DE1019375B - Empfangseinrichtung mit Synchronwaehlern fuer nach dem Impulsverfahren arbeitende Zentralfernsteueranlage mit Tonfrequenzueberlagerung auf Starkstromnetzen - Google Patents

Description

• Empfangseinrichtung mit Synchronwählern für nach deal Impulsverfahren arbeitende Zentralfernsteueranlage mit Tonfrequenzüberlagerung auf Starkstromnetzen In Zentralfernsteueranlagen mit Tonfrequenzüberlagerung auf Starkstromnetzen, deren Empfänger nach dem Impulsverfahren gesteuert werden, können tonfrequente Störspannungen auftreten, welche die Empfänger zum Ansprechen bringen und dadurch Störungen und Fehlschaltungen verursachen können. Da es nicht möglich ist, solche Störspannungen auf Starkstromnetzen zu verhindern, hat man versucht, durch geeignete Mittel in den Empfängern diese Störspannungen unwirksam zu machen. Die Störspannungen können als einzelne oder eine Reihe kurzzeitiger Spannungsspitzen, sogenannte Störspicker, oder als mehr oder weniger konstante Spannungen von einigen Sekunden bis einigen Minuten Dauer, sogenannte Dauerspannungen, auftreten. Um Spickerspannungen unwirksam zu machen, hat man die Schaltungsselektivität der Empfänger erhöht, indem man mehrere Impulse in zeitlich gewählten Abständen und mehreren Steuerrelais im Empfänger in Kaskadenschaltung vor-,gesehen hat. Durch diese Maßnahme kann das Ansprechen von Empfängern auf Störspicker wohl vermindert, aber nicht ausgeschlossen werden. Um die Wirkung von Dauerspannungen unschädlich zu machen, hat man in den Empfängern die Ausschaltstellung zeitlich nach der Einschaltstellung angeordnet, so daß Dauerspannungen die Empfänger nicht dauernd einschalten, sondern auch wieder ausschalten, dadurch aber auch eingeschaltete Empfänger ungewollt ausschalten. Diese Maßnahme- führte jedoch zu einer anderen lästigen Störung, indem bei Störspannungen, die mehrere Steuerumläufe überdauern, während' jedem Steuerumlauf die Empfänger ein- und wieder ausschalten, was das sogenannte »Pumpen« der Empfänger zur Folge hat.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fernsteuerempfänger zu schaffen, welcher auf Störspannungen keine Befehle ausführt. In den bisher bekannten Empfängern wirkten Kontroll- und Prüforgane immer in den Impulszeiten. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Empfangseinrichtung mit Synchronwähler und in der Schaltlage gehaltenen Relais mit elektrischer Abschaltung für nach dem Impulsverfahren arbeitende Zentralfernsteueranlage mit Tonfrequenzüberlagerung auf Starkstromnetzen, welche durch ein Kontrollorgan gekennzeichnet ist, das nach der Vorbereitung der Steuerbereitschaft den Fernwirkkanal in Impulszwischenzeiten auf Störspannungen kontrolliert, und welches Schaltmittel aufweist, die beim Vorhandensein einer Störspannung eine Steuerung verhindern. Zweckmäßigerweise ist als Kontrollorgan ein Prüfrelais mit einem Einschalte- und Ausschaltestromkreis angeordnet, dessen Einschaltestromkreis gleichzeitig mit dem Synchronwähler über einen Kontakt des frequenzabhängigen Empfangsrelais infolge des Startimpulses erregt und nach dem Startimpuls wieder stromlos wird und dessen Abschaltestromkreis in Impulszwischenzeiten vorbereitet und bei Erregung des Empfangsrelais erregt wird.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt die Schaltung eines Empfängers mit einem synchron angetriebenen Drehwähler; Fig.2 zeigt einen Empfänger mit einer synchron angetriebenen Steuerwelle mit einstellbaren Nockenscheiben und durch diese betätigte Kontakte für mehrere Schaltrelais, Fig. 3 die Schaltung eines ebensolchen Empfängers für nur ein Schaltrelais, Fig. 4 und 5 eine Nockensteuerscheibe in Auf- und Grundriß, Fig. 6 einen Impulsfahrplan.
