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Schaltungsanordnung für Signalanlagen Die Erfindung bezieht sich auf
Signalanlagen, welche zur Übermittlung von Befehlen und Rückmeldungen zwischen Zentralen
von Energieverteilungsnetzen dienen. Die Erfindung geht aus von an sich bekannten
Schaltungsanordnungen, welche in den Zentralen vorgesehene Verteilerschaltwerke
verwenden, die schrittweise synchron fortgeschaltet werden, und bei denen von dem
der Betriebssicherheit förderlichen Prinzip ausgegangen ist, die Anzahl der Stromstöße,
die zur Übertragung eines Signals über eine mehreren Signalen gemeinsame Verbindungsleitung
dienen, zu begrenzen durch Schließen lediglich örtlich verlaufender Prüfstromkreise,
die innerhalb der Zentralen über die Arme von synchron eingestellten Schrittschaltwerken
geschlossen werden. Dieses Prinzip gewährleistet, daß nur die dem einzuschaltenden
Signal tatsächlich entsprechende Stromstoßreihe und damit nur das eine betreffende
Signal wirksam wird.
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Die gleiche Forderung nach höchster Betriebssicherheit besteht in
Anordnungen, in denen über eine Verbindungsleitung bestimmte, unter einer Mehrzahl
möglicher Meßstromkreise zwischen Energieverteilungszentralen durchzuschalten sind.
Auch hier ist der Forderung zu genügen, die Durchschaltung lediglich nach Synchroneinstellung
der in den Zentralen angeordneten Verteilerschaltwerke zu bewirken. Die Erfindung
verwendet zu diesem Zweck die oben geschilderte Signalübermittlungsschaltung, läßt
aber mit den Schaltarmen, über die die örtlichen Prüfstromkreise geschlossen werden,
weitere Schaltwerksarme mitlaufen, über welche nach der synchronen Schritteinstellung
der Schaltwerke der damit wahlweise vorbereitete Meßstromkreis dann durchgeschaltet
wird. Der Meßstromkreis verläuft in an sich bekannter Weise über die nämliche Verbindungsleitung,
die zuvor der Schaltwerkseinstellung diente.
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Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit in der synchronen Schaltwerkseinstellung
ist bei der oben geschilderten Signalübermittlungsschaltung das Mittel bekannt,
die Schaltwerke nach Bildung der örtlichen Prüfstromkreise und nach , Einschaltung
der entsprechenden Signalstrom- . kreise selbsttätig wieder in eine Ausgangslage
weiterlaufen zu lassen. Die Erfindung verhindert im Falle der Messung durch geeignete
Einrichtungen diesen selbsttätigen Weiterlauf und läßt ihn erst nach Beendigung
der Messung stattfinden.
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Die Erfindung gestattet, durch die geschilderten Maßnahmen die Signal-
und' Meßwertübermittlungen zwischen den. Energieverteilungszentralen zu vereinigen,
und ermöglicht einfache und betriebssichere kombinierte Anlagen.
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Die Erfindung ist in der Abbildung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt,
welches eine
Sendestelle S ' ünd" eine "Epfangsstelle E, die untereinander
durch die Verbindungsleitung VZ verbunden sind; veräriscliaulicht. Inder Sende-.-stelle
S ist ein elektromagnetisches Schritt z`' schaltwerk Ws 'vorgesehen, das drei Schatk=°.
arme a, b und c besitzt, von denen für dxe Signalübermittlung nur der Schaltarm
a be' nötigt wird. Dementsprechend ist in der Empfangsstelle E ein elektromagnetisches
Schaltwerk We vorgesehen, von dessen drei Schaltarmen a, b, c ebenfalls nur
der Sclhaltarm a für die Zwecke der Signalübermittlung, verwendet wird.
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Sämtliche Kontakte sind in, dem dargestellten Schaltungsplan in ihrer
Ruhelage, also bei unerregtem Zustand des zugehörigen Elektromagneten, gezeichnet.
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Es sei zuerst angenommen, daß ein Schaltapparat in der Unterstation
E durch Betätigung einer Signaltaste Ts in der Sendestelle S gesteuert werden soll.
Bei Drücken der Taste Ts wird ein Stromkreis für die Erregung des Relais R und des
Anlaßrelais A geschlossen Ts, Relais R Wicklung L, xss, P4, w1, Relais A, -.
