DE696983C - Einrichtung fuer Fernwirkanlagen mit gleichzeitigem Gegenverkehrsbetrieb - Google Patents

Description

• Einrichtung für Fernwirkanlagen mit gleichzeitigem Gegenverkehrsbetrieb Beim Betrieb von Fernwirkanlagen mittels Hochfrequenz, z. B. über Hochspannungs-.anlagen, liegt oft das Bedürfnis vor, in zwei Richtungen gleichzeitig Fernwirkimpulse zu übertragen. Im folgenden wird beschrieben, wie eine solche Verbindung hergestellt werden kann unter Verwendung nur eihes Hochfrequenzkanals. Dies ist besonders wichtig, da normalerweise in Hochspannungsnetzen Mangel an freien Hochfrequenzkanälen herrscht und außerdem jeder neue Hochfrequenzkanal durch Einbau von HF-Sperren, Koppelkondensatoren und HF-Überbrückungen erhebliche Kosten verursacht.
• Es ist bekannt, daß durch Modulation eines HF-Trägers mit mehreren Tonfrequenzen auf der Sendestation und durch Demodulation und Trennung der einzelnen Tonfrequenzen auf der Empfangsstation jede Tonfrequenz unabhängig von der anderen zur Übermittlung von Ferriwirksignalen verwendet werden kann.
• Die Erfindung -betrifft !eine Einrichtung für Fernwirkanlagen mit gleichzeitigem Gegenverkehrsbetrieb. mit Tastung von Tonfrequenzen, die hochfrequente Träger modulieren. Sie besteht darin, .daß zur gleichzeitigen Übertragung in beiden Richtungen unabhängig voneinander arbeitende hochfrequente Trägerstr omsender auf den miteinander verkehrenden Stationen vorgesehen sind, die Trägerströme ,annähernd gleicher Frequenz aussenden, und daß die benutzten Tonfrequenzen außerhalb der Frequenzbereiche liegen, in denen durch eine nicht vollständige Entkopplung der Sender und Empfänger bzw. durch Abweichungen der Trägerfrequenzen Störfrequenzen liegen.
• In der Abbildung ist eine derartige Anordnung schematisch dargestellt, wobei die einzelnen Teile der Sende- und Empfangsschaltung in der Zeichnung ausdrücklich erwähnt sind. Der Empfänger ist, wie aus der Abbildung hervorgeht, über ein an sich bekanntes Differential mit der Übertragungsleitung bzw. dem Kopplungskondensator und einem Nachbildungswiderstand Z1 gekoppelt und von dem Sender entkoppelt. Der Senderteil besteht aus einem Generätorkreis, dessen hochfrequente Schwingungen einem Modulator zugeführt werden, der ebenfalls aus einem Dreielektrodenrohr besteht, und - dem außerdem über einen besonderen Niederfrequenztransformator die . niederfrequenten Modulationsfrequenzen zugeführt werden. Der Ausgangskreis des Modulationsrohrs ist über einen abgestimmten übertragerkreis an den Mittelpunkt der Primärwicklung des -Kopplungstransformators angeschlossen. Hierbei ist angenommen, daß der Verkehr in beiden Richtungen über eine Leitung und Erde erfolgt. Der Widerstand der Übertragungsleitung ist in der Abbildung als konzentrierte Impedanz, bestehend aus Längs- und Quergliedern, angedeutet und mit Z bezeichnet. -Dieser Widerstand wird in dem vorerwähnten Differential oder der Brückenschaltung durch chic, künstliche Leitung Z, nachgebildet. Hierl@j ist kein ioooiloig.er Abgleich der Brücke erfor= derlich; :es muß lediglich Übersteuerung des Empfängers vermieden werden. Stimmen die Hochfrequenzen beider Sender nicht ,genau überein, was normalerweise der Fall sein wird, wenn keine thermisch regulierten, kristallgesteuerten Sender verwendet werden, so wird bei mangelhaftem Abgleich der Hochfrequenzbrüeke im Empfänger der niederfrequente Differenzton beider Hochfrequenzen auftreten. Dieser Differenzton ändert seine Tonhöhe je nach den Schwankungen der Frequenz der HF-Sender. Es muß nun vermieden werden, daß der auftretende Differenzton in keinen der zum Fernwirkbetrieb verwendeten Tonfrequenzkanäle fällt. Dies läßt sich durch entsprechende Wahl der Tonfrequenzen erreichen. Schwankt- die Frequenz jedes HF-Senders um ± A f; so muß die tiefste Fernwirkfrequenz ,größer ;als 2 L1 f sein. Die Konstanz der Sender läßt sich ohne großen Aufwand auf io-3 bringen, das bedeutet bei einer Frequenz von ioo ooo Hertz eine maximale Frequenzabweichung von ±5o Per. Will man vermeiden, daß auch Interferenztöne der 2. und 3. Harmonischen der maximalen Schwebungsfrequenz 2 A f in die Tonfrequenzkanäle fallen, so muß die tiefste Modulationsfrequenz fu > 6 A f sein.