• In Fig. 1 bedeuten O und R zwei Leiter eines mit einer tonfrequenten Steuerspannung überlagerten Netzes. Ein auf die Steuerfrequenz abgestimmter Serienresonanzkreis besteht aus einem Kondensator C und einem hochempfindlichen Wechselstromrelais RE, dessen Induktivität zusammen mit dem Kondensator C auf die Resonanz abgestimmt ist. Das Relais RE besitzt einen Kontakt re. Der Empfänger weist zwei Relais K und P auf mit je einer Einschaltewicklung K i_. bzw. P1-2 und einer Ausschaltewicklung K._4 bzw. P..-4, wobei der betreffende Relaisanker nach Erregung einer Wicklung in der erreichten Schaltlage gehalten wird und zur Änderung der Schaltlage die andere Wicklung erregt wird. Die Haltung kann elektrisch oder mechanisch erfolgen. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind Relais mit mechanischer Haltung, sogenannte Kipprelais, vorgesehen. Der Kontakt des Relais P ist mit p, der Kontakt des Relais K mit k _bezeichnet. Letzterer ist ein Starkstromkontakt zur Ein- und Ausschaltung eines Verbrauchers. Zur Steuerung des Schaltrelais K mittels tonfrequenter Impulse ist ein durch einen Synchronmotor S angetriebener Drehwähler mit zwei Segmentbahnen D1 und D2 sowie zwei Wellenkontakten Da und De angeordnet. Der Wellenkontakt Da dient für den Start und Stopp des Synchronmotors, der Wellenkontakt De für die Abschaltung des Prüfrelais P auf dem letzten Steuerschritt vor der Vollendung eines Steuerumlaufes, z. B. 51. Schritt. Wird infolge eines Startimpulses das Resonanzrelais RE erregt, so schließt der Kontakt re, und der Synchronmotor erhält Spannung vom Leiter 0 über die Wicklung S, die mittlere Kontaktfeder des Kontaktes Da zur linken Kontaktfeder, Wählersegment Dl Schritt 0, Schaltarm, Kontakt ye zum Leiter R. Der Synchronmotor läuft an, der Kontakt Da legt um und schaltet den Synchronmotor direkt an das Netz, bis nach einem Umlauf der Schritt 0 wieder erreicht ist. Gleichzeitig mit dem Start wird auch die Wicklung P1-2 des Prüfrelais erregt. Dadurch wird Kontakt p geschlossen. Erreicht der Schaltarm von Wählersegment Dl den Schritt 5 und ist in diesem Zeitpunkt das Relais RE infolge eines Impulses erregt, so wird die Wicklung K1-2 erregt, und der Kontakt schaltet den Verbraucher ein. Auf Schritt 6 ist die Wicklung K3_4 angeschlossen zur Abschaltung des Verbrauchers in gleicher Weise. Damit keine Störimpulse auf Schritt 5 oder 6 das Relais K beeinflussen können, ist die Ausschaltewicklung P3-4 auf dem Wählersegment D2, auf den Schritten 5 und 6 angeschlossen. Das Wählersegment D2 und sein Schaltarm sind bezüglich dem Wählersegment Dl und dessen Schaltarm so angeordnet, daß die Schritte des Segmentes D2 eine halbe Impulszeit vor den Schritten des Segmentes Dl erreicht werden. In der Zeichnung Fig. 1 ist diese Versetzung als Kröpfung des Schaltarmes D2 dargestellt. In der praktischen Ausführung wird zweckmäßigerweise der Schaltarm D2 gegenüber dem Schaltarm Dl bei übereinanderliegenden Kontakten um einen halben Schritt vorversetzt oder bei übereinanderliegenden Schaltarmen das Segment D2 gegenüber dem Segment Dl um einen halben Schritt zurückversetzt sein. Dadurch wird bewirkt, daß beim Vorhandensein einer tonfrequenten Störspannung in der Impulszwischenzeit vorgängig der Schaltzeit über den Kontakt re des erregten Resonanzrelais und über das Wählersegment D2 auf Schritt 5 oder 6 die Ausschaltewicklung P3-4 das Prüfrelais erregt und dadurch der Kontakt p geöffnet wird. Die in der Kontaktzeit 5 bzw. 6 des Wählersegmentes Dl bestehende Störspannung kann dadurch das Schaltrelais K nicht beeinflussen. Durchläuft der Wähler einen Umgang, ohne daß eine auftretende Störspannung das Prüfrelais ausschaltet. so erfolgt die Erregung der Ausschaltewicklung P3-4 über den Kontakt De, welcher auf dem letzten Schritt vor der Erreichung der Nulllage, z. B. 51. Schritt, erreicht wird.
