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Einrichtung zum Fernsteuern von Starkstromverbrauchern über weite
Entfernungen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Fernsteuern von S tarkstromv
erbrauchern, die von der Befehlsstelle und unter sich voneinander weit entfernt
sind.
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Es ist bekannt, zum Schalten von mehreren Stromverbrauchern starkstromgespeiste
Fern-. Schalter zu verwenden, die von einem dauernd aufrechtzuerhaltenden Strom
in ihrer Einschaltstellung gehalten werden. Zum Steuern der Fernschalter sind vier
Leitungen erforderlich, von denen zwei zum Einschalten und zwei zum Ausschalten
dienen. Die Querschnitte der Steuerleitungen sind groß, da der für die Einschaltstellung
erforderliche Steuerstrom alle Steuerspulen der Fernschalter gleichzeitig genügend
speisen muß. Diese Einrichtung ist daher für Stromverbraucher, die weit voneinander
und von der Befehlsstelle entfernt angeordnet sind, infolge des sehr großen Leitungsaufwandes
sehr kostspielig. Bei der Fernsteuerung von Starkstromverbrauchern über Schwachstromleitungen
konnte man bisher nur verhältnismäßig geringe Entfernungen überbrücken, wenn die
Anlagekosten, insbesondere im Hinblick auf die Leitungsquerschnitte, sowie die Betriebskosten
wirtschaftlich tragbar bleiben sollten. Dieser Umstand erklärt sich daraus, daß
die erforderliche Steuerleistung der bekannten schwachstromgesteuerten Relais zur
Übertragung über weite Entfernungen auf den in Betracht kommenden Leitungen zu hoch
ist.
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Auch hat man für die Spannungsregelung auf langen Leitungen zum Zu-
und Abschalten von verteilt liegenden Regelstufen vorgeschlagen, schwachstromgesteuerte
Fernschalter zu verwenden, von denen jeder so lange mit dem Steuerstrom gespeist
wird, bis der nächste Fernschalter in Tätigkeit tritt. Die Fernschalter sind mit
gegenseitigen Verriege-
Lungen versehen. Für diese Einrichtung sind
/wischen je zwei Fernschaltern sechs Steuerleitungen erforderlich. Mit dieser Art
der Steuerung der I# ernschalter ist ebenfalls ein großer Leitungsaufwand verbunden.
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Durch die Erfindung ist eine Einrichtung geschaffen, die es gestattet,
in wirtschaftlicher Weise Starkstromverbraucher über weite Entfernungen unter Verwendung
von Schwachstromleitungen zu steuern. :fach der Erfindung sind jedem Stromverbraucher
ein bei aufeinanderfolgenden Stromimpulsen seine Schaltstellungen "wechselnder schwachstromgesteuerter
Fernschalter, ein Schwachstromzwischenrelais und eine Steuerspannungsquelle zugeordnet.
Hierbei wird der Impuls von einem von der Dauer der Kontaktgabe des Befehlstasters
unabhängigen Impulsgeber dem nächstliegenden Zwischenrelais zugeführt, das erst
nach seinem Ansprechen einen wirksamen Impuls an das wieder nächstliegende Zwischenrelais
weitergibt. Durch die Erfindung, die die Stromverbraucher nacheinander ein- bzw.
ausschalten läßt, ist die Möglichkeit gegeben, auf große Entfernungen getrennt voneinander
liegende Stromverbraucher mit einer besonders kleinen Steuerleistung ein- bzw. auszuschalten.
Es können daher für die zwischen der Befehlsstelle und den Zwischenrelais liegenden
Leitungen sehr kleine Querschnitte verwendet werden. Zur Steuerung sind lediglich
zwei Leitungen erforderlich.
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Die Zeichnung zeigt ein Schaltbild für ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
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Die zu steuernden Starkstromverbraucher 1, 2, z. B. Glühlampen, werden
von dem Starkstromnetz 3 gespeist und sollen von der weit entfernt liegenden Befehlsstelle
q. mit dein Befehlstaster 5 über die Fernleitungen 6, ; ein --und ausgeschaltet
werden. Die Ein- und Ausschaltung der Verbraucher 1, 2 erfolgt durch bei aufeinanderfolgenden
Stromimpulsen ihre Schaltstellungen wechselnde schwachstromgesteuerte Fernschalter
8, 9. Diese Fernschalter, die im folgenden kurz L'mkehrfernschalter bezeichnet werden,
haben den Vorzug, daß sie eine besonders kleine Steuerleistung (Größenordnung von
etwa i W) besitzen. Als Fernleitungen 6, 7 dienen solche Leitungen, deren zulässige
elektrische Belastung geringer ist als die Steuerleistung der Umkehrfernschalter
8, 9; z. B. können ohne weiteres zwei freie Leiter von Telephonlmbeln - (Leitungsquerschnitt
in der Größenordnung von o,5 mm2) dazu benutzt werden. Die L'mkehrfernschalter 8,
9 werden von ihnen zugeordneten Schwachstromzwischenrelais i o, i i mit den Kontaktpaaren
1-2, 13, 14 bzw. 15, 16, 1; gesteuert. Die Steuerleistung der Zwischenrelais i o,
i i ist geringer als die der LTmkehrfernschalter 8, 9 (Steuerleistung eines ZwischenreIais
in der Größenordnung von o,i W) und kann von den Fernleitungen 6, ; ohne weiteres
übertragen «erden. Die Zwischenrelais io, i i werden in Parallelschaltung zueinander
über die Fernleitungen 6, 7 durch einen von dem Befehlstaster 3 der Befehlsstelle
.I gesteuerten Impulsgeber 18 beeinflullt und über einen Kleintransformator i9 und
einen Gleichrichter 20 von dem Wechselstromnetz 21 gespeist. Die von den Zwischenrelais
l0, 11 gesteuerten Umkehrfernschalter 8, y werden von einzelnen ihnen zugeordneten
Steuerspannungsquellen 22, 23, z. B. Taschenlampenbatterien, über die, in der Anzugsstellung
der Zwischenrelais io, i i geschlossenen Kontakte 12 bzw. 15 gespeist.
