehreren Unterstationen und dem Netz empfängt und beispielsweise zur Einstellung eines Schaltbildes verwertet, kann man den Schaltzustand des Phantoms in der Unterstation auch von der Zentrale aus beeinflussen. Es sind im Verbraucherkreis meistens Schaltungen möglich, welche ein normalerweise zusammenhängendes Verbrauchernetz, wie es in Fig. i dargestellt ist, in zwei voneinander getrennte Teile auflösen. In einem solchen Falle können beispielsweise die Abzweige a und d mit je einem Teil des Verbrauchernetzes verbunden sein, ohne daß infolgedessen eine Kupplung zwischen den leiden Leitungen a und d besteht. Um dem Rechnung zu tragen, ist es möglich. die Schiene III des Netzphantoms in Fig. 2 zu unterteilen und auch in der Unterstation erkennbar zu machen, ob die Verbindung zweier Abzweige mit einem gemeinsamen Verbraucher, der in Fig.2 durch die Schiene III vertreten ist, zu einer Kupplung dieser Abzweige führt oder nicht. Ferner kann man der zugehörigen oder auch mehreren Unterstationen von der Hauptstelle aus die Meldung zukommen lassen, ob die netz= seitigen Verbindungen as und d3 (Fig. i) geschlossen oder offen sind, und auf diese Weise von einer Zentralstelle aus in ,mehreren Unterstationen zugleich erkennbar zu machen, welche Abzweige über das Verbrauchernetz miteinander gekuppelt sind. Diese Maßnahme wird beispielsweise dann in Betracht kommen, wenn das Maschennetz N nicht, wie gezeigt, nur über zwei Speiseleitungen a und d geführt wird, sondern wenn auch noch andere Unterstationen Energie in dasselbe Netz liefern können. Da in der Zentralüberwachungsstelle alle Meldungen zusammenlaufen, besteht an dieser Stelle volle Übersicht darüber, welche Speiseleitungen mit dem Maschennetz zusammenhängen und welche Unterstationen untereinander zusammenhängen. Soweit dies für die Schautafel eines Unterwerks von Wichtigkeit ist, kann die entsprechende Meldung dem Unterwerk zugeleitet werden, in welchem dann beispielsweise an Stelle der das Netz vertretenden Schiene III mehrere Schienen solcher Art in Phantom vorgesehen werden. Die Meldungen, die zu diesem Zweck von der Hauptwarte an die Unterwerke gegeben werden müssen, lassen sich vereinfachen, wenn die Hauptwarte ebenfalls Netzphantome benutzt, etwa je eins für jedes Unterwerk. Eine geeignete Fernmeldeeinrichtung ist in Fig. .I schematisch angedeutet.
  • In Fig. 3 ist, um eine Übersicht über ein Schema für eine Hauptwarte mit Unterwerken zu geben, eine Hauptwarte H dargestellt, welche die Meldungen von zwei Zentralen 71, Z2 empfängt und ferner auch die Meldungen zweier Unterwerke Ui und U2. In jedem Unterwerk, in jeder Zentrale und in der Hauptwarte sind Signaltafeln der in Fig.2 dargestellten Art vorhanden, wie in den Unterstationen Ui, LT" in den Zentralen Z1 und Z2 und in der Hauptwarte durch Vierecke angedeutet ist. In der Station Ui sind die Merkzeichen auf der dort vorhandenen Meldetafel durch kleine Kreise angedeutet. Es liegen vier Merkzeichen nebeneinander, weil vier Leitungen in der Station eintreten bzw. sie verlassen, wobei in der Station selber kein Generator angenommen ist. In der Tafel sind die Rlerkzeichen in fünf Reihen übereinander angeordnet, um alle Verbindungen über beispielsweise zwei Sammelschienen und das -Netz IV sowie die fremden Stationen Z, und U1 darstellen zu können. In der Hauptwarte ist für jede Unterstation und jede Zentrale eine entsprechende Meldetafel angeordnet. Durch Pfeile, welche auf der Hauptwarte zu den Zentralen und den Unterstationen gezogen sind, soll angedeutet -werden, daß die Unterstationen von der Hauptwarte aus Meldungen über die bestehenden I-Ziipplungen zwischen den Abzweigen erhalten, soweit diese Kupplungen nicht innerhalb der betreffenden Unterstation selber hergestellt sind.
