DE861434C - Fernsteuereinrichtung in einem Stromverteilungsnetz mit einem in Kaskade geschalteten Strassenbeleuchtungsnetz - Google Patents

Description

• Fernsteuereinrichtung in einem Stromverteilungsnetz mit einem in Kaskade geschalteten Straßenbeleuchtungsnetz Die Erfindung betrifft eine Fernsteuereinrichtung mit einem in Kaskade geschalteten Straß,enbe!leuchtungsnetz.
• Es ist bekannt, @d:aß, z. B. bei der Tonfrequenzfernsteuerung in Sekundärnetzen, nach dem Serieüberlagerungsverfahren besondere Steuerverbindungen zwischen der zentralen Geberstelle und .den einzelnen Transformnatorenstationen. erforderlich sind, deren. Verlegung oft aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen auf Schwierigkeiten stößt. Um: diesem Nachteil abzuhelfen, ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, die Straßenbeleuchtungsdrähte als Steuerkanäle für die Tonfrequenzfernsteuerung mitzubenutzen. Dies ist besonders dann günstig, wenn die Straßenbeleuchtungsanlagen nach dem bekannten Prinzip der Kaskadenschältung aufgebaut sind, denn -in diesem Fall ist von den Beleuchtungssträngen, die von einer Station ausgehen, wenigstens einer in die benachbarte Station eingeführt. Am Ende eines solchen Stranges -ist dann ein Fernschalter - angeschlossen; der wiederum einen weiteren Beleüchtungssträng, der nach einer folgenden benachbarten Station führt, unter Spannung setzt.
• -Erfindungs,gemäß wird nun ein. solches käskadenartig gestaffeltes Sträß@enbeleuchtungsnetz unter Verwendung von Impulsspeichern gleichzeitig auch zur zentralen Steuerung von Tarifapparaten, Strämverbräuchern usw: mit Hilfe der- Überlagerung von Steuerströmen, deren Frequenz von derjenigen des Netzes abweicht, eingerichtet. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine grundsätzliche Anordnung eines mit .einer Tonfrequenzfernsteuereinrichtung für Strom-.verbrauchei= kombinierten, in Kaskade geschalteten Straßenbereuchtungsnetzes, während Fig.2 ein Ausführungsbeispiel der dazu verwendeten Impulsspeioherschaltung darstellt.
• In der Fig. i bedeuten I,, II und III drei Transformatorenstationen eines Stromverteilnetzes, .deren Transformatoren beispielsweise hochspannungsseitig in Dreieck und niederspannungsseitig in Stern geschaltet sind. Die Sekundärleitungen ,dieser Transformatoren sind mit R1, S1, T1, 0, R2, S21 T21 0 und R31 S3, 73, 0 bezeichnet. . Die Anzahl- der Stationen ist beliebig. In jeder' -Station befindet sich eire Scha ter i, 2 bzw. 3, welcher- einen" zugeordneten Beleuchtungsstrang 4, 5 bzw. 6 einpolig an Spannung zu legen gestattet. In. der Transformatorenstation I .befindet sich sowohl eine Steuerstelle für die Beleuchtungsanlage als-auch eine Gebereinrichtung für .die Tonfrequenzüberlagerung. Beide Einrichtungen sind in; der Figur nicht dargestellt. Vorn der Tonfrequenzüberlagerungseinrichtung wurden hingegen dargestellt ein Tonfrequenzgenerator 7, ein Überlagerungstransformator 8 und ein Impulsschütz g. In der Transformatorenstation II befindet sich am Ende des. Beleuchtungsstranges 4. eine Empfangseinrichtung io, welche parallel zu eignem nicht dargestellten Fernschalter für d.ie Beleuchtung liegt, ein dazugehöriger Schalter i i, ein Impulsspeicher 12, ein :durch diesen. gesteuerter Schalter 13, eine Tonfrequenzgenerator 14 und ein in der Sternpunktleitung liegender Überlagerungs.-transformatQr 1.5,_ Analoge Schaltungseilemente 16 bis 21 befinden sich in der Transfo.rmatorstation III und gegebenenfalls in weiterhin angeschlossenen Stationen. .
• Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Durch das Umlegen .des Schalters i von der rechten in, die linke Lage wird der .Beleuchtungsstrang 4, der nach der Station II. führt, unter Netzspannung ,gesetzt. Dadurch wird in der Station II ein Fernschalter, von dem nur der Kontakt z dargestellt ist,, erregt und der letztere eben failla nach links umgelegt, wodurch der von der Station II nach der Station III .laufende Beleuchtungsstrang 5 eingeschaltet wird usw. Durch .die Übeilageruügstran-sfdrmatoren 8, 15,-.2-r - werden bei Fernsteuerungen von. Strommerbrauchern einerseits die Sekundärnetze der Stationen einphasig mit Tonfrequenz überlagert, andererseits erhalten auch die Beleuchtung's:stränge 4, 5:, 6Tonfrequenzspannung, gleichgültig. in -welcher Tage sich die Schalter 1, 2, 3 -befinden. Dabei findet eine Beeinflussung dieser Schalter, ,die für die niederfrequente Betriebsspannung bemessen: sind, sowie eine nennenswerte Absorption: an tonfrequenter Energie durch die . Beleuchtungslampen nicht statt, da die Tonfrequeräzspannüng nur wenige Prozente der Betriebsspannung beträgt. Durch die dem. Beleuchtungsstrang q. >aufgedrückte 'fonfrequenzspan:nüng wind nun die Empfangseinriclibung io gesteuert und überträgt mittels. ihres Schalters i i die Steuerimpulse auf- den Impuflss:peicher 12, welcher die Steuerbefehle von der Station I aufnimmt und sie nachher an :das eigene Stationsnetz R2, S21 T2 sowie an die nächste Station III weitergibt, wo sie durch .die Empfangseinrichtung 1,6 und den Impulsspeicher 18 aufgenommen und gegebenenfalls an eine weitere Station. weitergeleitet werden.
• Ein Ausführungsbeispiel für die Schaltung der Impulsspeicher 12, i8 ist in der Fig. 2 dargestellt. ES bedeuten darin P, 0' die zwei Leiter eines allen Stationen. gemeinsamen. Wechselstromnetzes, E ein Empfängerrelais, welches am Ende des Beleuchtungsstranges . der vorangehenden Station angeschlossen ist, C einen Kondensator, mit welchem der Empfängerrelaiskreis auf !die Frequenz der tonfrequenten Steuerimpulse abgestimmt wird:, so daß dieses Relais .durch die niederfrequente Beleuchtungsspannung. der Straßenlampen nicht beeinfiußt wird. E und C stellen die Empfangseinrichtung io bzw. 16 .dar. Ein, Synchronmotor M treibt gleichzeitig drei Drehkontakte dl, d21 d3 eines Drehwählers, dessen: Kontaktbahnen Iu" IIw und, III,v beispielsweise zweiundfünfzig, Kontakte aufweisen, an. Ein Umschalter ml, m2 wird .durch die Drehw1hIerachse bei Beginn der Drehbewegung jeweils auf m2 umgeschaltet, noch bevor der Drehkontakt di den Kontakt o der Kontaktbahn Iu, verlassen hat und bleibt in der neuen Stellung, bis am Ende der Drehbewegung die Drehkontakte die Bahnkontakte o wieder erreicht haben, worauf der Umschalter vorn m2 auf in, zurückgelegt wird. An jeweils! zwei Bahnkontakte der Kontaktbahn. I", ist je eine vorn zwei Spulen vorn Kipprelais K1, K2 usw. in der dargestellten Art antigeschlossen, .während der Kontakt o mit einer Spule eines Kipprelais A,. und der Kontakt 5:i rnit einer. Spule eines Kipprelais K" verbunden ist, .deren zweite Spulen am Drehkontakt d3 der Kontaktbahn III,, liegen. e ist ein Arbeitskontakt ,des Empfängerrelais E. Die Kontakte kuli h"2,. kug wenden' durch das Kipprelais K" gesteuert, während, die Kipprelais K1, K2 usw. die Kontakte k11, k121 k21, k22 usw. steuern. Ein Arbeitskontakt ra,. des Kipprelais A,. gestattet, einen Antreibemotor Ml eines Tonfrequenzgenerators TG an eine Spannungsquelle zu legen. Am Drehkontakt d2 liegt ein Impulsschütz S, welches einen Sendekontakt s betätigt: An den Bahnkontakt 5o der- Kontaktbahn III, ist fernet noch ein anzug-und abfallverzögertes Relais h angeschlossen, dessen Arbeitskontakt v1 :den Kontakt 51 der Kontaktbahn II", an Spannung zu legen gestattet, wäh, rend sein Arbeitskontakt v2 parallel zum. Kontakt a,. liegt. TG entspricht 14 bzw. 2o in Fig. i und s den Schaltern 13 bzw. ig.