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Der mit w1 bezeichnete Kontakt ist- ein Kontakt, der von der Welle
des Schaltwerks Ws mechanisch -gesteuert wird und sich in der gezeichneten Lage
befindet, wenn die Schaltarme des Schaltwerks Ws in der Ruhestellung stehen. Sobald
die Schaltarme bei Erregung des Drehmagneten Dl diese Stellung verlassen, wird Kontakt
w1 geöffnet. - .
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1'n *dem eben erwähnten Stromkreis spricht das Relais A an und schließt
parallel zu dem Kontakt w1 seinen Kontakt ag. Mittels Kontakt a2 wird der Stromkreis
für das Relais V geschlossen, welches mit Abfallverzögerung ausgerüstet ist. Der
Kontakt zrs .des Relais V schaltet die beiden Adeln der Verbindungsleitung VZ hintereinander,
so daß in der Empfangsstelle E das Relais JI anspricht: +, ztlls, Verbindungsleitung
VL, UI(l, i4, v6, uI2, Verbindungsleitung VL, uII2, Relais JI, -.
Gleichzeitig
wird auch mittels Kontakt v4 der Stromkreis für den Drehmagneten Dl des Schaltwerks
Ws geschlossen: +, Unterbrecher RU, P3, v4, Relais J,-Drehmagnet Dl, -.
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In diesem Stromkreis wird sowohl der Drehmagnet Dl wie das Relais
J stoßweise erregt. Die stoßweise Erregung des Drehmagneten Dl bewirkt ein schrittweises
Fortschalten der Arme a, b, c des Schaltwerks Ws. Die stoßweise Erregung des Relais
J bewirkt eine stoßweise Erregung des Relais JI der Empfangsstelle E, da der Kontakt
i4 den Stromkreis dieses Relais stoßweise unterbricht. Das Relais JI hatte bei seinem
ersten Ansprechen über Kontakt %I2 das Relais I auf der Empfangsstelle erregt, das
mit Ankerabfallverzögerung ausgerüstet ist. Relais I hat durch @ Schließen seines
Kontakts I, den Stromkreis für den Drehmagneten DZ des Schaltawerks We der Empfangsstelle
E vorbereitet. -B,Qim Abfall des Relais JI, der gleichzeitig mit `.i « Erregung
des Relais J der Sendestelle S @e olgt, wird nunmehr der Stromkreis für den @brehmagneten
D2 geschlossen,: +, 'I4, I2, zz, Relais II, Drehmagnet D2, -, so daß auch die Schaltarme
a, b, c des Schaltwerks We schrittweise, und zwar vollständig synchron mit
dem Schaltwerk Ws der Sendestelle S, gedreht werden.
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In dem zuerst erwähnten. Stromkreis, der beim Drücken der Taste Ts
geschlossen wurde, wurde auch, Relais R über seine Wicklung l erregt. Diese Erregung
hat zur Folge, daß das Relais R, das in bekannter Weise als Stufenrelais ausgebildet
ist, seinen Kontakt 714 schließt und hierdurch über seine Wicklung s den Minuspol
der Batterie an einen Kontakt der von dem Schaltarm a des Schaltwerks. Ws bestrichenen
Kontaktbank legt. Sobald dieser Schaltarm a auf den so bezeichneten Kontakt auftrifft,
wird ein Stromkreis geschlossen: -f-, ro5, Relais P, Arm a des Schaltwerks Ws, x14,
Relais R Wicklung s, -.
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In diesem Stromkreis wird allein Relais P erregt, welches anspricht
-und die mit p bezeichneten Kontakte betätigt. Mit Kontakt wird der Stromkreis für
den Drehmagneten Dl des Schrittschaltwerks unterbrochen. Da hierbei zugleich Relais
J aberregt, spricht auch Relais JI der Empfangsstelle dauernd an, so daß auch der
Fortschaltestromkreis für den Drehmagneten D2 des Schaltwerks We der Empfangsstelle
unterbrochen ist. Kontakt P4 öffnet den Anlaßstromkreis für das Relais A, welches
abfällt und den- Erregungsstromkreis für das Verzögerungsrelais V unterbricht. Kontakt
p2 schließt die hochohmige Wicklung des Relais P kurz und verstärkt damit den über
den Schaltarm a fließenden Strom derart, daß auch Relais R über seine WickIung s
nunmehr voll erregt wird. Die Wicklung s des Relais R, die auf denselben Magnetkreis
wie die Wicklung 1 einwirkt, ist so bemessen, daß bei ihrer vollen Erregung das
Relais R unabhängig von der Erregung der Wicklung 1 sämtliche mit
x bezeichneten Kontakte betätigt. Kontakt rse öffnet den bereits unterbrochenen
Anlaßstromkreis an der zweiten, Stelle, während Kontakt rs, einen Kurzschluß für
das Relais P über die Taste Ts schließt. In diesem Stromkreis hält sich das Relais
R über seine Wicklung s, während das Relais P abfällt. Gleichzeitig wird durch Kontakt
xs, die Lampe L eingeschaltet, die dem Beamten das Zeichen. gibt, daß das
gewünschte Signal richtig übermittelt wurde. Er kann nunmehr die Taste ts loslassen,
ohne einen weiteren Einfluß auf die Vorgänge in der Unterstation E auszuüben.
