DE1220899B - Anlage zur traegerfrequenten Nachrichtenuebertragung ueber Hochspannungsenergieleitungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H 04 j

Deutsche Kl.: 21 a2 - 39/20

Nummer: 1220 899

Aktenzeichen: E 25391 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 22. August 1963

Auslegetag: 14. Juli 1966

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur trägerfrequenten Nachrichtenübertragung, insbesondere von Überwachungs,- Steuerungs- und/oder Anzeigesignalen, über Hochspannungsenergieleitungen, von denen jede an jedem Ende mit einer Ubertragungseinrichtung ausgerüstet ist, die Amplitudenbegrenzer, einen Kopplungskondensator, eine Absaugdrossel, Resonanzkreise, Anpassungsübertrager, ein Koaxialkabel und einen Detektor aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist die Erhöhung sowohl der Sicherheit der Übertragung in Gegenwart verschiedener Störungen als auch der Schnelligkeit dieser Übertragung unter Vereinfachung der verwendeten Schaltungen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Anlage der obengenannten Art erfindungsgemäß an jedem Ende jeder Stromversorgungsleitung mindestens je einer der Amplitudenbegrenzer vorgesehen, der so eingestellt ist, daß er bei einer Spannung in Tätigkeit tritt, welche, auch wenn sie wesentlich höher als diejenige der empfangenen Signale ist, es ermöglicht, die Erregung von Schwingungen in den vorgeschalteten Resonanzkreisen bei Störsignalen mit steilen Vorderflanken zu verhindern oder zumindest in ihrer Dauer stark zu begrenzen, ferner ein Schwellwertbegrenzer, der mit dem Ausgang des Detektors verbunden ist und einen Schwellwert hat, der auf einen viel niedrigeren Wert eingestellt ist als derjenige der empfangenen Signale, sowie einen Impulsverlängerer, der mit dem Ausgang des Schwellwertbegrenzers verbunden ist und dem ein gesättigter Verstärker nachgeschaltet ist, wobei die aus dem Impulsverlängerer und dem Verstärker bestehende Anordnung zur Wirkung hat, daß die vom Schwellwertbegrenzer empfangenen Impulse verlängert werden, und ferner eine Impulszeitüberwachungsschaltung, die dem gesättigten Verstärker nachgeschaltet ist und die empfangenen Impulse von einer konstanten Dauer, die größer ist als die maximale Dauer der Impulse, die durch Stoßerregung in den Resonanzkreisen erzeugten Schwingungen entsprechen, verkürzt.

Vorzugsweise wird für die Übertragung ein nicht modulierter Hochfrequenzstrom von hoher Leistung verwendet und ferner dieser Strom durch einen Kodierer kodiert und die Zeitkonstante, der Resonanzkreise herabgesetzt.

Um weiterhin einerseits zu erreichen, daß das Nebensprechen zwischen mehreren Stromversorgungsleitungen, die an eine gleiche Hochspannungsanlage angeschlossen sind, welche mit einer Einrichtung zur Signalübertragung durch Trägerströme auf Anlage zur trägerfrequenten
Nachrichtenübertragung über
Hochspannungsenergieleitungen

Anmelder:

filectricite de France, Service National, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,

München 2, Kaufingerstr. 8

Als Erfinder benannt:

Raoul Marlot, St-Jean-de-Luz,

Basses-Pyrenees (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 23. August 1962 (907 625)

einer einzigen Frequenz ausgerüstet ist, vermieden wird, und andererseits, um zu verhindern, daß die Stromschienensätze Störschwingungen von einer Frequenz erzeugen, die derjenigen der Übertragung benachbart ist, ist jeder Stromschienensatz der Anlage mit der Erde über einen Kondensator und eine Spule in Reihenschaltung verbunden. Diese Reihenanordnung ist so bemessen, daß für die Signalfrequenz der Stromschienensatz zur Erde kurzgeschlossen ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird in einer Anlage, an die mehrere Leitungen angeschlossen sind, für die gesamte Anlage oder Teilnehmerstelle einerseits zur Aussendung ein einziger Signalsender vorgesehen, der auf einer einzigen hohen Frequenz arbeitet und mit einem einzigen Kodierer zusammenwirkt, sowie Mittel, durch welche die kodierte hohe Frequenz zu der Leitung geleitet wird, auf welcher die Übertragung geschehen soll, und andererseits für den Empfang eine einzige Dekodier- und Wähleinrichtung, zum Dekodieren der durch die verschiedenen Leitungen der Anlage bzw. Teilnehmerstelle empfangenen kodierten Signale und zum Auswählen der verschiedenen zu steuernden Relais.

Die Erfindung ist besonders zur Anwendung auf Anlagen zur kombinierten trägerfrequenten Fernübertragung von Sicherungssignalen, Steuerungs-

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Signalen und Anzeigesignalen auf Stromversorgungs- Wirkung, daß die Amplitude der auf die Signalleitungen geeignet. empfangsschaltungen übertragenen Störsignale und

Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung damit die durch Stoßerregung in den Resonanzkreisen

mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, des Empfängers erzeugten Schwingungen stark ver-

und zwar zeigt 5 ringert wird. Wenn die Leistung von Störsignalen

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer er- dieser Art im allgemeinen wesentlich größer ist als

findungsgemäßen Schaltung, die am Ende einer diejenige der durch die Betätigung von Trenn-

Stromversorgungsleitung in einer Hochspannungs- schaltern und Leistungsschaltern erzeugten Stör-

. anlage angeordnet ist, signale, ist ihre Dauer viel kürzer, so daß sie für die

F i g. 2, 3, 4 und 5 vier mögliche Ausführungs- io Übertragung der Nutzsignale weniger störend sind, formen des Amplitudenbegrenzers der in Fig. 1 dar- Ferner ist zu erwähnen, daß bestimmte Leitungsgestellten Schaltung, fehler (Vereisung, Erdung u. dgl.) zur Wirkung haben,

Fig. 6 eine Abänderung eines Teils der Fig. 1 daß die Dämpfung der Leitung manchmal sehr be-

mit einem elektronischen Relais, welches die in trächtlich erhöht wird, so daß die Übertragung

F i g. 1 dargestellte Schaltung unter der Steuerung 15 geschwächt wird.

des Amplitudenbegrenzers bei einer Überspannung Durch die vorangehenden Darlegungen werden die

abschaltet, erfindungsgemäßen Verbeserungen besser verständ-

Fig. 7 eine graphische Darstellung, bei der die lieh, die in der Hauptsache darin bestehen (Fig. 1)

Zeit in der Abszisse und die Amplituden in der _:— wenn in an sich bekannter Weise jedes Ende E

Ordinate aufgetragen sind und welche die Erläute- 20 einer Stromversorgungsleitung L mit einem Strom-

rung der Beseitigung der Störschwingungen durch die schienensatz J einer Teilnehmerstelle P über einen

aus dem Schwellwertbegrenzer, dem Impulsverlän- Sperrkreis 1 von dr Frequenz / der Signale (um zu

gerer und dem gesättigten Verstärker bestehende An- verhindern, daß diese den Stromschienensatz er-

ordnung ermöglicht, reichen) und ein Abschaltorgan (Trennschalter und

Fig. 8 ein& Abänderungsform eines Teils von 25 Leistungsschalter) 2 gekoppelt ist —, daß einerseits Fig. 1, nämlich die Verbindung der Stromversor- vorgesehen wird an jedem Ende E einer Übertragungsleitung mit einem Stromschienensatz der Anlage gungseinrichrung umfassend — außer dem Koppoder Teilnehmerstelle,' lungskondensator 3, der Saugdrossel 4 (die einen

