-
Schaltungsanordnung zur synchronen Steuerung von zwei an verschiedenen
Orten befindlichen Schrittschalteinrichtungen unter Verwendung einer einzigen Steuerader
zwischen beiden Orten In der Fernmelde-, F.ernmeß- und Fernsteuertechnik ist es
häufig notwendig, aufeinanderfolgende Schaltvorgänge an zwei entfernten Orten
(A und B) in der Weist zu synchronisieren bzw. so voneinander abhängig
zu machen, daß ein weiterer Schaltschritt am Ort Berst dann möglich wird, wenn der
vorangegangene Schaltschritt am Ort A auch tatsächlich zur Ausführung
gekommen ist, und umgekehrt. Es kann sich dabei um Schrittschaltwerke, Wähler, Relaisketten
od. dgl. handeln. Derartige Anlagen erfordern im allgemeinen neben den eigentlich-en
Schaltgliedern noch eine Reihe von überwachungsrelais und, was in vielen Fällen
besonders nachteilig ist, außer den Steueradern noch besondere Hilfsadern, auf denen
die Rückmeldung des erfolgten Schaltschrittes stattfindet.
-
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur synchronen Steuerung
von zwei an verschiedenen Orten befindlichen Schrittschalteinrichtungen, die eine
absolute Sicherheit der gegenseitigen Synchronisierung unter Verwendung nur einer
Steuerader gewährleistet, ohne daß weitere Hilfsadern oder Verbindungswege für die
Rückm-eldung der erfolg, ten Weiterschaltung notwendig sind.
Diese
SicherstdIlung der, synchronen Fortschaltung von Schrittschalteinridlitungen wird
erfindungsgernäß dadurch erreicht, daß die beiden Schrittschalteinrichtungen sich
gegenseitig unter Zuhilfenahme eines von der einen Endstelle ausgelösten Stromanstiegs
auf der Steuerader und einer von der anderen Endstelle ausgelösten impulsmäßigen,
Unterbrechung des Stroms auf der Steuerader schrittweise fortschalten.
-
Eine gegenseitige schrittweise Fortschaltung von zwei durch- eine
Übertragungsleitung verbundenen Schrittschaltwerken ist an sich bereits bekannt,
je-
doch benötigen die bekannten Anordnungen, wie bereits eingangs erwähnt,
zumindest zwei ' Steueradern und verschiedene Spannungsquellen an beiden
Enden der übertragungsleitung, da zur Kennzeichnung der verschiedenen Schaltstufen
mehrere Kriterien benötigt werden. Bei den bekannten Anordnungen werden daher Plus-
und Minusimpulse oder die verschiedenen Halbwellen eines Wechselstroms verwendet.
Demgegenüber weist die Erfindung die Vorteile einer einzigen Steuerader und einer
einzigen Spannungsquelle an nur einem der beiden Orte auf, wobei es gleichgültig
ist, auf welcher Seite der übertragungsleitung bzw. Steuerader die Spanilungsquelle
angeschaltet- ist. Die gegenseitige Steuerung der Schrittschalteinrichtungen erfolgt
dabei unt - er dem ausschließlichen Einfluß der an beiden Enden der Steuerader
an diese angeschlosseiien Steuerschaltmittel. Es werden also keinerlei Impulsgeber
benötigt.
-
- Zweckmäßig erfolgt die praktische- Ausbildung der Schaltungsordnung
in der Weise, daß beim Anlegen von Spannung an die Stetterader die Schalt-Z> mittel
an deren einem Ende zunächst Fehlstrom führen, während die Steuerschaltmittel an
ihrem anderen Ende bei diesem Strom bereits ansprechen und die zugehörige Schrittschalteinrichtung
einschalten, welche daraufhin einen. Schritt weiterschaltet und zugleich eine Stromverstärkung
auf der Stenerader herbeiführt, welche ausreicht, die erstgenannten, vorerst Fehlstrom
führenden Steuerschaltmittel am entfernten Ende der Steuerader wirksam werden zu
lassen. Diese Steuerschaltmittel und die von ihnen gesteuerte Schrittschatteinrichtung
sind so ausgebildet, daß nach jedem vollzogenen Schaltschritt zwangsläufig eine
kurzzeitige Unterbrechung der Steuerader erfolgt, durch welche die am anderen Ende
der Steuerader angeordneten Schaltmittel wieder abgeschaltet werden.