• Die Wirkungsweise dieser Impu@lsspeichereinric'htung ist folgende: Wenn von der Sendestelle in der Station I ein Steuervorgang durch das Aussenden eines sog. Anlaufimpulses eingeleitet wird, schließt das Empfängerrelais E kurzzeitig seinen Kontakt e, und der Synchronmotor M erhält Spannung über den Stromkreis P, e, dl, o, anal, 111, O' und beginnt zu laufen. Der von der Wählerachse gesteuerte Umschalter ml, M, wird am Anfang der Drehbewegung, noch bevor der Kontaktarm dl den Bahnkontakt o verlassen hat, in die Stelilung ssa" umgeschaltet, so daß der Syn.chronnotor über in, Dauerspannung erhält und im ;genauen Synchronismus mit dem Sendewähler der Station I weiterläuft. Durch den Anlaufimpuls wird außerdemn aber auch noch das an den Bahnkontakt o, angeschlossene Kipprelais A, umgelegt, so daß der entsprechend,-, Kontakt a., schließt und den Antriebsmotor 111 des Tonfrequenzgenerators TG zumi Anlauf bringt. Während des Umlaufes .des Drehkontaktes dl können nun vom, Sendewähler in der Station I ein oder mehrere Befehlsimpulse ausgesandt und eines oder mehrere der Kipprelais K11 K2 usw. entsprechend dem gewünschten Befehl über die Bahnkontakte z, 2, 3, q. bis 5o gesteuert werden. Dadurch werden die zugehörigen Kontakte 111, k121 h211 k22 usw. gegebenenfalls betätigt und bereiten. auf der Kontaktbahn II", Stromkreise vor entsprechend den über die Kontaktbahn, I", empfangenen Impulsen. Bei Erreichen des Bahnkontaktes 51 wird von der Sendestelle bei jeder Befehlsübermnittlurng ein weiterer Impuls ausgesandt, der das an diesen Bahnkontakt angeschlossene Kipprelais K" .erregt. Dadurch werden die drei Kontakte 1z"1, kund h"3 geschlossen. Durch h"1 wird der Umscbalter nal, nag überbrückt, so daß dieser unwirksam wird, wenn er in .der Stellung o des Drehwählers wieder auf inl umgelegt wird und dadurch den Wähler zum Stillstand bringen würde. Während nun der Serndewähler in der Station: 1 nach einer vollen Umdrehung in der Nullstellung, stehenbleibt, wird. durch die beschriebene Anordnung veranlaßt, daß der Drehwähler der Station II weiterläuft und eine weitere Umdrehung ausführt. Durch den nunm-.Ihr geschlossenen Kontakt l2"2 werden, der Bahnkontakt o und die durch die Kipprelais K 1, h2 usw. vorgewählten Kontakte der Kontaktbahn I1", unter Spannung gesetzt. Während .des zweiten. Wähleerumlaufes werden daher durch den, Drehkontakt d2 ein Anlaßimpuls (Kontakt o) sowie gegebenenfalls weitere Befehlsimpulse an das Schütz S abgegeben und über dessen Kontakt s in gleicher Zahl und zeitlichem Abstand von der Station 11 nach der Station. III weitergeleitet, wie sie beim ersten Wählerumlauf von .der Station I empfangen werden. Durch den, nunmehr ebenfalls geschlossenen Kontakt k"3 wird einerseits der Kontakt 5o der Kontaktbahn III", an Spannung gelegt und andererseits das anzugs- und Relais L' erregt. Dies hat zur Folge, daß. der Kontakt 51 der Kontakt'ba@hn.II,, durch v1 erst unter Spannung ge- setzt wird, nachdem der Kontaktarm d2 am: Ende des ersten. Umlaufes bereits über den Ba'hnkon.talct 51 hinweg ist. Erreicht nun am; Ende des zweiten Umlaufes der Kontaktarm d3 den Bahnkontakt 5o1 so «-erden die entsprechenden Spulen der Kipprelais K" und. A, .erregt und diese in ihre Ruhestellung zurückgekippt. Das Verzögerungsrelais L' hält aber seinen, Kontakt v1 noch -geschloss.en, o daß das Impulsschütz S über den Kontakt 5 1 der Kontaktbahn 11, noch