Fig. 9 eine Gesamtdarstellung einer erfindungs- Kurzschluß von 50Hz bildet, da die aus dem Kongemäßen Anlage zur Signalübertragung durch Träger- 30 densator 3 und der Drossel 4 bestehende Anord-

ströme, nung die Sperrung des Netzstromes von 50Hz zur

Fig. 10 Mittel, welche die Verringerung des Wirkung hat,.jedoch die Nutzsignale sowie die Stör-Nebensprechens zwischen Stromversorgungsleitungen signale hindurchtreten läßt), der Schaltung 3 bis 6, ermöglichen, die in einer Hochspannungsanlage an welche auf die Frequenz des Signals abgestimmt ist, dem gleichen Stromschienensatz angeschlossen sind. 35 dem ersten Anpassungsübertrager 8 (von dem die

Vor der näheren Beschreibung einer beispiels- Impedanz der Primärwicklung gleich dem Wellenweisen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen widerstand der Leitung ist), dem Koaxialkabel 9 Anlage seien kurz die Art und die Eigenschaften der (das dazu dient, die Signale von der Nähe des Hauptstörungen in Erinnerung gebracht, welche in Endes E der Leitung L, an welchem sich die EIe-Anlagen zur Übertragung von Schutzsignalen, 40 mente 3, 4 und 6 befinden, ohne Verformung auf Steuerungssignalen und/oder Nachrichtensignalen die Empfangsstelle zu übertragen, die sich in einem durch Trägerströme auf Stromversorgungsleitungen bestimmten Abstand von E befindet), dem zweiten auftreten. ■ Anpassungsübertrager 10, dem der Differentialüber-

Vor allem sind die Störungen zu nennen, welche trager oder Umschalter 11 folgt, welcher wahlweise durch die Betätigung von Trennschaltern und Lei- 45 den Ausgangsverstärker 12 des Senders oder den stungsschaltern auftreten. Sie werden durch ge- eigentlichen Empfänger wahlweise mit der Sekundärdämpfte Wellenzüge gebildet, denen eine erste sehr wicklung des Übertragers 10 verbindet, und dem steile Vorderflanke vorausgeht. Die Frequenz dieser Gleichrichter 13, alle von herkömmlicher Art — Wellen liegt im allgemeinen zwischen 100 kHz und mindestens einen Amplitudenbegrenzer 14 (dessen mehreren MHz, ihre Amplitude kann 20 kV er- 50 besondere Ausführungsformen nachfolgend in Verreichen, während ihre Leistung sehr gering ist. Die bindung mit Fig. 2 bis 5 beschrieben werden), der Impulsfolgefrequenz schwankt zwischen etwa 100 Hz für den Betrieb mit einer Spannung eingestellt ist, und mehreren kHz. Die Gesamtdauer einer durch die, obgleich sie viel höher ist als diejenige der die Betätigung eines Trennschalters oder eines Lei- empfangenen Signale, ermöglicht, die Erregung von stungsschalters erzeugten Strömung beträgt mehrere 55 Schwingungen in den vorangehenden Resonanz-Sekunden, so daß die Gefahr besteht, daß ein Nutz- kreisen bei Störsignalen mit steilen Vorderflanken zu signal bei den bekannten Signalübertragungsanlagen verhindern oder zumindest in der Dauer stark zu bedurch Trägerströme vollständig ausgelöscht wird, grenzen (ein allenfallsiger Widerstand 15 hat eine selbst wenn in herkömmlicher Weise geschaltete Verringerung der Stärke des durch den Amplituden-Spannungsbegrenzer verwendet, werden, da diese Be- 60 begrenzer hindurchtretenden Stromes zur Folge), grenzer das Nutzsignal gleichzeitig mit dem beglei- einen Schwellwertbegrenzer 16, der mit dem Austenden Störsignal mehr oder weniger kurzschließen, gang des Gleichrichters-13 verbunden ist und einen so daß das Nutzsignal untergeht. · Schwellwert hat, der auf eine viel kleinere Amplitude

Eine andere Art von Störsignalen wird durch Lei- eingestellt ist als diejenige der empfangenen Signale, tungsfehler verursacht. Solche Störsignale sind zur 65 einen Impulsverlängerer 17, -der., mit dem Ausgang

Übertragung von Signalen besonders schädlich, wenn des Schwellwertbegrenzers 16 verbunden ist und auf

sie impulsartig sind,- d. h. eine steile Vorderflanke den ein gesättigter Verstärker 18 folgt, wobei die aus

haben. Die herkömmlichen Begrenzer haben zur den Elementen 17 und 18. bestehende Anordnung zur

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Wirkung hat, daß die vom Schwellwertbegrenzer 16 passen. Eine ähnliche Rolle spielt der Sperrkreis 7,

empfangenen Impulse verlängert werden, und eine der die Frequenz der zum Übertrager 8 gehenden

Impulszeit-Überwachungseinrichtung 19, die hinter Nutzsignale unterdrückt, jedoch die Störwellen und

den gesättigten Verstärker geschaltet ist und auf einen die Störsignale von Frequenzen zur Masse kurz-

Primärspeicher 20 wirkt, um die aus diesem Ver- 5 schließt, die von der für die Nutzsignale gewählten

stärker stammenden Impulse von einer größeren kon- Frequenz / wesentlich verschieden lind, wozu noch

stauten Dauer als die maximale Dauer der Impulse die Wirkungen des Resonanzkreises 3 bis 6 und des

zu verkürzen, welche den Schwingungen entspre- Sperrkreises 7 beitragen.

chen, die durch Stoßerregung in den Resonanz- Dagegen spielt für Störsignale von großer Amplikreisen 3 bis 6, 7 und Filtern 21, 22 erzeugt werden, io tude der Amplitudenbegrenzer 14 die Rolle eines und andererseits zur Übertragung einen nicht modu- Begrenzers, der die absolute Amplitude der der lierten Hochfrequenzstrom von hoher Leistung zu Drossel 6 zugeführten Spannung auf einen Höchstverwenden und diesen Strom durch einen Kodierer wert begrenzt, der durch dessen eingestellten Schwellzu kodieren, sowie die Zeitkonstante der verschiede- wert bestimmt wird. Dieser Schwellwert ist wesentlich nen Schaltungen und Resonanzfilter herabzusetzen. 15 größer als die maximale Amplitude der empfangenen Außerdem ist es zweckmäßig, einen Sperrkreis 7 vor- Signale, ermöglicht jedoch eine wesentliche Verrinzusehen, der die Frequenz / der Signale zum Emp- gerung der Amplitude der Störsignale, so daß verfänger unterdrückt, mieden wird, daß diese Stoßschwingungen von be-

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten trächtlicher Amplitude im Sperrkreis 7 erzeugen.

Anlage ist wie folgt hinsichtlich des Empfangs der ao Der erwähnte Schwellwert S kann mehrere Kilovolt,

bei E empfangenen Nutzsignale, nachdem diese am beispielsweise 4 kV, betragen. Durch einen solch

nicht dargestellten anderen Ende der Leitung L (wie hohen Schwellwert wird ferner der Vorteil erzielt,

nachfolgend in Verbindung mit F i g. 9 erläutert) in daß die besonders unerwünschten »diabolo«-förmi-'

Form von Impulszügen ausgesendet worden sind, gen Störsignale, die durch Betätigungen in Leitungen

die durch nichtmodulierte Schwingungen von hoher 25 mit sehr hoher Spannung (über 200 000 V) entstehen