  • Das Ausführungsbeispiel in Fig. 2 führt die Messungen zur Feststellung der vorhandenen Leitungsverbindungen nacheinander aus, indem nacheinander die Verbindungen der Abzweige reit den einzelnen Sammelschienen oder dem Netz erprobt «-erden. Es ist auch möglich, die Messungen gleichzeitig durchzuführen, jedoch inuß dabei Sorge getragen «-erden, daß nicht falsche Resultate herauskommen, weil alle Teile des Phantoms, soweit sie in der wirklichen Anlage gekuppelt sind, auch im Phantom miteinander verbunden sind. Inbesondere dürfen nicht auf der Signaltafel zwei verschiedene Schaltverbindungen, die bestehen, in der gleichen Form erscheinen wie eine andere oder zwei andere Verbindungen. Durch Fig. q. wird eine Einrichtung für gleichzeitigeUessung dargestellt. Das Phantom besteht dabei aus dem durch einen doppelten Linienzug eingefaßten Teil, welcher zwei Sammelschienen I, 1I, zwei Generatorabzweige Sr, S. und einen Transforniatorabzweig T1 darstellen möge. Dabei ist zur Vereinfachung der Darstellung die Annahme gemacht, claß Verbindungen zwischen den Abzweigen St, S. und T, nur über eine Verbindung dieser Teile finit den Sammelschienen möglich ist. Wie schon bei Fig. i erläutert, kann jeder Abzweig gleichzeitig mit beiden Satnnrelschienen verbunden sein, es kann aber auch ein Kuppelschalter die beiden Sammelschienen miteinander verbinden, so daß darin alle Abzweige gleichgültig, an welche Saminelschietie sie angeschlossen sind, zugleich auch untereinander verbunden sind. Für die Prüfung, welche Verbindungen im Phantom bestehen, ist eine Priifspannungsquelle 20 vorgesehen. «-elche gegeneinander phasenverschobene Prüfspannungen für jede mögliche Schaltverbindung liefert. Es liegt dementsprechend je eine Spannung ständig zwischen den Sammelschienen I, II, ferner zwischen der Sammelschiene I und jedem der Abzweige und auch zwischen der Sammelschiene II und jedem der drei Abzweige. Die Spannungsquelle 2o kann ein Vielphasentransformator sein, der beispielsweise wie ein Motor gebaut ist und eine Ständerwicklung mit der erforderlichen Zahl von Anzapftmgen und einen Drehfelderzeuger besitzt. Bekanntlich liefert eine derartige Anordnung phasenverschobene Spannungen zwischen je zwei Anzapfungen der Ständerwicklung. Es kann statt dessen auch eine Kunstschaltung gewählt werden, welche pbasenverschoberie Spannungen in genügender Anzahl liefert. Von jeder Anzapfung der einen Wicklung der Stromquelle 2o geht unter Vorschaltung je eines Widerstandes 2i, 22, 23, 2-. und 2; eine Verbindung zu je einem der leitenden Teile des Netzphantoms. Gleichzeitig sind Spannungsrelais 30, 34 32 und 33, 34, 35 und 36 zwischen je zwei zu verbindende leitende Teile geschaltet. Die Kontakte dieser Relais sind rechts daneben gezeichnet und je von einem viereckigen Rahmen eingefaßt. In einer Meldetafel 1I sind zwei senkrechte Keilren von Merkzeichen vorgesehen, von denen die eine Reihe für die Verbindungen mit der Sammelschiene l und die zweite Reihe für Verbindungen mit der Sammelschiene 1I vorgesehen ist. Die Merkzeichen werden betätigt, wenn die Spannungsrelais 3o bis 36 die entsprechenden Kontakte schließen. Wenn im Phantom eine Verbindung zwischen den Sammelschienen I und II hergestellt wird - die Verbindungen sind der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen, da ihre Anordnung nach der Erläuterung der Fig. 2 ohne weiteres verständlich ist -=, dann verliert Relais 30 seine Spannung und schließt seinen Kontakt. Dementsprechend schließen sich auch die Kontakte der übrigen Relais, wenn die entsprechenden Spannungen verschwinden, d. h. wenn im Phantom eine Verbindung geringen Widerstandes zwischen den entsprechenden Anlageteilen hergestellt wird. Wenn das Relais 31 spannungslos wird, wird das oberste Merkzeichen der Reihe I ausgelöst und zeigt dadurch an, daß der AbzweigSr mit der Sammelschiene I verbunden ist. Entsprechend verhalten sich auch die übrigen Merkzeichen der lleldetafellI. Wenn glas Relais 30 seine Spannung verliert, bedeute t dies, daß die Sammelschienen I und I1 untereinander gekuppelt sind, so däß jeder Abzweig, der mit einer dieser Sammelschienen verbunden ist, gleichzeitig auch mit der andeien Sammelschiene Verbindung bat. An der Meldetafel ergibt sich dann ohne @.rLiteres, daß das Merkzeichen jedes Abzweiges, welches in der einen Reihe erscheint, gleichzeitig auch in der zweiten Keilre erscheint. Die Schließung des Kontaktes des Relais 30 kann man nun einerseits benutzen, um die Kupplung der Sammelschienen in der Meldetafel noch durch ein weiteres nicht gezeichnetes Symbol kenntlich zu machen, in manchen Fällen wird man aber dieses besonderen Zeichens nicht bedürfen.
