DE954347C - Verfahren zur Fernschaltung durch Spannungsaenderung - Google Patents

Description

• . Verfahren zur Fernschaltung durch Spannungsänderung Es ist bekannt, Schaltbefehle für eine Mehrzahl von zum Teil gleichartigen Verbraucherapparaten, wie Warmwasserspeicher, Mehrfachtarifzähler usw., durch einpolige Unterbrechung derjenigen Leitungen zu senden, die zur Speisung dieser Apparate dienen. Durch eine solche Unterbrechung, die nur sehr kurze Zeit andauert, wird eine vorübergehende Spannungsabsenkung in dem Energieverteilungsnetz hervorgerufen, und diese Spannungsänderung bzw. deren Änderungsgeschwindigkeit kann von geeigneten Relais aufgenommen werden. Zum Zwecke der Unterscheidung mehrerer Schaltbefehle wird jeder Schaltbefehl aus einigen, z. B. drei Impulsen zusammengesetzt, die einen bestimmten Zeitabstand voneinander haben müssen. Sind in dem Energieverteilungsnetz mehrere Speisestellen vorhanden., so ist es notwendig, in jedem Speisepunkt einen solchen Tastschalter einzubauen, damit die Spannungsabsenkung im ganzen Netz gleichmäßig wirksam ist. Es ist auch bekannt, daß in einem solchen Fall sämtliche Tastschalter gleichzeitig beeinflußt und zum asynchronen Arbeiten gebracht werden müssen. Um die gleichzeitige Betätigung aller Tastschalter durchzuführen, würde man zunächst an die Verlegung besonderer Steuerleitungen denken, jedoch ist eine solche Anordnung einmal wegen der damit verbundenen Kosten nachteilig, dann aber auch wegen der etwaigen Beschädigung solcher Leitungen und wegen des veränderlichen Isolationszustandes, der es unter Umständen mit sich bringen kann, daß gerade ein Speisepunkt, in dem eine sehr große Energiemenge ins Netz gesandt wird, nicht getastet wird und infolgedessen auch keine Spannungsabsenkung erfährt. Die Erfindung schafft hier Ab- hilfe und gibt Mittel an, mit denen eine sichere gleichzeitige Betätigung aller Tastschalter erreicht wird. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Betätigungszeichen für die an allen Speisestellen vorhandenen ein- oder mehrphasigen Tastschalter von einer Kommandostelle mittels Hoch-oder Tonfrequenz gegeben werden. Zur Übertragung der Auslösebefehle für die einzelnen Tastschalter wird also das der Energieverteilung selbst dienende Netz verwendet, und die Aussendung der Schaltbefehle kann daher stets so lange erfolgen, solange das Netz selbst nicht zerstört ist. Im letzteren Falle hätte die Aussendung von. Schaltbefehlen ohnedies keine Wirkung mehr.
• Die Gleichzeitigkeit der Tastung an allen Speisestellen wird aber gemäß einer weiteren Erfindung dadurch sichergestellt, daß lediglich ein. Hauptschalter auf eine kurze Unterbrechungsdauer (2 bis 4 Perioden.) eingestellt wird und die gleichzeitig zu betätigenden Tastschalter an den anderen Unterbrechungsstellen eine so lange Unterbrechungsdauer erhalten (5 bis io Perioden), daß die Unterbrechungsdauer des Hauptschalters mit Sicherheit innerhalb. der Unterbrechungsdauer aller anderen Schalter liegt, Auf diese Weise ist für ein völlig synchrones Arbeiten aller Tastschalter -gesorgt. Diese Tastschalter können in bekannter Weise einpolig sein, jedoch hat diese Art der Tastung gewisse Nachteile. Bei einer einpoligen Tastung wird nämlich jeweils nur eine einzige verkettete und eine einzige Phasenspannung abgesenkt. Es kommt aber häufig vor, daß gerade die abgesenkten Spannungen. an den Aufstellungsort der Empfangsrelais nicht herangeführt sind. In diesem Falle braucht man entweder Hilfsleitungen zur Heranführung der abgesenkten Spannung, oder es müssen nacheinander mindestens zwei Phasen des Versorgungsgebietes getastet werden.. Dabei kann man., und zwar eventuell mit demselben Tastschalter, jedem einzelnen Impuls zuerst auf die eine, dann auf die andere Phase übertragen, oder man kann das ganze Kommando zuerst in der einen. Phase, dann