' Frequenz (z. B. einige zehn oder hundert Kilohertz) und durch eine Folge von gedämpften Schwingungen

gebildet werden, und der Beseitigung der verschiede- von beträchtlicher Anfangsamplitude gebildet wer-

denen Störsignale. den, in eine Folge von Schwingungen von geringerer

Einerseits geht der Netzstrom von 50 Hz durch den Maximalamplitude umgewandelt werden. Mit Hilfe Sperrkreis 1 hindurch und erreicht den Strom- 30 der Verbesserungen nach F i g. 8 und 10 kann jedoch schienensatz / oder einen Teil dieses Stromschienen- der Schwellwert auf einen viel niedrigeren Wert satzes (das Abschaltorgan 2 ist als geschlossen an- herabgesetzt werden (beispielsweise einige hundert genommen) ohne den Widerstand 15 erreichen zu Volt). Wenn dieser Wert niedriger ist als die Sendekönnen, da der Kopplungskondensator 3, der eine spannung am Punkt 23, wird der Amplitudenbegren-Kapazität von etwa einigen Nanofarad hat, praktisch 35 zer während der Aussendung durch ein mit ihm in jeden Strom mit der Netzfrequenz sperrt, wobei die Reihe geschaltetes sehr schnell ansprechendes Relais Reste von 50Hz außerdem durch die Saugdrossel 4 abgeschaltet.

in an sich bekannter Weise zur Masse kurzge- Der Amplitudenbegrenzer 14 kann in verschiede-

schlossen werden. ner Weise gestaltet werden. In F i g. 2 bis 5 sind vier

Andererseits werden die Nutzsignale und die 40 bevorzugte Ausführungsformen dargestellt.
Störsignale von hoher Frequenz, die am Ende E ein- Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 weist der treffen, durch den Sperrkreis 1 unterdrückt und gehen Amplitudenbegrenzer einen Übertrager 24 auf, durch den Kondensator 3 hindurch, so daß sie den dessen Primärwicklung zwischen dem Punkt 23, Vorwiderstand 15 (wenn ein solcher vorhanden ist) welcher dem Widerstand 15 und der Drossel 6 geerreichen, wobei die Saugdrossel 4 ihnen eine außer- 45 meinsam ist, und der Erde geschaltet ist und dessen ordentlich hohe Impedanz zur Erde entgegensetzt Sekundärwicklung sich in einer Schaltung befindet, (die unterschiedliche Behandlung des Netzstromes welche in Parallelschaltung zwei Elemente enthält, von 50 Hz einerseits und der Nutzsignale sowie der die entgegengesetzt geschaltet sind und je durch eine Störsignale von mehreren kHz oder MHz anderer- Batterie 25 und eine Diode 26 gebildet werden. Der seits durch den Kondensator 3 und die Drossel 4 ist 50 Schwellwert ist durch die gleiche Spannungsdifferenz durch den Umstand bedingt, daß die Impedanz eines jeder der Batterien 25, geteilt durch das Überset-Kondensators mit der Frequenz proportional ab- Zungsverhältnis des Übertragers 24 gegeben. In der nimmt, während diejenige einer Drossel zur Frequenz Tat sind die Dioden 26 normalerweise im entgegenproportional ist, und das Verhältnis der Frequenzen gesetzten Sinn polarisiert und leiten keinen Strom, etwa 1:1000 oder höher beträgt). 55 Dagegen wird, wenn die in der Sekundärwicklung in-

Der gegebenenfalls vorgesehene Widerstand 15 duzierte Spannung in ihrem absoluten Wert den verringert die Spannung der am Punkt 23 eintreffen- Spannungsunterschied der Batterien 25 überschreitet, den Nutzsignale und Störsignale. Beim Fehlen von eine der Dioden im direkten Sinn polarisiert, so daß Störsignalen von hohem Wert wird, so lange die sie den Strom leitet, so daß der vorher offen gewesene Spannung bei 23 in ihrem absoluten Wert niedriger 60 Sekundärkreis geschlossen wird,
ist als der Schwellwert S des Amplitudenbegrenzers Der in Fig. 3 dargestellte Amplitudenbegrenzer 14, diese Spannung der Drossel 6 zugeführt, welche besitzt ebenfalls einen Übertrager 24, jedoch wird die zusammen mit dem Kopplungskondensator 3 einen den Schwellwert bestimmende Spannung mit Hilfe Schwingkreis bildet, der auf die Frequenz der Nutz- von zwei entgegengesetzt geschalteten Zener-Dioden signale abgestimmt ist, um die Übertragung von 65 27 erhalten. Infolgedessen befindet sich, so lange die Störwellen und Störsignalen zum eigentlichen Emp- Durchbruchspannung für den in der Sekundärwickfänger zu verringern sowie um die Impedanz des lung des Übertragers 24 induzierten Strom nicht erEmpfängers dem Wellenwiderstand der Leitung anzu- reicht ist, diese Sekundärwicklung im offenen Strom-

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kreis. Bei ausreichend hohen Werten des Potentials linken unteren Ecke des Schaltbildes in Fig. 1 darbei 23 induziert dieses dagegen in der Sekundär- stellt. Bei der Anordnung nach Fig. 6 sind wieder wicklung des Übertragers 24 eine Spannung, die aus- die Drossel 6, der Amplitudenbegrenzer 14, die reicht, um eine der Dioden über ihre Sperrkennlinie Punkte 23 und 34 und der Sperrkreis von F i g. 1 zum Arbeiten zu bringen, wodurch der Sekundär- 5 vorgesehen und ferner ein elektronisches Relais 35, kreis über einen geringen Widerstand (derjenige der welches den Stromkreis bei 34 jedesmal unterbricht, beiden in Reihe geschalteten Dioden) geschlossen wenn Strom durch den Amplitudenbegrenzer 14 wird. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4, welches fließt, d. h. bei jedem Störsignal, dessen Amplitude in die bevorzugte Ausführungsform ist, wird für den ihrem absoluten Wert die Amplitudenbegrenzungs-Amplitudenbegrenzer 14 eine Drossel oder sättig- io schwelle überschreitet. Das Relais 35 ist so gewählt, bare Induktivität 28 verwendet, die mit einem Wider- daß es gegenüber der Schwingungsperiode der Restand 29 in Reihe geschaltet ist. Die Drossel 28, sonanzkreise (Periode der übertragenen Signale) sehr welche für die Spannung der ausgesendeten und emp- kurze Ansprechzeit, beispielsweise von einer Nanofangenen Signale nicht gesättigt ist, wird es für die Sekunde, hat. Die Unterbrechung des Stromkreises Störspannungen. Bei einer solchen Vorrichtung er- 15 · bei 34 während der Dauer der hohen Amplituden der hält man eine wirkliche Amplitudenbegrenzungs- Störströme verhindert, daß die Spannung der Amplischwelle, wie dies bei den Vorrichtungen nach tudenbegrenzungsschwelle die Schaltungen hinter F i g. 2 und 3 der Fall ist, bei welchen ein plötzlicher dem Punkt 34 erreicht und beträchtliche Schwingun-Übergang von einem im Leerlauf arbeitenden Über- gen durch Stoßerregung in diesen Schaltungen ertrager diesseits der Schwelle auf einen im Kurz- 20 zeugt.