-
In der Abbildung ist das Schaltbild eines Ausführungsbeisplels der
Erfindung dargestellt. Diesem Beispiel ist eine Schaltungsanordnung mit einem elektromagnetischen
Schrittschaltwerk bekannter Art an dem einen Ende einer Steuerleitung SL (am
Ort A) und einem Relaiswähler RW unter Verwendung sogenannter selbsthaltender
Relais am anderen Leitu'ngsende (am Ort B) zugrunde gelegt. Von, dem magnetischen
Schrittschaltwerk ist nur der Fortschalte m-agnet D dargestellt. Hieraus
ergibt sich als weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung, daß beliebige, in ihrem
Aufbau grundverschiedene Schrittschalteinrichtungen synchron zusammenarbeiten können,
während bei bekannten Anordnungen in der Regel gleichartige Einrichtungen an beiden
Enden benötigt Werden.
-
Die Art und Weise der Inbetriebsetzung der Schrittschalteinrichtung,
deren Stillsetzung in einer beliebigen vorher bestimmbaren Stellung und schließlich
ihre Rückführung in die Ruhelage ist hier als für die Erfindung unwesentlich nicht
näher dargestellt. Es sei nur bezüglich der Rückführung in die Ruhelage darauf hingewiesen,
daß diese sowohl in bekannter Weise durch örtliche Heimlaufstromkreise als auch
in gleicher Weise, wie im folgenden für die Fortschaltung aus der Ruhelage beschrieben,
im Synchronlauf beider Schaltwerke erfolgen, Die Wirkungsweise der dargestellten
Schaltungsanordnung ist folgende: Es sei angenommen, daß lediglich am Ort
A eine Spannungsquelle vorhanden sei, während die Einrichtungen am Ort B
die einer unbedienten Unterstation ohne eigene Stromversorgung sind. Zur Inbetriebnahine
der Anlage sei ferner angenommen, daß auf nicht näher dargestellte Weise Spannung
an die hochohmige Wicklung I eines Steuerrelais J angelegt werde. Hierdurch
wird folgender Stromkreis gebildet: J I, d, SL,
0, ab, o', I', S:" s.', +.
In. diesem Stromkreis
spricht nur das hochohmige Relais J an, die am fernen Ende der Steuerleitung
in diesem Stromkreis liegenden Wicklungen der Relais 0, 1 und Si -führen
Fehlstrom. Relais J
schließt mit seinem Kontakt i"" den Stromkreis für den
Schaltmagnet D, bereitet mit i' die Anschaltung einer niederohmigen Haltewicklung
J II an die Steuerleitung vor und schließt mit i"' einem über diese Haltewicklung
verlaufenden Ladestromkreis für einen Kondensator C. Wenn der Magnet
D seinen Anker anzieht, führt das Schrittschaltwerk einen Schritt aus. Gleichzeitig
wird der von dem Magnetanker betätigte Konta!kt d umgelegt, wodurch die hochohmig--
Wicklung des J-Relais von der Steuerader abgetrennt und dafür die niederohmige Wicklung
angeschaltet wird. Diese Umschaltung geht ohne Unterbrechung der Erregung des J-Relais
vor sich. Um die unterbrechungslose Umschaltung dieses Relais sicherzustellen, ist
der Kondensator C vorgesehen, dessen Ladestrom das Relais J über Wicklung
II während der Umschlagzeit des Kontaktes d
erregt hält. Das Relais
J kann, jedoch während dieser Umschlagzeit auch auf andere bekannte Weise
gehalten werden-.
-
In dem nunmehr gebildeten Stromkreis -, 111, i,
d, SL, 0, ab, o', I, SI, s2', +
bleibt
J erregt und die Relais Sl, I und 0 sprechen an, und zwar durch entsprechende
Bemessung ihrer Wicklungen in der angegebenen Reihenfolge. S,
öffnet seinen
Kontakt sil, bevor Relais I den Kontakt i` schließt. Der oben angeführte
Stromkreis wird beim Ansprechen von 0 an Kontakt o' wieder unterbrochen,
so daß: die Relais 0, 1 und S, wieder stromlos werden. Dabei wird Relais
0 in hier nicht näher gezeigter Weise über eine Haltewicklung
erregt
gehalten, während Relais I als sogenanntes selbsthaltendes Relais, hie
- r gekennzeichnet durch das kleine schwarze Dreieck, auch im stromlosen
Zustand seinen Anker angezogen hält.