Der
Kurzschluß des Relais P verursacht einen Abfall dieses Relais, wodurch Kontakt wieder
geschlossen wird und einen Stromkreis für den. Heimlauf des Schaltwerks Ws in die
Ruhelage vervollständigt: -[-, Unterbrecher R U, P3, v4, Kontakt w2, Drehmagnet
Dl, -.
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Der Kontakt w2 wird ebenso wie der Kontakt w1 von der Welle des Schaltwerks
Ws gesteuert und ist geschlossen, solange sich die Schaltarme des Schaltwerks außerhalb
der Ruhestellung befinden. Der Kontakt wird geöffnet, sobald diese Schaltanne die
Ruhestellung erreichen, wodurch der Stromkreis für den Drehmagneten unterbrochen
wird.
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Wie bereits erläutert, hatte das Ansprechen des Relais P in, der Sendestelle
beim Einstellen des Schaltwerks Ws auf den der Taste Ts zugeordneten Kontakt die
ständige Erregung des Relais JI zur Folge, wodurch das Schaltwerk We auf der Empfangsstelle
auf einen entsprechenden Kontakt stillgesetzt wurde.
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Mit der dauernden Unterbrechung des Stromkreises für den Drehmagneten
D2 dieses Schaltwerks wird auch Relais II stromlos und fällt infolge seiner Abfallverzögerung
nach einer gewissen Zeit ab. Hierdurch wird über Kontakt IIZ ein Stromkreis für
das Relais Z geschlossen: -[-, I6, II2, Relais Z, Arm a des Schaltwerks We,
Relais Q, -.
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Die Relais Z und Q sprechen in diesem Stromkreise an. Relais Z unterbricht
mit seinem Kontakt z2 den Einstellstromkreis des Drehmagneten D2 des Empfangsschaltwerks
We endgültig, so daß das Schaltwerk bestimmt auf dem ausgewählten Kontakt stehenbleibt.
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Das Relais Q dient beispielsweise dazu, den, Schaltschütz eines Ölschalters
zu betätigen. Mit seinem Kontakt q schließt das Relais einen Haltestromkreis für
sich, der über weitere, in der Abbildung nicht dargestellte Kontakte verläuft, beispielsweise
über einen von dem Ölschalter mechanisch gesteuerten Kontakt, der in der ausgeschalteten
Stellung des Ölschalters geschlossen ist, so daß der Haltestromkreis für das Relais
Q so lange bestehen bleibt, bis die Umschaltung vorgenommen ist.
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Die Erregung des Relais Q erfolgte in einem Zeitpunkt, der zwischen
dem Abfall des Relais J und des Verzögerungsrelais V auf der Sendestelle liegt.
Sobald Relais V abgefallen ist und seinen Kontakt v6 öffnet, wird der Stromkreis
für das Relais JI auf der Empfangsstelle geöffnet, welches nunmehr abfällt und den
verzögerten Abfall des Relais I bewirkt. Über Kontakt Ir, wird der Erregungsstromkreis
für die Relais Z und Q aufgetrennt. Dies hat für das Relais Q keine Folge, da dieses
ja, wie eben beschrieben, sich in einem Haltestromkreis hält. Das Relais Z ist mit
Abfallverzögerung ausgerüstet, so- daß es--an .den Kontakt z2 den Einstellstromkreis
für den Drehmagneten D2 noch eine Zeitlang offenhält. -Mit Kontakt I4 wird der Rücklaufstromkreis
für das Schaltwerk We geschlossen, der über einen von der Welle des Schaltwerks
We mechanisch gesteuerten Wellenkontakt w3 verläuft. Dieser Wellenkontakt ist in
der Ruhestellung des Schaltwerks geöffnet und wird beim ersten Schritt des Schaltwerks
geschlossen. Dieser Stromkreis verläuft von +, Unterbrecher RU, I4, w3, Drehmagnet
D2 nach -.