Schluß arbeitenden Übertrager jenseits der Schwelle Im Zusammenhang mit der Darlegung der Wirstattfindet, sondern eine progressive Begrenzung der kungsweise der in Fig. 1 hinter dem Amplituden-Spannung in einem begrenzten Bereich. Der Wider- begrenzer 5 dargestellten Anordnung wird zunächst stand 29 dient dazu, die Schaltung aperiodisch zu in Erinnerung gebracht, daß die Aufgabe der Drosmachen, so daß sie nicht schwingen kann. Bei dem 25 sei 6 darin besteht, zusammen mit dem Kopplungsin Fig. 4 dargestellten Amplitudenbegrenzer kann, kondensator 2 einen Resonanzkreis auf der Frewie gezeigt, der Widerstand 15 weggelassen werden, quenz / der Signale zu bilden, wodurch der Überda der Widerstand 29 des Amplitudenbegrenzers die tragungskoeffizient der Störsignale ohne wesentliche Rolle des Vorwiderstandes für die Drossel 28 spielt. Schwächung der Übertragung der Nutzsignale ver-

In F i g. 5 ist eine weitere Art eines Amplituden- 3° ririgert wird. Der ebenfalls auf diese Frequenz / abbegrenzers dargestellt, die in der Anlage nach F i g. 1 gestimmte Sperrkreis 7 unterdrückt die Signale zum verwendbar ist. Dieser Amplitudenbegrenzer umfaßt Übertrager 8, wobei jedoch ein Teil der Störsignale außer einem Vorwiderstand 29 (welcher die Weg- zur Erde kurzgeschlossen wird. Bestimmte Störlassung des Widerstandes 15 ermöglicht) einen Über- signale, welche durch den Amplitudenbegrenzer 14 betrager 24, dessen Primärwicklung wie bei den An- 35 grenzt und durch den Resonanzkreis 2, 6 geschwächt Ordnungen nach Fig. 2 und 3 geschaltet ist und werden, erzeugen jedoch durch Stoßerregung (durch dessen Sekundärwicklung über eine Gleichrichter- Resonanz des Schwingkreises mit seiner Eigenbrücke 30 einen Kondensator 31 in Parallelschaltung periode) im Sperrkreis 7 Schwingungen, welche den mit der Reihenanordnung eines gesteuerten Gleich- Übertrager 8 erreichen.

richters oder eines Festkörper-Thyratrons ( das bei- 40 Das Koaxialkabel 9 mit den beiden Anpassungsspielsweise durch ein pnpn-Silicium-Thyratron ge- Übertragern 8 und 10 ermöglicht die Anordnung der bildet wird) und eines sehr schnell arbeitenden elek- übrigen Einrichtung, insbesondere des Senders 12, ironischen Schalters 33 (mit einer Ansprechzeit von des Empfängers 13 und 16 bis 22 und des Sendeeinigen Mikrosekunden) speist. Die Wirkungsweise Empfang-Umschalters 11 an der gewünschten Stelle dieses Amplitudenbegrenzers ist wie folgt: Solange 45 mit Bezug auf den Stromschienensatz 7.
die Schwellspannung nicht erreicht ist, arbeitet der Dieser Umschalter 11, der in an sich bekannter Übertrager 24 im Leerlauf und ist der Stromkreis der Weise entweder durch einen Differentialübertrager Sekundärwicklung unterbrochen, da das Thyratron (mit zwei Primärwicklungen und zwei Sekundärwick-32 gesperrt ist. Von einer bestimmten Spannungs- hangen) und eine Widerstandsabgleichschaltung geschwelle an den Klemmen des Kondensators 31 ab, 5° bildet werden kann oder durch einen elektronischen zündet das Festkörper-Thyratron und wird leitend, Umschalter, ermöglicht beim Aussenden, die vom so daß der Übertrager 24 im Kurzschluß arbeitet. Ausgangsverstärker 12 kommenden Signale zum Der Schalter 33 ist erforderlich,-da einmal gezündete Übertrager 10 der vorangehend beschriebenen AnThyratrons selbst nach einer Herabsetzung der Ordnung F zu richten und von dieser zur Leitung L ihnen zugeführten Spannung leitend bleiben. Er öff- 55 und beim Empfang die Signale (und auch die Störnet den Sekundärkreis des Übertragers nach Ablauf signale), die von der Leitung L stammen, zu den einer Zeit, die ausreicht, daß die Spannung an den Filtern 21, 22 und von diesen zum Gleichrichter 13 Klemmen des Thyratrons auf einen geringen Wert der Empfangsanordnung G der Leitung zu leiten, die abfällt, der für das Wiederzünden des Thyratrons nachfolgend näher beschrieben wird,
nicht ausreicht. 60 Die Empfangsanordnung der Leitung umfaßt vor

Unabhängig von der Art des verwendeten Ampli- allem gleichartige Bandfilter 21, 22, die auf die Fre-

tudenbegrenzers 14 ist es gegebenenfalls immer mög- quenz / der Signale abgestimmt sind, um die ihnen

Hch, seine Wirksamkeit dadurch beträchtlich zu er- zugeführten Störsignale soweit als möglich abzu-

höhen, daß er ein elektronisches Relais steuert, schwächen, ohne die Nutzsignale wesentlich zu

welches den Stromkreis hinter der Drossel 6 am 65 schwächen. Die gefilterten Signale werden durch den Punkt 34 (Fig. 1) unterbricht. . .; Detektor 13 gleichgerichtet, der einen gleichgerichte-

Eine solche Schaltung mit Trennrelais ist in j ten Strom in Abhängigkeit von den Nutzsignalen und Fig. 6-gezeigt, welche eine Abänderungsform derJ damit von der durch die Leitung L übermittelten In-

formation (und von den Störsignalen) liefert. Der gleichgerichtete Strom tritt durch einen Basisbegrenzer 16 hindurch, der z. B. in an sich bekannter Weise durch einen Transistor gebildet wird, dessen Emitter auf eine feste Spannung polarisiert ist, der den Teil 5 des gleichgerichteten Stromes, der pine bestimmte Amplitude nicht üerschreitet, beseitigt. Auf den Schwellwertbegrenzer 16 folgt ein Impulsverlängerer 17, der einen Speicherkondensator 36 aufweist, welcher durch das »schwellwertbegrenzte« Signal über eine Diode 37 aufgeladen wird (der Widerstand 38 begrenzt den Wert der Ladung), und sich dann über den Verstärker 18 (die Diode 37 verhindert eine Stromrückführung) beim Fehlen des basisbegrenzten Signals entlädt, wodurch die Dauer eines basisbegrenzten Signals verlängert wird. Schließlich regelt der gesättigte Gleichstromverstärker 18 den Ausgang des Impulsverlängerers 17.

Die Wirkungsweise und die Aufgabe der Einheiten 16, 17 und 18 bei durch die Filter 21, 22 hindurchgetretenen Störschwingungen läßt sich in Verbindung mit den in Fig. 7 gezeigten Kurven leicht erläutern, in der die Zeit in der Abszisse aufgetragen ist, während die Amplituden der gleichgerichteten Spannungen in der Ordinate aufgetragen sind.

Wenn eine solche Störschwingung gleichzeitig mit einem Nutzsignalimpuls auftritt, von dem die Amplitude nur sehr wenig größer ist als die Basisbegrenzungsschwelle (ungünstigster Fall), wird durch die durch den Amplitudenbegrenzer 14 bewirkte Schwächung das Nutzsignal während der Dauer ^₁ der Störschwingung unterdrückt. Es besteht daher am Eingang des Schwellwertbegrenzers 16 eine Spannung von der in Fig. 7 dargestellten Form a, bei welcher die Amplitude des Signals kiel·- ner ist als die Basisbegrenzungsschwelle T, und zwar nicht nur während der Zeit t_v sondern auch während der Zeit t₂, nach deren Ablauf sie wieder ihren normalen Wert V annimmt, wobei t₂ (Anstiegzeit) von der Zeitkonstante der Anlage abhängt. Die am Ausgang des Schwellwertbegrenzers 16 (Kurve b) abgenommene Spannung wird daher während der Zeit t_s — t_t + t₂ unterbrochen, da der Basisbegrenzer nur den oberhalb der Höhe T liegenden Teil der Kurve a bestehen läßt.

Durch die aus dem Impulsverlängerer 17 und dem gesättigten Verstärker 18 bestehende Anordnung wird diese Unterbrechung aufgehoben. In der Tat wird, wenn für den Impulsverlängerer eine Zeitkonstante gewählt wird, die größer ist als t₃, durch den Kondensator 36 das während der Zeit t₃ fehlende Signal durch ein Entladungssignal i zersetzt, so daß schließlich am Ausgang des Impulsverlängerers die Spannungskurve c erhalten wird. Ferner wird durch den gesättigten Verstärker 18 sowohl das basisbegrenzte Signal als auch der Entladestrom i des Kondensators 36 auf eine gleiche Höhe W gebracht, so daß am Ausgang des Verstärkers 18 ein wiederhergestelltes Signal d erhalten wird, welches die gleiche Rechteckform wie beim Fehlen einer Störschwingung hat.