in der anderen Phase aussenden. Hierzu ist aber ein beträchtlicher Aufwand erforderlich, um das ganze Versorgungsgebiet zu erfassen. Ein weiterer Nachteil der einphasigen Tastung besteht darin, daß alle eine Phase unterbrechenden Schalter für die volle zu unterbrechende Spannung und den vollen zu unterbrechenden Strom bemessen sein müssen. Außerdem wird durch die einphasige Unterbrechung die Symmetrie des Drehstromnetzes insbesondere gegen Erde für die Dauer der Unterbrechung gestört. Dadurch wird bei Netzen mit Erdschlußkompensation der aus Erdschlußspule und Netzerdkapazität gebildete, auf ungefähr 5o Hz abgestimmte Schwingungskreis angestoßen. Er führt nur schwach gedämpfte Schwingungen aus, die wesentlich länger andauern, als die Unterbrechungsdauer selbst. Dadurch entsteht an der Erdschlußspule eine nur langsam abklingende Wechselspannung, welche um so höhere Beträge erreicht, je größer die einphasige Absenkung ist, und welche einen Erdschluß vortäuscht sowie Auslöseeinrichtungen zum Ansprechen bringen kann. Die einphasige Tastung bewirkt ferner, daß für die Dauer der Unterbrechung der einen Phase die Erdkapazität des beeinflußten Versorgungsgebietes um den Betrag der Erdkapazität der getasteten Phase verkleinert wird. Für die Dauer der Unterbrechung ist daher die Erdschlußkompensationsspule falsch eingestellt. Das macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn die Unterbrechung während eines Erdschlusses stattfindet, da dann die Erdschlußlöschung nicht mehr richtig arbeitet und kurzzeitig Erdströme und Erdspannungsabfälle auftreten können. Hinzu kommt außerdem noch, daß bei hochspannungsseitiger Unterbrechung einer Phase die sekundärseitige Absenkung wesentlich von der Schaltung des Transformators abhängt. Insbesondere bei einer Zwischenschaltung von mehr als zwei Transformatoren verschiedener Schaltgruppen zwischen Taststelle und Niederspannungsseite ist die dort erzielbare Spannungsabsenkung relativ gering. Die genannten Nachteile kann man zum Teil durch gleichzeitige Unterbrechung zweier Phasen, noch besser aber durch gleichzeitige Tastung aller drei Phasen vermeiden. Besonders in diesem Fall wird die Symmetrie des getasteten. Versorgungsgebietes durch die Unterbrechung nicht beeinflußt. Jedoch ist eine dreiphasige, wenn auch kurzzeitigevölligeUnterbrechung mitRücksichtauf die Beeinflussung der normalen Netzverbraucher nicht statthaft. Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß die Anordnung so getroffen, das parallel zu jeder Unterbrechungsstelle eine Impedanz (Widerstand oder Drossel) geschaltet ist, welche außerdem automatisch abhängig von der die betreffende Speisestelle durchfließenden Leistung derart in ihrer Größe verändert werden kann, das die erzielte Spannungsabsenkung unabhängig von der gerade angeschlossenen Verbraucherimpedanz konstant ist.
• Dieses Verfahren hat im einzelnen folgende bemerkenswerten. Eigenschaften und Vorteile: i. Da man zur Erfassung des gesamten Versorgungsgebietes auch bei der einphasigen. Unterbrechung nacheinander mindestens zwei Phasen unterbrechen muß, bedeutet die Ausbildung der Tastschalter als zwei- oder dreiphasige Schalter gegenüber dem einphasigen Tastschalter keinen Mehraufwand.
• 2. Im Gegenteil können die mehrphasigen Tastscbalter bei Parallelschaltung einer Impedanz erheblich kleiner gehalten sein, da sie für einen Bruchteil der zu beeinflussenden Spannung und Strom dimensioniert zu sein brauchen, während die einphasigen. Tastschalter für die vollen Nenn-,verte auszulegen sind. (Bei der einphasigen Tastung ist die Parallelschaltung einer Impedanz deshalb nicht statthaft, weil sonst die erreichte Spannungsabsenkung ungenügend wird.) 3. Die parallel geschaltete Impedanz kann mit Rücksicht auf die geringe Betriebsdauer (2 bis io Perioden) stark unterdimensioniert sein.