  • Den Anzeigezustand der Meldetafel kann man gleichzeitig fernmelden, beispielsweise um in der Hauptwarte eine entsprechende Signaltafel einzustellen. Eine derartige Meldung ist wesentlich einfacher und verlangt weniger Leitungen oder was das gleiche bedeutet, bei einem Verteiler weniger Kontakte als eine Übertragung der Stellungen aller Ölschalter und aller Trennschalter. An Stelle der Stromquelle :2o kann man auch andere Stromquellen verwenden, man muß jedoch dafür sorgen, daß sich nicht die Spannungen zwischen irgendwelchen Teilen des Phantoms gegenseitig kompensieren können. Zu dem Zweck kann man Spannungen mit abweichenden Frequenzen verwenden, oder man kann auch für alle Messungen Gleichspannungen verwenden und diese Gleichspannung irgendwelchen periodischen oder nichtperiodischen Schwankungen unterwerfen, so daß sich zwei Spannungen höchstens vorübergehend, aber niemals ständig kompensieren können. Für die Einstellung des Phantoms oder auch als Ersatz für das vereinfachte Phantom kann man ein etwa für andere Zwecke bereits vorhandenes Phantom unter Umständen heranziehen. Soweit jedoch in diesem anderen Phantom Stromkreise zur Steuerung von Merkzeichen, z. B. zur Beleuchtung unter Spannung stehender Teile vorgesehen sind, ist entweder eine Speisung dieser Stromkreise aus völlig getrennten Stromquellen erforderlich, oder aber es ist doppelpolige Abschaltung dieses Phantoms anzuwenden, damit solche Netzteile, welche abgeschaltet sind, auch im Phantom allpolig abgeschaltet sind und nicht etwa durch Benutzung der gemeinsamen Rückleitung zur speisenden Stromquelle, untereinander verbunden bleiben. Bereits für andere Zwecke vorhandene Netzphantome sind beispielsweise Schaltungen zur Steuerung der Schaltersymbole eines Dunkelschaltbildes oder der Symbole eines Leuchtschaltbildes oder Phäntomschaltungen, welche zu Meßzwecken dienen, beispielsweise um die Blindlastverteilung oder die Größe der bei induktivem Erdschluß wirksamen Netzkapazität oder die Spannungs- und Stromverteilung experimentell zu ermitteln. Man wird die Meßkreise, welche zur Feststellung bestehender Verbindungen dienen, zweckmäßig mit hochohmigen Relais oder Anzeigegeräten oder mit entsprechend hochohrnigen Strombegrenzungswiderständen ausstatten, was schon aus dem Grunde empfehlenswert ist, weil dadurch der Leistungsbedarf der Einrichtung herabgesetzt wird. Die Anzeigegeräte oder Merkzeichen oder die Relais zur Betätigung dieser Merkzeichen können empfindliche Geräte, z. B. polarisierte Relais sein, bei Verwendung von Kleintransformatoren, beispielsweise Klingeltransformatoren für die Speisung und für die Messung kann man polarisierte Relais mit vorgeschaltetem Gleichrichter verwenden. Alan erreicht dadurch eine weitere Herabsetzung des erforderlichen Leistungsbedarfs. Die Merkzeichen selber können beispielsweise Lampen sein. Es können auch Fallklappen sein, die man von Hand zurückstellt. Es empfiehlt sich aber, statt Fallklappen Relais mit Haltestromkreisen zu verwenden, weil es dann einfacher ist, sämtliche Merkzeichen der Schautafel durch Öffnung eines