Selbstverständlich muß vermieden werden, daß in dem demodulierten Signal α vor dem Ende der Periode t_s eine neue Störschwingung auftritt. Es wird daher für die Amplitudenbegrenzungsschwelle S des Amplitudenbegrenzers ein Wert gewählt, der ausreichend hoch ist, damit die Amplitude der Störschwingung am Punkt 23 unter die Schwelle S abfällt und damit eine neue Störschwingung diese Schwelle nicht vor dem Ablauf von t₃ überschreiten kann. Man wird beispielsweise einen Schwellwert von mehreren Kilovolt im Falle einer Stromversorgungsleitung von 38OkV wählen, bei der wiederholt diaboloförmige Überspannungen auftreten.

Es ist außerdem möglich, den Wert der Schwelle S beispielsweise um einige hundert Volt dadurch herabzusetzen, daß der in F i g. 1 dargestellte Sperrkreis 1 von herkömmlicher Art durch den in F i g. 8 dargestellten nicht abgestimmten Sperrkreis ersetzt wird, der in Parallelschaltung eine Spule 39 von hoher Induktivität (beispielsweise 1 bis 4 Millihenry) und eine Funkenstrecke 40 aufweist, die auf eine hohe Spannnung (von beispielsweise etwa 20 kV) eingestellt ist, damit sie nicht bei Störschwingungen in Wirkung ,tritt, die durch die Betätigung von Trennschaltern oder Leistungsschaltern hervorgerufen werden. Die Funkenstrecke ermöglicht dagegen die Beseitigung von durch Leitungsfehler verursachten Überspannungen.

Aus der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ergibt sich, daß die Rechteckimpulse von der bei d dargestellten Art, die aus der Anordnung G austreten, in einem Primärspeicher 20 gezählt werden, der beispielsweise durch einen Binärzähler mit Kippschaltungen gebildet wird. Eine Impulszeitüberwachungsschaltung 19 setzt jedoch die Dauer der Impulse d um eine konstante Größe herab, um nur die Zählung der Impulse zu ermöglichen, welche Nutzsignalen entsprechen (indem die kurzen Impulse, welche Störschwingungen entsprechen, die den Detektor 13 erreicht haben, unterdrückt werden).

Die verschiedenen Arten von Störschwingungen und Fehlern werden in der nachstehend beschriebenen Weise in der in F i g. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung endgültig beseitigt.

Die unerwünschten Schwächungen des Signals, welche durch Leitungsfehler hervorgerufen werden, werden durch eine erhöhte Sendeleistung beseitigt. Das gleiche kann auch durch Hilfsmittel erreicht werden, die nachfolgend bei der Erläuterung der Wirkungsweise der in F i g. 9 dargestellten Übertragungsanordnung beschrieben werden.

Bei Störschwingungen von großer Amplitude und kurzer Dauer tritt der Amplitudenbegrenzer 14 in Tätigkeit, der ihre Amplitude auf einen Wert S begrenzt. Die Zeitkonstante des Eingangskreises der Einrichtung wird auf CR herabgesetzt, wobei C die Kapazität des Kondensators 3 und R der Widerstand des Elementes 15 (oder 29) ist. Diese Zeitkonstante wird so gewählt, daß sie mit Bezug auf die Periode der Signale, d.h. auf die Periode des Resonanzkreises 3 bis 6, gering ist. Beispielsweise kann für eine Frequenz der Signale / = 40 kHz und damit bei einer Periode der Signale von 25 Mikrosekunden der Wert von C mit 10 ~⁹ Farad und von R mit 50 Ohm gewählt werden, so daß CR=0,050 Mikrosekunden beträgt. Wenn der Wert von CR vor der Periode der Signale sehr klein ist, können diese Störsignale im Resonanzkreis 3 bis 6 keine Schwingungen durch Stoßerregung erzeugen. Ein solches Störsignal tritt am Eingang der Spule 6 nur als kurzer Impuls von der Amplitude S auf, der nahezu augenblicklich verschwindet oder gedämpft wird. Dagegen kann durch einen solchen Impuls im Sperrkreis 7 eine Stoßschwingung erzeugt werden. Diese Schwingung kann jedoch, obgleich sie eine kleine

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Amplitude aufweist und infolge der geringen Zeitkonstante der Anlage sehr rasch gedämpft wird, durch die Filter 21, 22 hindurchtreten und zur Folge haben, daß am Ausgang des Detektors 13 eine gleichgerichtete Spannung von der Dauer t_A auftritt, die viel kleiner ist als die Dauer t₅ eines Nutzsignals (F i g. 7). Der maximale Wert von i₄ kann entweder berechnet werden oder experimentell dadurch bestimmt werden, daß dem Ende E (oder vielmehr dem Eingang des Kondensators 3) ein Impuls von sehr großer Amplitude (von beispielsweise Megavoltgröße, was den stärksten Störsignalen entspricht, die während des Betriebs auftreten können) zugeführt wird. Wenn ein solches kurzes Störsignal Stoßschwingungen im Sperrkreis 7 erzeugt und daher ein Impuls von der Dauer /₄ während der Übertragung eines Nutzsignals auftritt, wird dieses in seiner Form während einer Dauer t_t geringfügig verändert, jedochseine Zählung nicht gestört. Wenn dagegen ein kurzes Störsignal zwischen zwei Nutzsignalen auftritt, tritt ein Impuls von der Dauer t_t am Primärspeicher 20 auf, der ihn beim Fehlen der Impulszeitüberwachungsschaltung 19 zählen würde, welche alle Impulse von einer festen Dauer, die größer ist als der maximale Wert f₄ (der wie vorangehend angegeben bestimmt wird) verkürzt. Beispielsweise kann bei einer Frequenz /=40 kHz und einer Dauer der Impulse des Signals von 0,5 ms (20 Schwingungen je Binärimpuls) die Impulszeitüberwachungsschaltung durch eine Verzögerungsanordnung gebildet werden (die in an sich bekannter Weise einen Kondensator aufweist, welcher durch die zu verkürzenden Impulse aufgeladen wird und nach der Aufladung die Basis eines Schalttransistors steuert, wobei die Verzögerung gleich der Dauer der Aufladung ist), wodurch eine Verzögerung von beispielsweise 0,200 ms hereingebracht wird, was genügt, um die Störsignale zu beseitigen. Eine Diode ermöglicht, daß diese Verzögerungsanordnung nur in einem Sinne wirkt.

Die Störschwingungen von mittlerer Amplitude und verhältnismäßig langer Dauer (die sich manchmal erneuern und diaboloförmig sind) werden zuerst in ihrer Amplitude wie die anderen Störsignale durch den Amplitudenbegrenzer auf den Wert 5 begrenzt. Wenn die Frequenz einer solschen Störschwingung von der Frequenz / abweicht, wird sie in den Filtern 21 und 22 stark geschwächt, so daß ihr Wert unter die Basisbegrenzungsschwelle T abfällt, wenn in diesem Augenblick kein Nutzsignal auftritt. Nach Ablauf einer Zeit ^₁ fällt die Amplitude der Störschwingung unter S ab, so daß sie durch die Filter und den Schwellwertbegrenzer in stärkerem Maße unterdrückt wird. Wenn dagegen eine solche Störschwingung gleichzeitig mit einem Signal auftritt, findet ihre Beseitigung durch die aus dem Basisbegrenzer 16, dem Impulsverlängerer 17 und dem Verstärker 18 gebildete Anordnung statt, wie in Verbindung mit F i g. 7 erläutert. Das Vorangehende trifft auch für Störschwingungen zu, deren Frequenzen von / wesentlich verschieden sind und in den Filtern 21, 22 stark geschwächt werden. Störschwingungen von der Frequenz/ können dagegen am Aussgang des Detektors 13 Impulse von der gleichen Art wie die Impulse der Nutzsignale erzeugen und die Zählung in der Kippschaltung 20 verfälschen und damit die im Entschlüßler der Anlage aufgenommene Information verfälschen, der nachstehend in Verbindung mit F i g. 9 näher beschrieben wird. Da die Frequenzen der Störschwingungen immer höher als 100 kHz sind, sind drei Lösungen möglich:
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den Wert von / Meiner als 100 kHz mit beispielsweise etwa 10 bis 50 kHz zu wählen (insbesondere /=40 kHz bei dem gewählten Zahlenbeispiel), in welchem Falle die Störschwingungen, die eine von / abweichende Frequenz haben, durch die Filter 21, 22 auf einen Wert gedämpft werden, welcher ihre einwandfreie Beseitigung durch die aus dem Basisbegrenzer, dem Impulsverlängerer und dem gesättigten Verstärker bestehende Anordnung ermöglicht;