einen. Zusatzimpuls -erhält, wodurch der Drehwähler in der Station III ebenfalls in( der beschriebenen Weise zu einem weiteren Umlauf veranlaßt und das in dieser Station: speicherte Impulstelegramm auf eine weitere Station IV weitergegeben wird. Diese stufenweise Weitergabe der Steuerbefehle kann selbstverständlich beliebig fortgesetzt werden. Durch den. zweiten Kontakt v2 des Verzögerungsrelais L71 der den Anlaßkontakt a des Antriebsmotors Ml überbrückt, wird erreicht, daß die Tonfrequenzgeneratorgruppe .Y11, TG nach Zurückstellung des: Kipprelais A, über den: Kontakt 5o der Kontaktbahn. 11I" noch so lange weiterläuft, bis der Zusatzimpuls auf .dem Kontakt 5 i der Kontaktbahn II", ausges#-nd"t ist. Anschließend bleibt der Drehwähler in der Nullstellung stehen, und der Tonfrequenzgenerator kommt zur Ruhe. Nunmehr ist die Einrichtung für die Aufnahme und Weitergabe weiterer Steuerbefehle bereit.
• Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel des Impulsspeichers sowie die ganze Tonfrequen.zausrüstun.g ist für alle Zwischenstationen ;gleich, Nu.-in der zentralen Sendestation., von. der aus die Steuerbefehle ausgesandt werden, befindet sich Lein Impulsspeicher: Hingegen ist hier eine weiter nicht beschriebene Gebereinrichtung zur Steuerung eines Impulsschützes vorhanden. Es ist selbstverständlich, daß .die zur Anwendung gelangenden Befehlsimpulse nicht wie im Ausführungsbeispiel gewählt in -das Gebiet der Tonfrequenz fallen müssen. Die Steuerströme können. vielmehr irgendein,-- von der Netzfrequenz abweichende Frequenz aufweisen. Insbesondere kann, es sich auch um Gleichstromimpulse 'handeln, d. h. um; Steuerströme mit der Frequenz Null.
• Der besondere Vorteil der oben beschriebenen Fernsteuereinrichtun- liegt in der gleichzeitigen Verwendung der Straßenbeleuchtungsdrähte für Steuerzwecke. Insbesondere wird damit die oft gewünschte zeitliche Staffelung .der Einschaltung von größeren Verbrauchern, z. B. Warmwasserspeicher usw., ohne besondere ?.Maßnahmen erreicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Fernsteuereinrichtung, in einem Strom,verteilnetz mit einem in Kaskade geschalteten Straßenbeleuchtungsnetz, dadurch geken.nz-eichnet, daß das Straßenbeleuchtungs.netz unter Verwendung von Impulsspeichern gleichzeitig auch zur zentralen Steuerung von Stromverbrauchern mit Hilfe der Überlagerung von Steuerströmen, deren Frequenz von ,derjenigen dieses Netzes abweicht, eingerichtet ist. ?. Fernsteuereinrichtung nach änspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Überlagerungstrans.formatoren für die Tonfrequenz je derart in einen Straßenbeleuchtungsstrang geschaltet sind, daß die Steuerimpulse unabhängig von der Stellung eines die Straßenbeleuchtung ein- bzw. ausschaltenden, Fernschalters auf den: Bel-euchtun-gsstrang übertragen werden. 3. Fernsteuereinrichtung nac-Ansprüchen i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen der Überlagerungstransforinatoren zwischen Sternpunkt und Nulleiter eines Stationstransformators liegen. Fernsteuereinrichtung nach Anspruch i, dadurch, gekennzeichnet, daß am Ende eines jeden Stranges des Beleuchtungsnetzes eine auf .die Steuerspannung abgestimmte Empfangseinrichtun,g, einen Impulsspeicher zum, Ansprechen bringt. 5. Fernsteuereinrichtung nach Ansprüchen i und 4, dadurch .gekennzeichnet, daß der Impulsspeicher selbsttätig die Steuerung des Impulsgenerators für .die Weiterleitung der. Befehlsimpulse an die 'nachfolgende Station vornimmt. 