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Zur Erzielung eines geringen Haltestromes, der noch geringer ist als
der Anzugsstrom, werden dieZwischenrelais i o, i i bei Steuerung mit Gleichstrom
in der Anzugsstellung über Widerstände 2d., 25 erregt (Kontaktpaare 13, 16 der Zwischenrelais
i o, ii geschlossen). Die Elemente des gesamten Steuerstromkreises sind derart bemessen,
daß die Zwischenrelais in der Reihenfolge von dein der Befehlsstelle 4 am nächsten
liegenden zu dein am Ende der Fernleitung 6, ; liegenden Zwischenrelais kurzzeitig
jeweils nach dem Anziehen des vorltergehendeit Zwischenrelais nacheinander ansprechen.
Wird also von der Befehlsstelle aus mit dem Befehlstaster 5 über den Impulsgeber
18 ein Impuls auf die Fernleitungen 6, ; gegeben, wird das Zwischenrelais io zuerst
anziehen, da der Spannungsabfall an dieser Stelle der Fernleitung geringer ist als
an den weiter von der Befehlsstelle entfernt liegenden Stellen. Der Haltestrom ist
infolge des vorgeschalteten Widerstandes d geringer als der Anzugsstrom. Infolge
der geringeren Stromaufnahme des Zwischenrelais io steigt die Steuerspannung an
der Wicklung des Zwischenrelais i i um einen bestimmten Betrag gegenüber der beim
Anzug des Zwischenrelais io herrschenden Steuerspannung. Die jetzt an der Wicklung
des Zwischenrelais i i liegende Steuerspannung reicht zum Ansprechen dieses Zwischenrelais
aus. Der Haltestrom des Zwischenrelais ii ist infolge des jetzt vorgeschalteten
Widerstandes 25 ebenfalls geringer als der Anzugsstrom, so daß die Steuerspannung
für ein noch weiter von der Befehlsstelle I entfernt liegendes Zwischenrelais auf
dessen Ansprechwert steigen würde.
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Der Impulsgeber i8 besteht aus einem Verzögerungsrelais mit dein Kontaktpaar
26 und hat die Aufgabe, den Steuerstrom für die Zwischenrelais io, i i unabhängig
von der Dauer der Kontaktgabe des Befehlstasters 5 bei jedem Steuerbefehl mindestens
so lange aufrechtzuerhalten, bis die t'rnkehrfernschalter
8, 9
angesprochen haben. Der Impulsgeber i8 wird über den gleichen Transformator i9 von
dem gleichen Netz 2i wie die Zwischehrelais io; i i, jedoch über einen besonderen
Gleichrichter 27 gespeist und schließt in der Anzugsstellung das Kontaktpaar 26
und damit den Steuerstromkreis für die Zwischenrelais 10, Ii.
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Zur Überwachung des Schaltzustandes der Verbraucher ist in der Befehlsstelle
eine Anzeigevorrichtung 28 vorgesehen, die durch einen von dem Befehlstaster 5 über
den Impulsgeber 18 gesteuerten Umkehrfernschalter 29 beeinflußt wird. Der Umkehrfernschalter
29 wird über das Kontaktpaar 26 des Impulsgebers 18 von demselben Gleichrichter
27 gespeist wie der Impulsgeber.
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Um in bestimmten Fällen die Verbraucher unabhängig voneinander steuern
zu können, sind den einzelnen -Verbrauchern 1, 2 örtliche Befehlstaster 30, 31 zugeordnet,
die den Kontaktpaaren 12 bzw. IS der Zwischenrelais i o, i i parallel geschaltet
sind.
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Durch die Erfindung ist die Aufgabe gelöst, bei der Fernsteuerung
von Starkstromverbrauchern mit Sicherheit und in wirtschaftlicher Weise weite Entfernungen
zu überbrücken. Die Entfernung zwischen der Befehlsstelle und dem letzten Verbraucher
kann z. B. etwa 2o km, die Entfernung zwischen den einzelnen Verbrauchern ebenfalls
mehrere Kilometer betragen.
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Die Einrichtung kann mit einer Anlage zut Rückmeldung des Schaltzustandes
der einzelnen Verbraucher ausgestattet werden. Z. B. können die die Verbraucher
steuernden Umkehrfernschalter starkstromseitig Hilfsrelais mit je zwei in deren
Anzugsstellung geschlossenen Kontaktpaaren steuern, wobei das eine Kontaktpaar des
einen Hilfsrelais mit dem einen Kontaktpaar des anderen Hilfsrelais hintereinandergeschaltet
in einem Stromkreis zur Rückmeldung des Einschaltzustandes der Verbraucher liegt
und die anderen Kontaktpaare der Hilfsrelais einander parallel geschaltet in einem
Stromkreis zur Rückmeldung des Ausschaltzustandes der Verbraucher liegen.