• Ein Empfänger gemäß Fig. 2 besitzt wieder einen Serienresonanzkreis mit dem Kondensator C und der Induktivität eines hochempfindlichen Resonanzrelais RE, welcher an die beiden Netzleiter 0, R angeschlossen ist. Der Synchronmotor S treibt eine Steuerwelle mit zwei fest angeordneten Steuernocken Da, De und den zugehörigen Kontakten dl, d2. Diese beiden Wellenkontakte entsprechen in ihrer Anordnung und Funktion den Kontakten Da und De in Fig. 1. Auf der Steuerwelle fest angeordnet ist eine Nockenscheibe D3 mit dem Steuerkontakt d3 zur Steuerung des Prüfrelais P, einer schrittmäßig einstellbaren Steuerscheibe D4 mit zugehörigem Kontaktsatz d4 zur Steuerung eines ersten Schaltrelais KI und einer weiteren, schrittmäßig einstellbaren Nockenscheibe D5 und zugeordnetem Kontaktsatz d5 zur Steuerung eines zweiten Schaltrelais K II. Es können weitere Steuerscheiben und Schaltrelais in gleicher Weise angeordnet werden. Wird das Resonanzrelais infolge eines Startimpulses erregt, so schließt der Kontaktre, und der Synchronmotor S läuft an, wie für Fig. 1 beschrieben. Gleichzeitig wird über den Kontakt d3 die Wicklung P1-2 des Prüfrelais erregt und Kontakt p geschlossen. Die Relais KI und KII können Schaltfunktionen ausüben, `nenn auf den eingestellten Schritten durch die Nocken oder Lücken die mittlere Kontaktfeder der Kontakte d4, d5 nach unten oder oben umgelegt und das Resonanzrelais infolge eines Steuerimpulses erregt ist. Zur Verhinderung von Steuerfunktionen infolge Störspannung weist die Steuerscheibe D3 so viele Nocken auf, als Steuerschritte auf einem ganzen Wellenumlauf vorhanden sind, wobei diese Nocken um eine halbe Schritteilung gegenüber den Nocken und Lücken der Scheiben D4, D5 versetzt sind. Dadurch wird bewirkt, daß in jeder Impulszeit die Einschaltewicklung P1_-. über den Kontakt d3 angeschaltet, in jeder Impulszwischenzeit jedoch die AusschaltewicklungP3_4 angeschaltet ist. Tritt in irgendeiner Impulszwischenzeit, unabhängig von der Einstellung der Schaltschritte der Steuerscheiben D4, D5, eine Störspannung auf, so wird die Ausschaltewicklung P3-4 erregt und der Kontakt p geöffnet, wodurch eine Beeinflussung der Relais K I und K II verhindert wird.