einzigen Kontaktes in die Ruhestellung zurückzuführen, bevor eine neue Einstellung beginnt. Diese Rückführung kann beispielsweise bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung mit dem Anlauf und der Weiterschaltung der Kontaktarme 3 und 13 verbunden werden. Wenn diese Kontaktarme dauernd laufen, wird man zweckmäßig an einer bestimmten Stelle, etwa einer Nullstellung der Kontaktarme 3 und 13, die Haltestromkreise unterbrechen, so daß eine Neueinstellung erfolgen kann. Man kann die Rückführung der Schauzeichen hierbei mit solcher Verzögerung ausstatten, daß die Merkzeichen, welche während eines Umlaufs betätigt worden sind und zu Beginn des nächsten Umlaufs ihren Haltestromkreis verloren haben, gar nicht erst verschwinden, wenn sie bei diesem Umlauf wieder betätigt werden. Die Verzögerungszeit muß dabei also etwas größer gewählt werden als die Laufzeit der Kontaktarme 3, 13 bis zu dem entsprechenden Gegenkontakt beträgt. Man verhindert auf diese Weise unnötiges Verschwinden und Wiederkehren der Merkzeichen. Die Form des verwendeten Merkzeichens ist für die Erfindung nicht wesentlich, man kann hier beispielsweise die polarisierten Schauzeichen verwenden, welche aus der Telefontechnik bekannt sind,- die eine verstellbare Blende besitzen. Die Schautafel kann statt dessen auch Buchsen zur Aufnahme von Lampen besitzen, die zweckmäßigerweise lediglich von vorne eingesteckt zu werden brauchen und dort eingesteckt werden, wo Zusammenschaltungen bestehen sollen. Das Aufleuchten der Lampen kann dann erfolgen, entweder wenn der g Y Wünschte Zustand besteht oder wenn der e gewünschte Zustand nicht mehr besteht. \ amentlich die letztere Ausführungsform ist sehr zweckmäßig, weil dadurch der Betriebsleiter sofort darauf aufmerksam gemacht wird, daß sich in der Schaltung eine grundlegende -:inderung vollzogen hat, so 1a17 sie jetzt nicht mehr so ist, wie sie nach dem Plan sein soll. Wenn beispielsweise bei der lIeldetafel der Fig. d. in der Reihe I an Stelle des obersten Merkzeichens eine Lampe eingesetzt wird, so leuchtet diese nur, wenn der Abzweig S, mit der Sammelschiene I verbunden ist. Das Erlöschen dieser Lampe macht also sofort darauf aufmerksam, daß diese Verbindung nicht mehr besteht. Wenn man bei dieser Tafel Lampen nur dort einsteckt, wo eine bestehende Kupplung, die planmäßig bestehen soll, angezeigt «-erden muß, dann läßt sich jede Abweichung von dein gewünschten Zustand durch das Verdunkeln der Lampe deutlich erkennbar machen. Man kann die Allordnung auch so treffen, daß man Lampen zweierlei Farben verwendet und beispielsweise diejenigen Stellen, an denen planmäßig eine Kupplung bestehen soll, in, der Meldetafel mit einer grünen Farbe besetzt, während man die übrigen Stellen, die planmäßig nicht gekuppelt sind, finit roten Lampen besetzt. Das Erlöschen einer grünen Lampe und ebenso das Aufleuchten einer roten Lampe an einer anderen Stelle zeigen sofort an, zwischen «-elchen Teilen eine planmäßig bestehende Kupplung aufgehoben wurde und zwischen welchen Teilen abweichend vom Plan eine Kupplung hergestellt worden ist.