6. Fernsteuereinrich.tung . nach Ansprüchen i, 4 und 5, dadurch gAennzeichnet, daß kreisförmige Kontaktbahnen eines Drehwählers, zur Aufspeicherung und Weiterleitung von Befehlsimpulsen durch einen Dreharm synchron: mit dem Sender der Steuereinrichtung abgetastet werden und zwei Kontaktteilungen vor der Dreharmnullstelilung ein, zusätzlicher Kontakt den Impulsspeicher für einen weiteren Empfang w *der *der aufnahmebereit macht. 7. Fernsteuerei-nrichtung nach Ansprüchen i und 4 bis, 6, .dadurch .gekennzeichnet, daß der Drehwähler drei getrennte Kontaktbahnen mit synchron angetriebenen Dreharmen aufweist, wobei an der ersten KOnita@ktbahn Befehls- und Steuerkipprelais, an der zweiten Stromkreise, die durch die Befehlskipprelais gesteuert werden, angeschlossen sind- und an der dritten ein Verzögerungsrelais angeschlossen ist. 8. Fernstenereinrichtung nach Ansprüchen i und 4 bis 7, .dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwähler einen durch die Drehachse betätigtem Umschalter aufweist, w.edaher am Anfang .der Drehbewegung umgelegt wird und einen als Drehwähl-erantri@eb: dienenden Synchronmotordauernd an Spannung legt, und daß, am letzten Bahnkontakt .der ersten Kontaktbahn eine Spule eines Kipprelais angeschlossen ist, bei dessen Erregung ein Kontakt desselben den Umschalter überbrückt, so daß der Drehwähler einen weiteren Umlauf vollführt, ferner dadurch gekennzeichnet, daß, die Drehachse am Ende jeder Umdrehung ,den Umschalter wieder in die ursprüngliche Lage zurücklegt und den Synchronmotor am Ende der zweiten Umdrehung vom Netz abtrennt. 9. Fernsteuereinrichtung nach Ansprüchen i und 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreharm der zweiten Kontaktbahn über ein :die abgehenden Impulse steuerndes Impulsschütz an ader einen Netzseite liegt und an dieser Kontaktbahn durch die Befehlskippnelais betätigte Stromkreise angeschlossen sind, die gemeinsam über einen zweiten Kontakt des Stea-erkipprelais mit der anderen Netzseite verbunden sind, und daß zwischen dem eine Kontaktteilung vor der Dreharmnulilstellung liegenden. Bahnkontakt und der zweiten Netzseite der Kontakt eines Verzögerungsrelais liegt, das seinerseits zwei Kontaktteilungen vor der Dreharmnullstellung der dritten Kontaktbahn an :diese angeschlossen ist. io. Fernsteuereinrichtung nach. Ansprüchen i und' 4 bis 9, dadurch .gekennzeichnet, daß über den der Dreharmnullstellung entsprechenden Bahnkontakt der ersten. Kontaktbahn die eine Spule eines zweiten Steuerkipprelais erregt wird, welches den Antriebsmotor des Impulsgenerators über seinen Kontakt einschaltet, während die andere Spule .durch dien Dreharen der dritten Kontaktbahn im Laufe der zweiten Umdrehung bei Erreichen des. zwei Kontaktteilungen vor der Dreharmnullstellung liegenden Bahnkontaktes erregt und der Ipu@sgeneratordanach wieder außer Betrieb gesetzt wird. i i. Fernsteu-ereinridhtung: nach Ansprüchen i und 4 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Einschaltkontakt im Motorkreis des Impulsgenerators ein durch das, Verzögerungsrelais gesteuerter Schalter liegt, welcher diesen Stromkreis nach Abfall des zweiten Steuerkipprelais noch so lange * aufrechterhält, bis, über einen eine Kontaktteilung vor der Dreharmnulilstellung liegenden. Bahnkontakt der zweiten Kontaktbahn ein Zusatzimpuls ausgesandt worden ist.