den Wert von / größer als 100 kHz, beispielsweise mit etwa 400 bis 60OkHz, zu wählen (um die Schnelligkeit der Übertragung der Signale zu erhöhen, was die Wirkung der Schutzmaß-

nahmen in einer kürzeren Zeit ermöglicht), jedoch ist es in diesem Falle erforderlich, die Einrichtung zu verdoppeln, indem zwei verschiedene Frequenzen für die Signale in jeder Einrichtung gewählt werden, damit die Stör-

Schwingungen nicht gleichzeitig die beiden Einrichtungen stören können (sie können nur die genau auf ihre Frequenz eingestellte Einrichtung stören);

den Stromschienensatz bei der Übertragungsfrequenz / kurzzuschließen, wie in Verbindung mit Fig. 10 beschrieben, wodurch die Wirkung der Störschwingungen von einer Frequenz verhindert wird, die gleich / oder annähernd gleich / sind.

Im ungünstigsten Falle (wiederholte Störschwingungen) werden die Stoßschwingungen einzeln gedämpft, in der Weise, daß jede ausgelöscht wird, bevor die nächste beginnt.

Wie ersichtlich, kann die Beseitigung der Störschwingungen dadurch verbessert werden, daß nicht ein einziger Amplitudenbegrenzer 14, sondern mehrere gestaffelte Amplitudenbegrenzer vorgesehen werden.

Schließlich steEt die Beseitigung oder Filterung des Nebensprechens durch Hochfrequenztelefonieanlagen oder Rundfunkanlagen kein Problem, da die gewählte Basisbegrenzungsschwelle T verhältnismäß hoch ist (beispielsweise etwa 0,6 Volt beträgt, während es sich bei der Telefonie oder beim Rundfunk um Millivolt handelt). Das Nebensprechen zwischen mehreren Leitungen L, die mit dem gleichen Stromschienensatz 7 verbunden sind, wird nachfolgend nach der Erläuterung der Wirkungsweise der zweiten erfindungsgemäßen Anordnung untersucht, bei welcher ein einziger Sender und eine einzige Empfangs- oder Auswerteeinrichtung je Hochspannungsstelle verwendet wird, wofür auf F i g. 9 verwiesen wird.

In F i g. 9 ist schematisch eine Stromversorgungsleitung L₁₂ dargestellt, welche den Stromschienensatz J₁ der Hochspannungsstelle P₁ mit dem Stromschienensatz J₂ mit der Hochspannungsstelle P₂ ver-

bindet. Mit jedem Stromschienensatz sind mehrere Leitungen verbunden. Beispielsweise gehen von dem Stromschienensatz J₁ der Hochspannungsstelle P₁ außer der Leitung L₁₂, die zur Hochspannungsstelle

P₂ geht, die Leitung L₁₃, die zur Stelle P₃ führt, und die Leitung L₁₄ aus, die zur Stelle P₄ führt. In gleicher Weise sind mit dem Stromschienensatz /₂ die Leitungen L₁₂, L₂₅ und L₂₆ verbunden, die zu den Stellen P₁, P₅ bzw. P₆ führen. Obwohl nur ein einziger Stromschienensatz J₁, J₂ je Stelle P₁, P₂ dargestellt ist, weist im allgemeinen jede Stelle mehrere Stromschienensätze auf, von denen jeder mit einer oder mehreren Stromversorgungsleitungen verbunden sein kann.

Die Verbindungen verlaufen wie in F i g. 1 über einen Sperrkreis 1 (oder la von der in Fig. 8 dargestellten Art) und einen Schalter 2. Mit jedem Ende E₁, E₂ ... jeder Leitung ist über den Kopplungs- oder Eingangskondensator 3 eine Einrichtung von der in F i g. 1 dargestellten Art gekoppelt, die eine Anordnung F₁, F₂, F₃, F₄, Fg, F₆ (welche der Anordnung F in F i g. 1 identisch sind) aufweist, wobei ein Umschalter 11 die Anordnungen F₁, F₂, F₃, F₄, F₅, F₆ entweder mit dem entsprechenden Ausgangsverstärker 12 oder mit der entsprechenden Anordnung G₁, G₂, G₃, G₄, G-, G₆ (welche der Anordnung G in F i g. 1 identisch sind) verbindet.

Bei der dritten erfindungsgemäßen Anordnung sind für jede Stelle P₁, P₂ usw. vorgesehen:

einerseits zur Aussendung ein einziger Signalsender oder Oszillator H₁ bzw. H₂, die auf einer einzigen hohen Frequenz / arbeiten und mit einem einzigen Kodierer K₁ bzw. K₂ zusammenwirkt, welcher die Schwingungen von der Frequenz / durch Unterteilung in Impulszüge (Schwingungszüge) von genau bestimmter Länge (oder gegebenenfalls durch Frequenzverschiebung) in Abhängigkeit von den Anweisungen oder von der zu übertragenden Information (Schutz-, Steuerungs- oder Nachrichteninformation) kodiert, welche durch die Relais 41a, 41 b, 41c oder 41 d, 41 e, 41 /geliefert werden (welche durch Druckknöpfe oder selbsttätig gesteuert werden) — und von Wähleinrichtungen M₁, M₂, um die kodierte hohe Frequenz zum Aussgangsverstärker 12 und damit zur Leitung (L₁₂, L₁₃ oder L₁₄ bzw. L₁₂, L₂₅ oder L₂₆) leiten, auf der die Übertragung erfolgen soll,
und andererseits zum Empfang eine einzige Dekodier-Wähl-Einrichtung mit einem Entschlüßler N₁ bzw. N₂, der die Zählungen der Primärspeicher 20 jeder Leitung der Stelle P₁ bzw. P₂ entschlüsselt, und einem Wähler Q₁ bzw. Q₂, welcher je nach dem empfangenen und entschlüsselten Signal das eine oder das andere der mit ihm verbundenen Betätigungsrelais 42 a, 42 b, 42 c bzw. 42 d, 42 e, 42/ steuert.

Der Aufbau der Hochfrequenzoszillatoren, der Verschlüßler, der Entschlüßler und der Wähler ist an sich bekannt, so daß hier keine nähere Beschreibung gegeben wird. Es sei lediglich erwähnt, daß vorzugsweise eine Kodiereinrichtung für Binärimpulse verwendet wird, die in den Speichern 20 gezählt werden, welche durch eine oder mehrere Kippschaltungen gebildet werden. Im Falle einer einzigen Kippschaltung je Speicher 20, können die Entschlüßler^, N₂ von einer nicht dargestellten Einheit aus Gegenimpulse von fester Periode empfangen, die den Kippimpulsen der Kippschaltung des in Betrieb befindlichen Speichers entgegenwirken, während der Wähler Gegenimpulse nur beim Fehlen von Signalimpulsen empfängt. Es kann natürlich auch jede andere Dekodier-Wähl-Einrichtung verwendet werden. Die Zahl der Relais 41 einerseits und 42 andererseits an jeder Teilnehmerstelle sind von der Zahl der zu übertragenden und zu empfangenden verschiedenen Befehle abhängig.