  • In dem Phantom, «-elches beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, ist eilte Schiene III vorlianden, welche dazu dient, Kupplungen zwischen den -,%.bz@,veigen iin Phantom zu ersetzen, soweit diese Kupplungen nicht in der Station selbst, sondern außerhalb, etwa durch Verbindung mit einem gemeinsamen Verbraucher oder durch Verbindung in einer Unterstation bestellen. Für die Frage, ob eine beabsichtigte Schalthandlung vorgenommen werden darf, ist u. U. auch zu berücksichtigen, ob ein Abzweig gegen Erde verbunden ist. Daher kann es für die Betriebsführung wichtig sein, in der Merktafel auch etwa bestehende Verbindungen gegen Erde #-.nzuzeigen. Eine solche Anzeige kann nun ermöglicht «-erden, indem beispielsweise eine vorhandene Erdung gemeldet und dann von Hand in der 'Meldetafel registriert wird. Man kann sich dazu aber auch einer Schiene ähnlich der Schiene III bedienen und selbsttätig gesteuerte Verbindungskontakte vorsehen, durch deren Schließung die einzelnen Abzweige und auch die einzelnen Sammelschienen finit dieser verbunden werden, sobald die entsprechende'' Anlageteile durch einen Erciungstrennschalter geerdet sind. Es wird .ich dadurch nur die Zahl der vorzunehmenden Prüfungen entsprechend erhöhen. In, übrigen kann die gleiche Anordnung, die auch in Fig. 2 dargestellt, oder eine ähnlich arbeitende Anordnung dazu dienen, die bestehende 1?rdi-erbinciung automatisch in der Meldetafel anzuzeigen.
  • leben der automatischen Steuerung des Phantoms kann man gleichzeitig noch Handbedienung vorsehen, welche dann die Möglichkeit gibt, in dem Phantom beabsichtigte Schaltungsänderungen und Verbindungen von Hand zu markieren, so daß die Meldetafel ein Hilfsmittel darstellt, zu erkennen, inwiefern sich die bestehenden Kupplungen dadurch auflösen bzw. inwieweit Anlageteile, die zunächst noch getrennt sind, durch die Schalthandlung miteinander gekuppelt werden. Mal. kann sich also in der Meldetafel die Wirkung der Öffnung oder Schließung einzelner Stromwege vorzeichnen und auf Grund eines derartigen Versuchs selbst Entschließungen über die tatsächliche Durchführung von Schalthandlungen fassen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Überwachungseinrichtung, welche mit Hilfe einer Phantolnschaltung und einer Prüfstromquelle den Schaltzustand eines Energieverteilungsnetzes anzeigt, gekennzeichnet durch eine von der Phantomschaltung gesteuerte Anzeigetafel, auf welcher sowohl die unmittelbare Kupplung der Abzweige oder Sammelschienen der Anlage wie auch deren mittelbare Kupplung über das Verbrauchernetz allgezeigt wird. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die 1-Izr@zeichen der Anzeigetafel durch eine Abfragveinrichtung gesteuert werden, welche mittels einer einzigen Prüfstromquelle säliltliche Verbindungsmöglichkeiten der Phantoinschaltung durchprüft. 3. Einrichtung - nach Allspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Merkzeichen der Anzeigetafel gleichzeitig durch voneinander in der Größe, Richtung, Frequenz oder in sonstiger Beziehung abweichende Prüfspannungen gesteuert «-erden. welche zwischen die Teile des Phantoms eingeschaltet sind, zwischen denen eine Verbindungsmöglichkeit bestellt. .1. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, da.; zur Feststellung der bestehenden Verbindungen hochohmdge Anzeigegeräte oder Relais dienen. 5. Einrichtung nach Anspruch a, gelierln7eichnet durch eine Umschalteinrichtung, welche die Prüfstroinquelle und die Anzeigegeräte oder Relais wahlweise zwischen die einzelnen Teile der Phantomschaltung schaltet. C. Einrichtung nach Anspruch i o@lir folgenden, gekennzeichnet,durc'h eine Anzeigetafel mit Schauzeichen in solcher Anordnung, daß jeweils die untereinander synchron arbeitenden Anlageteile in denselben Feldern einer Meldetafel durch Schauzeichen markiert sind. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageteile in einer nach den Sammelschienen unterteilten Anzeigetafel jeweils in ;dem Feld derjenigen Sammelschienen markiert sind, mit welcher sie verbunden. sind. B. Einrichtung nach Anspruch z oder folgenden bei Anlagen mit einem Leuchtschaltbild, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter .der Beleuchtungsstromkreise des Leuchtschaltbildes zweipolig auisgeführt sind, so @d@aß sie bei ihrer Öffnung eine vollständige Trennung der Stromkreisteile herbeiführen. g. Einrichtung nach Anspruch r oder folgenden bei Anlagen mit einem Leuchtschaltbild, deren Beleuchtungsstromkreise für die Prüfapannungsart (Gleichstrom, Wechselstrom) stromdurchlässig zusammenhängen (galvanisch, induktiv, kapazitiv), gekennzeichnet durch eine Umschalteinrichtung, welche verhindert, daß mehrere Prüfspannungen gleichzeitig eingeschaltet sind.
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