• 4. Durch automatische Veränderung der Parallelimpedanz kann, die erzielte Spannungsabsenkung auf ein zur Betätigung der Relais unbedingt notwendiges Maß beschränkt werden., wodurch eine Beeinflussung von normalen Verbrauchern praktisch ausgeschaltet wird. (Das zur Betätigung der Relais notwendige Maß der Spannungsabsenkung richtet sich lediglich nach der Höhe des »Störpegels« der betriebsmäßig durch Laststöße, Gewitter od. dgl. auftretenden Spannungsabsenkungen. Die gesendeten Spannungsabsenkungen müssen um mindestens 5 bis ioo/o tiefer liegen als der Störpegel, um mit ausreichender Sicherheit gesendete Absenkungen von Störabsenkungen unterscheiden zu können. Das erforderliche Maß der Spannungsabsenkung ist also lediglich durch die Höhe jenes »Störpegels« begrenzt und nicht etwa durch die Empfindlichkeit der Empfangsrelais.) 5. Bei dreiphasiger Tastung werden die Symmetrieverhältnisse des Netzes nicht beeinflußt. Erdschlußkreise werden nicht zu Eigenschwingungen und zur Vortäuschung eines Erdschlusses angereizt, die Erdschlußkompensation wird nicht gefälscht.
• 6. Bei dreiphasiger Tastung erhält man sekundärseitig unabhängig von der Schaltgruppe der Transformatoren immer dieselbe Spannungsabsenkung. Insbesondere stört die Zwischenschaltung beliebig vieler Transformatoren verschiedener Schaltgruppen zwischen Taststelle und Niederspannungsnetz die Übertragung der Absenkung nicht wesentlich.
• Die Veränderung der Parallelimpedanzen zu den Unterbrechungsstellen abhängig vom Strom kann auf viele Arten erfolgen. In vielen Fällen genügt bei Verwendung einer Drossel eine geeignete Wahl der Eisensättigungsverhältnisse derart, daß mit steigendem Strom die Induktivität und damit die Impedanz in, geeignetem Maße abnimmt. Oder man kann den Eisenkern der Drossel durch einen vom Leitungswechselstrom abgeleiteten Gleichstrom vormagnetisieren und dadurch die Impedanz beeiniiussen. Oder man kann von dem Leitungswechsel-:trom eine mechanische Verstellbewegung ableiten, mittels deren man z. B. den Luftspalt oder die Windungszahl der Drossel oder die Größe des ohmschen Widerstandes variieren kann.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Fernschaltung durch mehrmalige Veränderung der Spannung eines oder mehrerer Netzleiter durch kurzzeitige Unterbrechung, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungszeichen für die an allen Speisestellen vorhandenen ein- oder mehrphasigen Tastschalter von einer Kommandostelle mittels Hoch- oder Tonfrequenz gegeben werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich ein Hauptschalter auf eine kurze Unterbrechungsdauer (2 bis 4 Perioden) eingestellt wird und die gleichzeitig zu betätigenden Tastschalter an den anderen Unterbrechungsstellen eine so lange Unterbrechungsdauer erhalten (5 bis io Perioden), daß die Unterbrechungsdauer des- Hauptschalters mit Sicherheit innerhalb der Unterbrechungsdauer aller anderen Schalter liegt.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an allen Speisepunkten vorhandenen ein- oder mehrphasigen Unterbrechungsstellen durch veränderliche Impedanzen überbrückt sind.
4. 4. Verfahren, nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, däß die zu den Unterbrechungsstellen parallel liegenden veränderlichen Impedanzen abhängig von dem die getastete Speisestelle durchfließenden@Strom, also abhängig von den von der Speisestelle versorgten Verbraucherimpedanzen bei steigendem oder fallendem Strom selbsttätig derart verkleinert oder vergrößert werden, daß die durch die kurzzeitige Unterbrechung erzeugte Spannungsabsenkung unabhängig von der getasteten Leistung ungefähr konstant bleibt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 472 923, 634 183, 633260.