Die Wirkungsweise der in Fig. 9 dargestellten Übertragungsanordnung ist unter der Annahme, daß

ίο ein Schutz-, Steuerungs- oder Nachrichtensignal oder -befehl von der Stelle P₁ auf die Stelle P₂ übertragen werden soll, wobei der Befehl Z durch das Relais 41a der StClIeP₁ gesteuert wird und das Relais 42 d der Stelle P₂ betätigen soll, folgende:

Durch das Schließen des Relais 41a wird der Wähler M₁ und der Kodierer K₁ der Stelle P₁ gesteuert, um vom Oszillator H₁ aus einen Impulszug, der den kodierten Befehl Z darstellt, zu dem mit der Leitung L₁₂ verbundenen Verstärker 12 zu schicken. Dieser

Impulszug erreicht (über den Umschalter 11, die Anordnung F₁ und den Kondensator 3) das Ende E₁ der Stromversorgungsleitung L₁₂. Diese Leitung ermöglicht seine Übertragung von der Stelle P₁ zur Stelle P₂, welche beispielsweise etwa 100 km entfernt sein kann.

An der Teilnehmerstelle P₂ durchläuft der etwas abgeschwächte Impulszug den Kondensator 3 am Ende E₂ der Leitung L₁₂, sodann die Anordnung F₂ und den zugeordneten Umschalter 11, der ihn zur Empfangsanordnung G₂ leitet und die von gegebenenfalls bei der Übertragung durch die Leitung L₁₂ erzeugten Störschwingungen befreiten Impulszüge werden in den der Empfangsanordnung G₂ zugeordneten Primärspeicher 20 geschickt. Der Entschlüßler N₂ und der Wähler Q₂ bestimmen in Abhängigkeit von den empfangenen Signalen das Relais 42 d, welches auf Grund des Befehls Z geschlossen (oder geöffnet) werden soll.
Um eine absolute Sicherheit für eine gute Übertragung des Befehls Z zu gewährleisten, kann der Wähler Q₂ beim Empfang des Befehls Z ein diesem Befehl entsprechendes Relais 41 d schließen. Das Schließen von 41 d entspricht einem dem Befehl Z entsprechenden zurücklaufenden Kontrollbefehl Zr.

In ähnlicher Weise wie für den Befehl Z beschrieben (jedoch von der Teilnehmerstelle P₂ zur Teilnehmerstelle P₁), wird der Befehl Zr des Relais 41a* vom Relais 41 d der Stelle P₂ zu einem nicht dargestellten Relais 41 der Stelle P₁ geleitet, welches Relais die Aussendung des Befehls Z, der richtig ausgeführt worden ist, sperrt. Solange der Kontrollbefehl Zr nicht an der Stelle P₁ angekommen ist, wird die Aussendung des Befehls Z der Stelle P₁ zur Stelle P₂ fortgesetzt.

In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß die Übertragung eines Signals von einer Stelle P₁ zu einer Stelle P₂ nicht zwangläufig durch die diese beiden Stellen verbindende Leitung L₁₂ geschieht. Wenn beispielsweise das Signal von der Stelle P₁ zur Stelle P₃ übertragen wird, erkennt der Entschlüßler N der Stelle P₃ sofort, daß dieser Befehl nicht für ihn bestimmt ist, so daß er ihn an seinen eigentlichen Bestimmungsort, nämlich zur Stelle P₂, weiterleitet. Dies ermöglicht die Verwendung von Hilfsleitungen, entweder systematisch oder im Falle einer ernsten Störung auf der normalen Leitung.

Hieraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Anlage, insbesondere von der in F i g. 1 und 9 darge-

stellten Art, Schutz-, Steuerungs- und/oder Nachrichtensignale übertragen kann, die entsprechend ihrem Eintreffen im Empfangsteil der Anlage gespeichert worden sind. Dies ermöglicht, den Schutzsignalen eine absolute Priorität zu geben, während die Nachrichtensignale und die Steuerungssignale während der Zeit gespeichert gehalten werden, die zur Durchführung der Schutzmaßnahmen erforderlich ist.

Der Umstand, daß eine einzige Übertragungsfrequenz / verwendet wird (die Selektivität zwischen den verschiedenen Teilnehmerstellen einerseits und den verschiedenen Steuerungen in jeder Teilnehmerstelle andererseits wird durch die Kodierung der Impulse sichergestellt, welche durch Schwingungen von der Frequenz / gebildet werden), ergibt die folgenden Vorteile:

Es können in den verschiedenen Teilnehmerstellen handelsübliche Elemente (Sperrkreise, Filter, Amplitudenbegrenzer, Schwellwertbegrenzer usw.) verwendet werden, was vom Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung und Lagerhaltung beträchtliche Vorteile mit sich bringt;

die Einrichtung bedarf sehr weniger Veränderungen, wenn die Anordnung der Stromversorgungsleitungen in einer Teilnehmerstelle verändert wird, wobei es in der Tat genügt, eine einfache Änderung der Kodierung vorzunehmen.

Dagegen bringt die Verwendung einer einzigen Frequenz auf den verschiedenen Stromversorgungsleitungen die Gefahr mit sich, daß ein Nebensprechen zwischen den mit der gleichen Teilnehmerstelle verbundenen Leitungen eintritt. In der Tat kann man sich nicht voll auf die Sperrkreise 1 verlassen, um eine vollständige Trennung der Leitungen vom Gesichtspunkt der Übertragung der Frequenz/ sicherzustellen, da diese Sperrkreise im allgemeinen nicht dargestellte Blitzableiter umfassen, welche bei einem Fehler in der Leitung die Frequenzabstimmung des Sperrkreises dieser Leitung verstimmen. Wegen der unvollständigen Unterdrückung der Frequenz / durch die Sperrkreise 1 kann zwischen den verschiedenen mit der gleichen Hochspannungs- bzw. Teilnehmerstelle verbundenen Leitungen, beispielsweise zwischen den Leitungen L₁₂, L₁₃ und L₁₄ der Hochspannungsstelle P₁ ein gewisses Nebensprechen von einer Leitung zur anderen bestehen. Das normale Mittel zur Beseitigung dieses Nebensprechens besteht in der Verwendung einer geeigneten Kodierung in der Weise, daß, wenn ein Signal über einen Stromschienensatz, beispielsweise den Satz J₁, von einer Leitung auf eine andere übertragen wird, diejenige Einrichtung, welche fehlerhaft ein nicht für sie bestimmtes Signal empfängt, dieses nicht wie ein für sie bestimmtes Signal interpretiert.

Ein weiteres Mittel, das Nebensprechen zu vermeiden, besteht darin, jeden Stromschienensatz / einer mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung ausgerüsteten Hochspannungsstelle, wie in F i g. 10 gezeigt, über einen Kondenssator 43 und eine Drossel 44 in Reihenschaltung mit der Erde zu verbinden, wobei die Schaltung 43, 44 derart gestaltet ist, daß für die Frequenz / der Signale der Stromschienensatz/ zur Erde kurzgeschlossen wird. Ferner kann für die Übertragungsfrequenz / die Niederspannungswicklung der Übertrager jeder Hochspannungsstelle durch einen Resonanzkreis für diese Frequenz / kurzgeschlossen werden.