• Ein Empfänger gemäß Fig. 3 unterscheidet sich vom Empfänger gemäß Fig. 2 dadurch, daß nur ein Schaltrelais K angeordnet ist. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, daß das Prüfrelais P in allen Impulszwischenzeiten während eines Umlaufes aufprüft, sondern es genügt, daß das Relais P in den den Steuerschritten vorangehenden Impulszwischenzeiten aufprüft. Zu diesem Zweck weist die Steuerscheibe D3 nur zwei Nocken auf. Ist, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 angedeutet, die Nockenscheibe D4 auf Schritt 2 »EIN«, auf Schritt 3 »AUS« eingestellt, so befinden sich die Steuernocken der Scheibe D3 zwischen den Schritten 1-2 und 2-3. Auf diesen beiden Zwischenschritten ist die Ausschaltewicklung P3-4 eingeschaltet, während auf allen Schaltschritten und allen andern Zwischenstellungen die Einschaltewicklung p1-, eingeschaltet ist. Dabei ist es zweckmäßig, die beiden Scheiben D3 und D4 fest miteinander zu verbinden, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, wobei die Scheibe D3 der Deutlichkeit willen mit kleinerem Durchmesser dargestellt ist. Die Scheibe D3 ist mit Rastnocken N versehen, und auf der Welle sitzt fest eine Rastfeder F, so daß die auf der Welle drehbar angeordnete Doppelscheibe auf jeden Schaltschritt einstellbar ist und durch die Rastfeder gehalten wird.
• In Fig. 6 ist der Fahrplan für die Relais RE, K und P dargestellt. In der Zeile RE bedeuten die schwarzen Stellen diejenigen Zeiten, während welchen Steuerimpulse auf die Leitung gegeben werden können und somit das Relais RE eingeschaltet sein kann. In der Zeile K bedeutet die schwarze Stelle E den Einschalteimpuls, die Stelle ,4 den Ausschalteimpuls. In der Zeile P bedeuten die Abschnitte E die Zeit während welcher das Prüfrelais P eingeschaltet wird, wenn Relais RE eingeschaltet ist, d. h. wenn eine Steuer- oder Störspannung auf dem Netz ist. Ist in den Zeiten A, schwarze Stellen, ein Störspannung vorhanden, so wird Relais P ausgeschaltet und verhindert dadurch, daß Spannungen in den Impulszeiten E und A des Relais K zur Wirkung gelangen können.
• Die erfindungsgemäße Anordnung hat zur Folge, daß Störspannungen mit einer Frequenz, auf welche das Empfangsrelais RE anspricht, keine Schaltfunktionen des Empfängers auslösen können.

Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Empfangseinrichtung mit Synchronwählern und mit in der Schaltlage gehaltenen Relais mit elektrischer Abschaltung für nach dem Impulsverfahren arbeitende Zentralfern.steueranlage mit Ton.frequenzüberlagerung auf Starkstromnetzen, gekennzeichnet durch ein Kontrollorgan (P), welches nach der Vorbereitung der Steuerbereitschaft den Fernwirkkanal (0R) in Impulszwischenzeiten auf Störspannungen kontrolliert und welches Schaltmittel (p) aufweist, welche beim Vorhandensein einer Störspannung eine Steuerung verhindern.
2. 2. Empfangseinrichtung mit Synchronwählern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontrollorgan ein Prüfrelais (P) mit einem Einschalte- und einem Ausschaltestromkreis angeordnet ist, dessen Einschaltestromkreis (Wicklung P1-2) gleichzeitig mit dem Synchronwähler über einen Kontakt des frequenzabhängigen Empfangsrelais infolge des Startimpulses erregt und nach dem Startimpuls wieder stromlos wird und dessen Ausschaltestromkreis (Wicklung P3-4) in Impulszwischenzeiten vorbereitet und bei Erregung des Empfangsrelais erregt wird.