• Eine zweite Störungsmöglichkeit liegt in der Interferenztonbildung zwischen dem Träger H2 und den Seitenbändern des Trägers Hl. Die Seitenbänder der Hochfrequenz Hl, die mit den Tonfrequenzen fett und flo moduliert sein möge, sind H1± flu und Hl ± f ,o. Diese bilden mit dem Träger H2, der seine Lage im Frequenzspektrum gegen Hl um maximal ± 2 i1 f ändern kann, Interferenztöne, die innerhalb -der folgenden Bereiche liegen: 'flu± 2 A f und flo± 2 A f. Ebenso entstehen durch Interferenz der Seitenbänder von H2, H2 ± f.u und H2 ± f,.o usw. mit dem Träger Hl Interferenztöne im Bereich 12u ± 2 A f und /20 ± 2 A f. Alle diese entstehenden Interferenztöne dürfen in leinen der verwendeten Tonfrequenzkänäle fallen. Es folgt daraus die Bedingung, daß der Abstand von benachbarten Frequenzen stets ,größer als 2 A f sein muß.
• Eine dritte Störungsmöglichkeit, die durch die Frequenzschwankungen und Interferenz der beiden Hochfrequenzen entstehen kann, ist die folgende: Die Seitenbänder der Hochfrequenz Hl, Hl -+- f ict und Hl ± 1,o bilden mit den Seitenbändern der Hochfrequenz H2, H2 ± f 2u und H2 ± f 2o Interferenztöne; s die durch die Schwankungen der Trägerfre-@qtteüzen um maximal ±2A/ in ihrer Freüenz schwanken können. Diese Interferenz-"@ öne dürfen ebenfalls in keinen der verwendeten Tonfrequenzkanäle fallen. tedeuten die mit dem Index u bezeichneten Tonfrequenzen die tiefsten, die mit o bezeichneten die höchsten. verwendeten Modulationsfrequenzen jedes Trägers, so muß sein: f8U - 2 A f -f16 - f10 und 1"o +. 2 i1 f - tlu < f 2a.
• Weitere Störungsmöglichkeiten liegen bei großem Klirrfaktor der verwendeten Tonfrequenzen darin, daß die auftretenden Harmonischen der Tonfrequenzen störende Interferenztöne bilden können. Man -muß also auch von diesem Gesichtspunkt die Wahl der Frequenzen treffen.
• Die Summe der erörterten Störungsmöglichkeiten schränkt die Zahl der verwendbaren Modulationsfrequ.enzen stark ein. Immerhin ist esl möglich, in einem-Band: von ± 2oöo Hertz bei einigermaßen konstanten HF-Trägern einen Bereich mit drei Tonfrequenzen in jeder Richtung durchzuführen.
• Der Einwellenfernwirkbetrieb in zwei Richtungen kann besondere Bedeutung für den HF-Selektivschütz erlangen, der normalerweise mit einer Fernmeßanlage verbunden sein wird. eEs würde dann auf jeder Station eine Tonfrequenz von den Energierichtungsrelais des Selektivschutzes gesteuert, während für die Fernmessung völlig unabhängig vom Selektivschutz in jeder Richtung ein oder mehrere ändere Tonfrequenzen zur Verfügung stehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung für Fernwirkanlagen mit gleichzeitigem Gegenverkehrsbetrieb mit Tastung von Tonfrequenzen, die hochfrequente Träger modulieren, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Übertragung in beiden Richtungen unabhängig voneinander arbeitende hochfrequente Trägerstromsender auf den miteinander verkehrenden Stationen vorgesehen sind, die Trägerströme annähernd gleicher Frequenz aussenden, und daß die benützten Tonfrequenzen außerhalb der Frequenzbereiche liegen, in denen durch eine nicht vollständige Entkopplung der Sender und Empfänger bzw. durch Abweichungen der Trägerfrequenzen Störfrequenzen liegen.