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