3. 3. Empfangseinrichtung mit Synchronwählern nach Anspruch 2, dadurch gekennvcichnet, daß der Ausschaltestromkreis des Prüfrelais während des letzten Schaltschrittes eines Steuerumlaufes erregt wird.
4. 4. Empfangseinrichtung mit Synchronwählern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfrelais (P) mindestens ein Schaltrelais (K) steuert, indem letztere in ihren Ein- und Ausschaltestromkreisen mindestens einen Knotakt (p) des Prüfrelais aufweisen.
5. 5. Empfangseinrichtung mit Synchronwählern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschaltestromkreis (Wicklung P3_4) des Prüfrelais nur in der Impulszwischenzeit vor einem Steuerschritt vorbereitet und bei Erregung des Empfangsrelais erregt wird.
6. 6. Empfangseinrichtung mit Synchronwählern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschaltestromkreis (Wicklung P3-") des Prüfrelais in allen Impulszwischenzeiten während eines Steuerumlaufes vorbereitet und bei Erregung des Empfangsrelais erregt wird.
7. 7. Empfangseinrichtung mit Synchronwählern nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen synchron angetriebenen Drehwähler mit einer ersten Segmentba,hn (D1) zum Anschluß der Schaltrelais (K) und einer zweiten Segmentbahn (D2) zum Anschluß der Ausschaltewicklung des Prüfrelais (P), wobei der Schaltarm der zweiten Segmentbahn (D2) dem Schaltarm der ersten Segmentbahn (D1) zeitlich um die Hälfte eines Schaltschrittes vorauseilt. B.
8. Empfangseinrichtung mit Synchronwählern nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine synchron angetriebene Steuerwelle mit einstellbaren Nockenscheiben (D4 und D5) und unter deren Einfluß stehenden Kontaktfedersätzen (d4, d5) zur Ein- und Ausschaltung der Schaltrelais (KI, KII) und eine auf der Welle festsitzende Nockenscheibe (D3) mit zugehörigem Kontaktfedersatz (d3) zur Ein- und Ausschaltung des Prüfrelais, wobei die letztgenannte Nockenscheibe (D3) so, viele Nocken aufweist, wie Steuerimpulse für einen Wellenumlauf vorgesehen sind und diese Nocken bezüglich den Nocken der anderen Nockenscheiben (D4, D.) winkelmäßig so gesetzt sind, daß in den Zeiten der Impulse die Einschaltewicklung (P1-2), in den Zwischenimpulsz:eiten die Ausschaltewicklung (P3-4) des Prüfrelais angeschaltet ist.
9. 9. Empfangseinrichtung mit Synchronwählern nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine synchron angetriebene Steuerwelle mit einer einstellbaren Nockenscheibe (D4) und einem unter ihrem Einfluß stehenden Kontaktfedersatz (d4) zur Ein- und Ausschaltung des Schaltrelais (K) und eine mit der erstgenannten Nockenscheibe (Da) fest verbundene zweite Nockenscheibe (D3) tnit zugehörigem Kontaktfedersatz (d3) zur Ein- und Ausschaltung des Prüfrelais, wobei die zweite Nockenscheibe (D3) zwei Nocken aufweist, welche bezüglich der ersten Nockenscheibe winkelmäßig so gesetzt ist, daß in den den beiden Schaltimpulsen vorangehenden Impulszwischenzeiten die Ausschaltewicklun.g (P3-4), zu allen andern Zeiten die Einschaltewicklung (P1-2) des Prüfrelais angeschaltet ist.
10. 10. Empfangseinrichtung mit Synchronwählern nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen ersten Wellenkontakt (Da) für Start und Stopp des Synchronmotors und einen zweiten Wellenkontakt (De) zur Ausschaltung des Prüfrelais auf dem letzten Schaltschritt vor der Vollendung eines Steuerumlaufes. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 680 126, 844 189, 412 575, 687 714; schweizerische Patentschrift Nr. 195 750.