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Sobald durch die stoßweise Erregung des Drehmagneten D2 die Schaltarme
des Schaltwerks Wo in die Ruhestellung fortgeschaltet sind, öffnet sich der Kontakt
w3, und das Schaltwerk bleibt stehen.
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Nach der Einstellung beider Schaltwerke Ws und We auf der Sende- und
Empfangsstelle und nach ihrem Heimlauf in die Ruhelage sind sämtliche Schaltvorrichtungen
wieder in. Ruhe und zur Übermittlung weiterer Signale bereitgestellt. Lediglich
das Relais Q kann über seinen Haltestromkreis noch erregt sein, sofern der Ölschalter
die Umschaltung noch nicht ausgeführt hat. In der Abbildung ist nur der Einstellstromkreis
für eine Taste Ts veranschaulicht. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß mehrere
solcher Signale übermittelt werden können; es müssen lediglich entsprechende Tasten
T und Relais R an den verschiedenen Kontakten der von dem Schaltarm a des Sendeschaltwerks
Ws bestrichenen Kontaktbank angeschlossen sein, denen wiederum entsprechende Relais
Q in der Empfangsstelle zugeordnet sind.
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Bisher sind die Schaltvorgänge beschrieben worden, welche ohne die
Anwendung der Erfindung die eindeutige Übermittlung von Signalen gestatten. Oft
ist in solchen Anlagen noch erwünscht, wahlweise Messungen über die gleiche Verbindungsleitung
durchzuführen. Diese Leitung muß dann, nachdem die geschilderte Synchroneinstellung
der Schaltwerke Ws und We mit Hilfe des über deren a-Arm verlaufenden Prüfstromkreises
geschehen ist, auf die Meßstromkreise umgeschaltet werden. Diese Meßstromkreise
werden, wie es die Erfindung vorschlägt, über weitere Anne b und c der Schaltwerke
dann durchgeschaltet. In der Abbildung ist wiederum nur ein solcher Meßstromkreis
veranschaulicht, der mittels der Taste Tm und der Relais Ma und
Mb auf der Sendestelle gesteuert wird. Es können jedoch mehrere solcher Stromkreise
an die Schaltwerke angeschlossen werden.
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Will ein Beamter der Sendestelle S eine bestimmte,Messung an der Unterstation
E vornehmen, dann. betätigt er die dieser Messung zugeordnete Taste Tot und erregt
hierbei über den Stromkreis -i--, T7n, Relais iUb, ma5, P4, w1, Relais
A, - sowohl das Anlaßrelais A wie
das Relais
Mb. Das Relais A veranlaßt in der bereits beschriebenen Weise.' ein
schrittweises Fortschalten der Arme a, b, c des Schaltwerks Ws ünd des Schaltwerks
We. Bei Erregung des Relais Mb wird über Kontakt mb, der negative Pol der
Batterie über Relais Ma an den gewünschten Kontakt der von dem Schaltarm
a bestrichenen Kontaktbank des Schaltwerks Ws gelegt. Sobald der Schaltarm a auf
diesen Kontakt auftrifft, wird der Prüfstromkreis +, v5, Relais P, Schaltarm
a, mb., Relais iYIa, -geschlossen, in welcher sowohl Relais P wie Relais
Ma erregt werden. Das Relais P setzt in der bereits vorher beschriebenen
Weise sowohl das Schaltwerk Ws wie das Schaltwerk We still, so daß die Schaltarme
beider Schaltwerke auf der Sende- und der Empfangsstelle auf einander entsprechende.
Kontakte eingestellt sind. Das Relais Ma erregt über seinen Kontakt
mal das Relais UI: -+-, mal, Wellenkontakt w4 des Schaltwerks
Ws, Relais UI, -. Die Erregung des Relais UI verursacht eine Umschaltung
der Verbindungsleitung. An den Kontakten 9,2 und UI, werden die Adern der Verbindungsleitung
mit den Schaltarmen b und c des Schaltwerks ws verbunden. Gleichzeitig ist durch
Schließen der Kontakte mal und ma, das gewünschte Meßinstrument an die Kontakte
des Schaltwerks angeschaltet worden.
