DE724776C

DE724776C - Device for remote control of heavy current consumers over long distances

Info

Publication number: DE724776C
Application number: DES138403D
Authority: DE
Inventors: Fritz Lucan
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-08-26
Filing date: 1939-08-26
Publication date: 1942-09-05

Description

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.Device for remote control of heavy current consumers over a long distance Distances The invention relates to a device for remote control of S tarkstromv who are distant from the command post and from each other are.

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.It is known to switch several power consumers with high current Remote-. Switch to use that of a continuously sustained current be held in their on position. There are four to control the remote switches Lines required, two for switching on and two for switching off to serve. The cross-sections of the control lines are large, as the one for the switch-on position required control current all control coils of the remote switch are sufficient at the same time must eat. This facility is therefore for electricity consumers who are far from each other and are arranged remotely from the command point, due to the very high line costs very expensive. For the remote control of high-voltage consumers via low-voltage lines Up to now it was only possible to bridge relatively short distances if the Investment costs, especially with regard to the cable cross-sections, as well as the operating costs should remain economically viable. This fact is explained by the fact that the required control power of the well-known low-current controlled relays for Transmission over long distances on the lines in question is too high is.

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.For voltage regulation on long cables, one also has to and switching off of distributed control stages proposed, low-current controlled To use remote switches, each of which is fed with the control current for so long until the next remote switch comes into action. The remote switches are with mutual locking Lungs. For this facility are / wipe six control lines for every two remote switches. With this kind the control of the I # ern switch is also associated with a large amount of wiring.

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.The invention creates a device that allows in an economical way using heavy current consumers over long distances of low-voltage lines to control. : times the invention are every electricity consumer one with successive current impulses its switching positions "alternating weak current controlled" Remote switch, a low-voltage intermediate relay and a control voltage source assigned. Here, the pulse from one of the duration of the contact of the command button independent pulse generator fed to the closest intermediate relay, which is only after it has responded, an effective pulse is sent to the next intermediate relay passes on. Through the invention, which the power consumers one after the other on or can be switched off, there is the possibility of being separated from each other at great distances to switch on or off lying power consumers with a particularly small control power. It can therefore be used for the between the command point and the intermediate relay Lines with very small cross-sections are used. The only controls are two lines required.

Die Zeichnung zeigt ein Schaltbild für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawing shows a circuit diagram for an embodiment of the Invention.

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.The power consumers to be controlled 1, 2, z. B. incandescent lamps fed by the power grid 3 and should be from the remote command post q. with your command button 5 over the trunk lines 6,; on and off will. The switching on and off of the consumers 1, 2 takes place with consecutive Current impulses their switching positions changing low-current controlled remote switches 8, 9. These remote switches, hereinafter referred to as the reverse remote switch for short, have the advantage that they have a particularly small tax output (order of magnitude of about i W). As long-distance lines 6, 7 such lines are used, their permissible electrical load is lower than the control power of the reversing remote switch 8, 9; z. B. can easily have two free conductors of Telephonlmbeln - (line cross-section in the order of magnitude of 0.5 mm2) can be used for this purpose. The reverse remote switch 8, 9 are assigned by them associated low-current intermediate relays i o, i i with the contact pairs 1-2, 13, 14 or 15, 16, 1; controlled. The control power of the intermediate relay i o, i i is lower than that of the reverse remote switch 8, 9 (control output of an intermediate relay in the order of magnitude of o, i W) and can from the trunk lines 6,; just like that transferred «to earth. The intermediate relays io, i i are connected in parallel to one another via the long-distance lines 6, 7 by one of the command button 3 of the command center .I controlled pulse generator 18 influenced and via a small transformer i9 and a rectifier 20 is fed from the alternating current network 21. The ones from the intermediate relays 10, 11 controlled reversing remote switches 8, y are assigned to them by individuals Control voltage sources 22, 23, e.g. B. Flashlight batteries over which, in the tightened position the intermediate relay io, i i closed contacts 12 and 15 respectively.

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.To achieve a low holding current that is even less than the pick-up current, the intermediate relays i o, i i when controlled with direct current energized in the pick-up position via resistors 2d., 25 (contact pairs 13, 16 of the intermediate relays i o, ii closed). The elements of the entire control circuit are dimensioned in such a way that that the intermediate relay in the order of your the command point 4 closest lying to your at the end of the trunk line 6,; lying intermediate relay briefly Respond to the intermediate relay one after the other after tightening the previous one. So from the command point with the command button 5 via the pulse generator 18 a pulse on the trunk lines 6,; given, the intermediate relay is io first tighten, as the voltage drop at this point on the capillary is less than at the points further away from the command post. The holding current is lower than the starting current due to the upstream resistor d. As a result The lower current consumption of the intermediate relay io increases the control voltage the winding of the intermediate relay i i by a certain amount compared to the Pick-up of the intermediate relay io prevailing control voltage. The one now on the winding the control voltage of the intermediate relay i i is sufficient to respond to this intermediate relay the end. The holding current of the intermediate relay ii is due to the now upstream Resistance 25 also less than the pull-in current, so that the control voltage for an intermediate relay that is even further away from the command point I. whose response value would increase.

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.The pulse generator i8 consists of a delay relay with a pair of contacts 26 and has the task of controlling the control current for the intermediate relays io, i i independently the duration of the contact of the command button 5 for each control command at least Maintain it until the remote return switch 8, 9 have addressed. The pulse generator i8 is via the same transformer i9 from the same network 2i as the intermediate relay io; i i, however, about a special one Rectifier 27 is fed and closes the pair of contacts 26 in the tightening position and thus the control circuit for the intermediate relay 10, Ii.

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.The control point is used to monitor the switching status of the consumer a display device 28 is provided, which by one of the command button 5 via the pulse generator 18 controlled reversing remote switch 29 is influenced. The reverse remote switch 29 is via the pair of contacts 26 of the pulse generator 18 from the same rectifier 27 fed like the pulse generator.

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.In order to control consumers independently in certain cases are assigned to the individual consumers 1, 2 local command buttons 30, 31, which are connected in parallel to the contact pairs 12 and IS of the intermediate relays i o, i i are.

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.The invention solves the problem in remote control from power consumers safely and economically long distances to bridge. The distance between the command point and the last consumer can e.g. B. about 20 km, the distance between the individual consumers as well be several kilometers.

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.The device can provide feedback on the switching status with a system of the individual consumers. For example, consumers can controlling reversing remote switch high current side auxiliary relays with two in their Control the tightening position of closed pairs of contacts, one pair of contacts of the an auxiliary relay connected in series with one contact pair of the other auxiliary relay is in a circuit for feedback of the switched-on state of the consumer and the other contact pairs of the auxiliary relays connected in parallel to one another in one Circuit for feedback of the switch-off state of the consumer.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for remote control of heavy current consumers, who are far from the command post and from each other, thereby characterized in that each current consumer (1, 2) one with successive current pulses its switching positions alternating low-current controlled remote switch (8, 9), a low-voltage relay (io, ii) and a control voltage source (22, 23) are assigned and that the pulse from one of the duration of the contact of the command button independent pulse generator (i8) is fed to the closest intermediate relay, that only after it has responded does an effective impulse to the next closest Intermediate relay passes.

2. Device according to claim i, characterized in that that to the control line (6, 7) going out from the pulse generator (18) all intermediate relays (io, ii) are connected in parallel to each other and when the intermediate relay responds Resistors turn on in the excitation circuit of each intermediate relay, so that as a result of the reduction in the holding current at the intermediate relay to the respective Intermediate relay, the pulse reached the closest intermediate relay in an effective size can continue to run.