-
Bei der öffnung von Kontakt o' tritt daher eine Unterbrechung des
über die Steuerader verlaufenden Stromkreises ein, deren Dauer am Ort B durch die
Abfallzeit des Sl-Relais bestimmt wird. Sobald dieses nämlich abgefallen ist, wird
ein neuer Stromkreis gebildet, welcher von + über S., S21 II"'
1 F' zur Steuerader verläuft.
-
Es besteht demnach als einzige Zeitbedingung, daß die Strompause auf
der Steuerader so lang ist, daß der Kontakt i' des hierbei stromlos werdenden Steuerrelais
1 am Ort A mit Sicherheit öffnet. Durch, den Abfall von Relais
1 wird auch der Schaltmagnet D stromlos, und die Leitung wird auf die hochohinige
Wicklung TI zurückgeschaltet. Das Spiel beginnt von neuem, wenn am Ort
B der obengenannte neue Stromkreis über s. geschlossen ist: In dem Stromkreis
-, J 1, d, SL, I", i", II', S2, Sl', +
spricht
zunächst wieder das Relais J an, schaltet D
ein, wodurch die Umschaltung
auf die niederohmige Wicklung JII erfolgt. Daraufhin spricht in B das Relais
S, an, das seinen Kontakt s 2 öffnet, anschließend wird Relais II über seine
Wicklung II' erregt, und zuletzt wird durch die Gegenerregung in Wicklung I' das
Relais I abgeworfen und öffnet seinen Kontakt i". Damit beginnt die zweite Unterbrechung
der Steuerleitung SL, da der durch das Relais II an Kontakt.2' vorbereitete nächste
Stromkreis für Relais III und S, an Kontakt s2f noch offen ist. Dieser wird
erst dann wieder geschlossen, wenn S, auf Grund der öffnung des Kontaktes
i" abfällt. Das Relais II ist ebenfalls selbsthaltend und wird erst beim nächsten
Schaltschritt nach der Erregung des Relais III abgeworfen. Alle folgenden Schaltschritte
wickeln sich in dei: gleichen Weise ab.
-
Wie ohne weiteres ersichtlich, kann der Schaltmagnet D nur
dann einen neuen Impuls erhalten, wenn das Steuerrelais J inzwischen einmal
abgefallen ist, letzteres kann wiederum nur bei ein-er Unterbrechung der Steuerleitung
abfallen, da die Umschaltung auf die niederohmige Wicklung nicht zu einer Unterbrechung
seiner Erregung führt. Andererseits kann am Ort B eine Weiterschaltung der Kette
nur dann erfolgen, wenn der durch die Stromunterbrechung vorbereitete Stromkreis
über das je-
weils andere Stenerrelais in A wieder geschlossen wird.
Dies ist aber erst nach der erneuten Erregung des Schaltmacrneten und der dadurch
bedingten Umschaltung auf die niederohmige J II-Wicklung möglich. Auf diese
Weise ist einwandfrei sichergestellt, daß jede der beiden synchron fortzuschaltenden
Schrittschalteinrichtungen immer nur dann einen weiteren Schritt ausführen kann,
wenn auf der Gegenseite dieser Schaltschritt ausgeführt worden ist. Die Schrittschalteinrichtungen
steuern sich also zwangsläufig gegenseitig, ohne daß es einer besonderen Impulsstromquelle
oder einer Rücknieldeleitung bedarf. Die Strompausen zwischen den einzelnen Schritten
können dabei sehr kurz sein. Durch die Reihenschaltung der JII-Wicklung mit dem
eigenen Kontakt i' wird erreicht, daß das Relais 1 auch dann noch mit Sicherheit
zum Abfallen kommt, wenn die Strompa,use bereits vor der endgültigen Aberregung
von Relais J beendet ist. Es ist nur erforderlich, daß der Kontakt i' zu
diesem Zeitpunkt bereits etwas geöffnet ist.
-
Durch geeignete Wahl der Schaltzeiten der an der genseitigen Steuerung
beteiligten Relais kann ge - b
selbst bei dieser we ' chselseitigen
Steuerung eine beträchtlich hohe Schrittschaltgeschwindigkeit erzielt werden.