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Auf der Empfangsstelle ist-nach Stillsetzung des Schaltwerks
Wein der vorher beschriebenen Weise der Stromkreis für das Relais Z geschlossen
worden, der nunmehr auch das Relais M einschließt: -+-, 11, 1,2, Relais Z, Arm
a
des Schaltwerks We, Relais M, -: Das Relais M erregt über seinen Kontakt
m2 das Relais UII: -+-, m2, I3, Relais UII, -. Die Kontakte uII2 und asIIs
dieses Relais verbinden nunmehr auch die Adern der. Verbindungsleitung in der Empfangsstelle
mit den Schaltarmen b und c des Schaltwerks We, während über die Kontakte ml und
ms des Relais M der Meßstromkreis mit den Kontakten des Schaltwerks We verbunden
wird. Diese Vorgänge spielen sich gleichzeitig mit den entsprechenden Vorgängen
auf der Sendeseite ab, so daß annähernd im gleichen Zeitpunkt die Verbindungsleitung
VL von dem zu überwachenden Meßstromkreis bis zu dem Meßinstrument auf der Sendestelle
durchgeschaltet ist. Es besteht nunmehr ein vollständiger Stromkreis 'von der Empfangsstelle
über die Verbindungsleitung zu der Sendestelle. In diesem Stromkreis liegen auf
der Empfangsstelle und auf der Sendestelle je ein Überwachungsrelais ÜII bzw. ÜI,
die die Aufrechterhaltung des Stromkreises bewirken. Auf der Sendestelle wird über
Kontakt üI2 das Relais Mb
erregt gehalten: -+-, Tm, Relais Mb, mas,
iiI2, -,
so daß am Kontakt mb2 der Stromkreis für die Relais P und
Ma geschlossen bleibt. Auf der Empfangsstelle wird über Kontakt üII2 Relais
1 erregt gehalten, welches an seinem Kontakt I4 den Rücklaufstromkreis für das Schaltwerk
We unterbrochen hält. Sollte die Durchschaltung der Verbindungsleitung auf der Sende-
und Empfangsstelle nicht zum gleichen Zeitpunkt stattfinden, die Relais ÜI und ÜII
also nicht sofort nach Einstellung der Schaltwerke ansprechen, dann findet trotzdem
keine Rückstellung des Schaltwerks We in die Ruhelage statt, weil das Relais I mit
Abfallverzögerung ausgerüstet ist und daher erst nach längerer Aberregung den Rücklauf
schließt.
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Ist die Messung beendet und wird die Taste Tm losgelassen, dann wird
Relais Mb auf der Sendeseite stromlos und unterbricht mit seinem Kontakt
mb, den Stromkreis für Relais Ma.
Hierdurch wird auch Relais P aberregt, welches
den Rücklaufstromkreis für das Schaltwerk Ws einschaltet: -+-, RU, P3, v4, w2, Drehmagnet
Dl,
-. Am Kontakt mä, wird der Stromkreis für das Relais UI unterbrochen,
welches die Verbindungsleitung von dem Meßstromkreis abschaltet. Hierduich wird
auch das Überwachungsrelais ÜII auf der Empfangsstelle stromlos, welches an seinem
Kontakt üI12 den Stromkreis für das Verzögerungsrelais I unterbricht. Relais I fällt
verzögert ab und- schließt mit seinem Kontakt I4 den Rücklaufstromkreis für das
Schaltwerk We: -+-, Unterbrecher RU, I4, w3, Drehmagnet D2,-, welches in, seiner
Ruhelage zurückläuft, in welcher Stellung der Wellenkontakt w3 geöffnet wird.
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Gleichzeitig wird durch Öffnen des Kontakts I3 der Stromkreis für
Relais UII unterbrochen, so daß die Verbindungsleitung auch auf der Empfangsstelle
über die Kontakte u1,2 und icII, vorn den Armen b und c des Schaltwerks We
abgeschaltet und an das Stromstoßempfangsrelais JI angeschaltet wird.
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Ist bei Herstellung des Meßstromkreises aus irgendeinem Grunde die
Meßschleife nach Einstellung der Schaltwerke über die Verbindungsleitung nicht geschlossen
worden, dann können die Überwachungsrelais ÜI und ÜII nicht ansprechen, d. h. das
Relais Mb fällt nach seiner Verzögerungszeit ab und veranlaßt in der beschriebenen
Weise den Rücklauf der eingestellten Schaltwerke. Der kontrollierende Beamte bemerkt,
daß seine Meßinstrumente nach kurzer Zeit nicht ansprechen, und wird daraus erkennen,
daß entweder der Gleichlauf der Schaltwerke gestört oder die Schaltung der Meßschleife
nicht in Ordnung ist.