DE742845C - Vorrichtung zur Erzeugung von Steuerimpulsen in Wechselstromverteilungsnetzen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Erzeugung von Steuerimpulsen in Wechselstromverteilungsnetzen Es besteht vielfach das Bedürfnis, bei elektrischen Verteilnetzen von zentraler Stelle aus Impulse zu geben, die zur Auslösung von Signalen, Schalteinrichtungen u. dg1. dienen. So ist es vielfach wünschenswert, bestimmte -Lichtquellen, -wie beispielsweise die Straßenbeleuchtung, von zentraler Stelle ein- und auszuschalten. Ebenso kann es zweckmäßig sein, elektrische Heizeinrichtungen in derselben Weise ;ein- und auszuschalten oder an Mehrfachtarifzählern die Umschaltung auf einen anderen Tarif durchzuführen.
• Für die Lösung dieser Aufgabe sind bereis verschiedene Vorschläge bekanntgeworden. So ist es beispielsweise bekannt, die Stromzuführung, bei Mehrphasenanlagen gegebenenfalls beschränkt auf eine Phase, kurzzeitig zu unterbrechen und diese Unterbrechung zur Steuerung der erforderlichen Schaltvorgänge heranzuziehen. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die Stromunterbrechung und die hiermit verbundene Spannungsabsenkung für eine . Reihe besonders empfindlicher Verbraucher unzuträglich sein kann und Störungen, beispielsweise in Form einer tatsächlichen Abschaltung der Anlage, zur Folge haben kann. Auch kann bei empfindlichen Inndu-trdebetrzeben durch fe wenn auch nur kurzzeitige Spannungsabsenkung eine Störung der Gleichmäßigkeit des Fabrikates ;eintreten.
• Um diese Nachteile zu vermeiden, ist weiter vorgeschlagen worden, durch. besondere Hochfrequenzsender Hochfrequennzimpulse in das Netz zu senden, die an und für sich auf die Niederfrequenzverbraucher keinen störenden Einfuß haben. Diese Einrichtungen erfordern jedoch einen verhältnismäßig hohen Aufwand für die erforderlichen Hochfrequenzsender und Empfangsanlagen. Es ist weiter auch ein Vorschlag bekanntgeworden, wonach ein Steuerkommando mit Hilfe einer kurzzeitig eingeschalteten Drosselspule gegeben wird, die beispielsweise in eine Phase der Leitung durch Öffnung eines Überbrückungsschalters eingeschaltet wird.

  Eine solche Anordnung bewirkt infolge der,

  einseitig eingeschalteten Drosselspule 0 g* 4:

  Unsvmmetrie in dem Netz, die zur Auslö

  des Empfangsrelais dient. Jedoch kann ',

  Unsymmetrie für empfindliche Apparate -,;ön störendem Einfluß seile, um so mehr, als der wirksame Spannungsempfang einer solchen Drossel mit dem Belastungsstrom zunimmt. Die vorliegende Erfindung gibt eine Lösung, die es ermöglicht, die Steuerimpulse in einer Weise zu geben, daß einerseits auch sehr- empfindliche Verbraucher nicht gestört werden und andererseits die beabsichtigten Steuerungen sicher ausgeführt werden. Die Erfindung geht von der bekannten Vorrichtung aus, bei der ein Steuerimpuls in das Netz durch Einschaltung einer Drossel zwischen Netz und Spannungsquelle gegeben wird. Sie besteht darin, als Drossel eine Eisendrossel zu verwenden., deren Eisenkern derart bemessen ist, daß bereits bei einem im Verhältnis zum Netzstrom sehr geringen Stromwert eine Sättigung eintritt.
• Eine derartige Drosselspule stellt während des Gesanitstromverlaufs oberhalb der niedrigliegenden Sättigungsstromgrenzeeinen praktisch vernachlässigbaren Widerstand dar, so daß irgendeine störende Beeinflussung ausgeschlossen ist. Sobald jedoch die Stromstärke den Sättigungswert bei der Annäherung analen Stromnulldurchgang unterschreitet, wird der hohe induktive Widerstand der Drossel plötzlich wirksam, so daß eine solche, plötzliche Verzerrung des Stromlaufs eintritt, daß der Strom während einer gewissen Zeit Null bleibt. Ist nrui die Spannung im wesentlichen in Phase mit dem Strom (Ohmsche Belastung), was für größere Netze `im allgemeinen immer zutrifft, so bleibt während der Strompausen auch die Spannung für eine gewisse Zeit gleich 1u11. Diese Verzerrung kann man mit Hilfe von einfachen Einrichtuingen an allen Stellen des Netzes zur Erzeugung von Steuerimpulsen hervorrufen. Man kann nun Relais konstruieren, deren Anker abfällt sowie der Stromnulldurchga.ng in, der Wicklung dieses Relais verbreitert wird. Es ist auch möglich, das Relais so zu konstruieren, daß dann der Anker abgefallen bleibt. Durch entsprechende Dimensionierung und Abstimmung der Eigenfrequenz derartige eY R@ela.is kann andererseits erreicht werden, daß beim verbreiterten Stromnulldurchgang ein Abfallen und sofortiges Wi@ederanzielien des Ankers auftritt, und zwar so lange, wie die gesättigte Drosselspule in den Stromkreis eingeschaltet ist. So kann beispielsweise an einer geeigneten kleinen Induktivität die Verzerrung zur Erzeugung eines plötzlichen Spannungsstoßes ausgenutzt werden, der seinerseits eine Funkenstrecke zündet oder ein Relais zum Ansprechen bringt oder das Gittter eines Stromtores beeinflußt und auf diese öder ähnliche Weise den gewünschten Schaltyorgang auslöst. Da die geringfügige Verzerrung der Strom- bziv. Spannungskurve auf die übrigen Verbraucher keinerlei schädlichen Einfluß hat, ist es ohne weiteres möglich, die Drosselspulen einige Sekunden einzuschalten. Die längere Einschaltdauer hat lediglich die Folge, daß die Erwärmung der Drosselspulen größer wird. Es ist deshalb auch ohne weiteres die Möglichkeit gegeben, die Einschaltung der gesättigten Drossel über eine etwas längere Zeit (z. B. zehn Sekunden oder gar eine halbe Minute) aufrechzuerhalten und die Empfangseinrichtungen so auszuführen, daß eine getvisse Mindestdauer zurr. Ansprechen erforderlich ist, um Fehlsteuerungen bei unbeabsichtigten Spannungsstößen u. dgl. sicher auszuschließen.
• Es muß natürlich darauf geachtet werden, daß die Drosselspulen vor sämtlichen speisenden Maschinen in mindestens einer Phase eingebaut wird. Das Einschalten der Drosselspulen wird dann in bekannter Weise dadurch bewirkt, daß ein Überbrückungsschalter vorübergehend geöffnet wird.
• Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht auf die erwähnten Anwendungsbeispiele beschränkt, sondern bietet ganz allgemein bei der Übertragung von Steuerimpulsen über für andere Zwecke bereits ausgenutzte Leitungen wertvolle Vorteile. Hierbei verbindet sich mit den Vorteilen, daß keinerlei besondere Energiequelle erforderlich ist und daß weiter die vorhandenen Leitungen ausreichen, der Vorteil einer großen Billigkeit der Drossel und auch der erforderlichen Empfangsrelais mit dem weiteren Vorteil, daß die Impulsgebung auch auf die empfindlichsten, voll dem Netz gespeisten Verbraucher ohne jeden störenden Einfluß bleibt. So können z. B. verhältnismäßig empfindliche Gleichrichter, die bereits bei geringem Spannungsabselrken eine Abschaltung bedingen, unbedenklich in solchen Netzen verwendet bzw. beibehalten werden. Für die Drosseln werden mit Vorliebe hochwertige Eisensorten verwendet, bei denen es darauf ankommt, daß die mittlere Perrneabilität sowie die Sättigungsinduktion sehr hoch ist und insbesondere auch der Sättigungsknick sehr scharf ausgeprägt ist. Solche Sorten sind unter der Bezeichnung Siliziumeisen, Nickeleisen, Metall 50-50-C, Metall r040, bekannt. Von diesen haben bestimmte Sorten einen sehr ausgeprägten Sättigungsknick, der für die Induktion von Spannungen gut ausgenutzt werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Erzeugung von Steuerimpulsen in Wechselstromverteilungsnetzen durch kurzzeitige Einschaltung einer Drossel zwischen. Netz und Spannungsquelle, dadurch, gekennzeichnet, daß als Drossel eine Eisendrossel dient, deren Eisenkern derart bemessen ist, daß bereits bei einem verhältnismäßig geringen Stromwert eine Sättigung eintritt. Vorrichtung nach Anspruch i für Mehrphasennetze, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisendrossel nur in einer Phase eingeschaltet wird. 3. Vorrichtung nacyh Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Drosselspule ein Überbrückungsschalter angeordnet ist, der ,für -die gewünschte Impulsdauer geöffnet wird. q.. Vorrichtung nach Anspruch i bis dadurch gekennzeichnet. daß an den Empfangsstellen Relais angeordnet sind, die durch die Verzerrung des Strom- und Spannungsverlaufes beim Einschalten der Drossel beeinfl.ußt werden. 5. Vorrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß als Relais eine Induktivität verwendet ist, in der bei der plötzlichen Änderung ein Spannungsstoß induziert wird. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais mit einem Anker versehen ist, der abfällt, sobald der Stromnulldurchgang durch die Wirkung der Drossel verbreitert wird. 7. Vorrichtung nach 4nspruch 6, dadurch. gekennzeichnet, daß der Anker des Relais derart bemessen: ist, daß .er bei jedem verbreiterten Stromnulldurchgang abfällt und bei dien darauffolg enden Stromanstieg wieder angezogen wird. ' B. Vorrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß als Relais ein Stromtor verwendet ist, dessen Gitter in Abhängigkeit von der Verzerrung gesteuert wird.