Wenn die Anordnung nach Fig. 10 verwendet wird, sind die mit derselben Hochspannungsstelle verbundenen Übertragungsleitungen für die Frequenz / durch die Gegennebensprech-Filteranordnung zwischen den Leitungen des gleichen Stromschienensatzes klar voneinander getrennt, welche

ίο durch die Sperrkreise 1 und die Schaltung 43, 44 gebildet wird, welch letztere die restliche Frequenz/, die durch die Sperrkreise 1 hindurchgetreten ist, unterdrückt.
Dies ermöglicht die Vereinfachung der Kodierung, was für den Fernschutz besonders wichtig ist, da die Gefahr nicht mehr besteht, daß eine unerwünschte Übertragung durch Leitungen erfolgt, die nicht wirksam werden sollen. Die Vereinfachung der Kodierung ermöglicht in der Tat eine Verringerung der Zahl der Impulse für jedes zu übertragende Signal und damit eine Verringerung der Übertragungsdauer jedes Befehls, insbesondere jedes Schutzbefehls. Auf diese Weise kann die Dauer einer Übertragung beispielsweise auf einer Dauer von einer Millisekunde herabgesetzt werden.

Ein weiteres Mittel zur Verkürzung der Dauer einer Übertragung durch Verringerung des Ruheintervalls zwischen zwei Signalimpulsen besteht darin, an Stelle eines einzigen Schwellwertbegrenzers 16 mehrere Basisbegrenzer in Parallelschaltung zu verwenden, von denen jeder beispielsweise durch eine Zener-Diode gebildet wird und auf 60, 50, 40, 30 bzw. 20 Dezibel unterhalb des Spendepegels der Signale eingestellt ist. Im normalen Ruhezustand ist nur der Schwellwertbegrenzer mit 60 Dezibel angeschlossen, während die anderen Schwellwertbegrenzer im Leerlauf arbeiten. Wenn ein Signal von großer Amplitude auftritt, werden die Basisbegrenzer mit 50, 40, 30 und 20 Dezibel progressiv erregt, wobei die Erregung des Schwellwertbegrenzers mit 40 Dezibel denjenigen mit 50 Dezibel an Stelle des Schwellwertbegrenzers mit 60 Dezibel durch ein Relais umschaltet, das für die Inbetriebsetzung ein sehr schnell ansprechendes Relais ist, für die Rückführung in den Ruhezustand jedoch ein langsamer ansprechendes Relais. In gleicher .Weise schaltet der Schwellwertbegrenzer mit 30 Dezibel denjenigen mit 40 Dezibel an Stelle des Schwellwertbegrenzers mit 50 Dezibel unter den gleichen Bedingungen um. Eine solche stufenweise Schwellwertbegrenzung hat zur Wirkung, daß die nicht ausnutzbaren Perioden unmittelbar vor und unmittelbar nach jedem Nutzsignal verkürzt und damit das zwischen zwei Impulsen notwendige Ruheintervall verringert wird.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß, unabhängig von der verwendeten Ausführungsform immer eine Anlage zur Übertragung von Schutz-, Steuerungs- und/oder Nachrichtensignalen durch Trägerströme auf einer Stromversorgungsleitung erhalten wird, deren Wirkungsweise ausreichend aus den vorstehenden Erläuterungen hervorgeht und die gegenüber den bekannten Anordnungen der erwähnten Art zahlreiche Vorteile, insbesondere die folgenden, aufweist.

Vor allem wird eine Übertragung der Nutzsignale sichergestellt, die so vollkommen wie möglich ist, selbst wenn auf die Anordnung Störungen wirksam werden, die von den Stromversorgungsleitungen oder

von den an diese Leitungen angeschlossenen Hochspannungsstellen stammen.

Die Übertragung ist ferner unter ausgezeichneten Bedingungen sichergestellt, selbst wenn der Übertragungskoeffizient der Leitung durch eine Vereisung, einen Erdschluß usw. in unvorhergesehener Weise sehr schwach wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht die Verwendung von handelsüblichem Material für die verschiedenen Hochspannungsstellen, d.h. ein Material, das sich leicht zur Großserienfertigung und zur Lagerung eignet.

Die Anpassung der Anlage auf bereits bestehende Verbindungen in den verschiedenen Hochspannungsstellen ist erleichtert.

Die bei den Sende- und Empfangseinrichtungen bei Veränderungen der Anlage in einer oder mehreren Hochspannungsstellen vorzunehmenden Änderungen sind sehr leicht durchführbar.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anlage zur trägerfrequenten Nachrichtenübertragung, insbesondere von Überwachungs-, Steuerungs- und/oder Anzeigesignalen, über Hochspannungsenergieleitungen, von denen jede an jedem Ende mit einer Übertragungseinrichtung ausgerüstet ist, die Amplitudenbegrenzer, einen Kopplungskondensator, eine Absaugdrossel, Resonanzkreise, Anpassungsübertrager, ein Koaxialkabel und einen Detektor aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende jeder Stromversorgungsleitung mindestens je einer der Amplitudenbegrenzer (14) vorgesehen ist, der so eingestellt ist, daß er bei einer Spannung in Tätigkeit tritt, welche, auch wenn sie wesentlich höher als diejenige der empfangenen Signale ist, es ermöglicht, die Erregung von Schwingungen in den vorgeschalteten Resonanzkreisen bei Störsignalen mit stellen Vorderflanken zu verhindern oder zumindest in ihrer Dauer stark zu begrenzen, ferner ein Schwellwertbegrenzer (16), der mit dem Ausgang des Detektors (13) verbunden ist und einen Schwellwert hat, der auf einen viel niedrigeren Wert eingestellt ist als derjenige der empfangenen Signale, sowie einen Impulsverlängerer (17), der mit dem Ausgang des Schwellwertbegrenzers verbunden ist und dem ein gesättigter Verstärker (18) nachgeschaltet ist, wobei die aus dem Impulsverlängerer und dem Verstärker bestehende Anordnung zur Wirkung hat, daß die vom Schwellwertbegrenzer empfangenen Impulse verlängert werden, und ferner eine Impulszeitüberwachungsschaltung (19), die dem gesättigten Verstärker nachgeschaltet ist und die empfangenen Impulse von einer konstanten Dauer, die größer ist als die maximale Dauer der Impulse, die durch Stoßerregung in den Resonanzkreisen (3 bis 6, 7) erzeugten Schwingungen entsprechen, verkürzt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung ein nicht modulierter Hochfrequenzstrom von hoher Leistung verwendet wird und dieser nicht modulierte Hochfrequenzstrom durch einen Kodierer (K₁, .K₂), vorzugsweise in Form von Binärimpulsen, kodiert wird.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der Resonanzkreise der Sende-Empfang-Einrichtungen so klein als möglich ist.

4. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gestaffelte Amplitudenbegrenzer vorgesehen sind.

5. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stromschienensatz (J) einer Hochspannungsstelle (P), mit der mehrere Stromversorgungsleitungen (L) verbunden sind, bei der Ubertragungsfrequenz der Signale über eine aus einer Drossel (44) und einem Kondensator (43) bestehende Anordnung kurzgeschlossen ist.

6. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Hochspannungsstelle, an die mehrere Leitungen angeschaltet sind, für die Anordnung der Hochspannungsstelle einerseits zur Aussendung ein einziger Signalsender vorgesehen ist, der auf einer einzigen hohen Frequenz arbeitet und mit einem einzigen Kodierer (K₁, K₂) zusammenwirkt, und eine Einrichtung zum Leiten der kodierten hohen Frequenz zur Leitung (L), auf der die Übertragung erfolgen soll, und andererseits zum Empfang eine einzige Dekodier-Wähl-Anordnung (N₁-Q₁,

N₂-Q₂) zum Dekodieren der durch die verschiedenen Leitungen der Hochspannungsstelle empfangenen kodierten Signale und zur Auswahl der verschiedenen zu steuernden Relais (42).

In Betracht gezogene Druckschriften:

Buch von Dreßler/Podszeck, »Hochfrequenz-Nachrichtentechnik für Elektrizitätswerke«, 2. Auflage, 1952, S. 106, Abs. 51.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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