DE717826C - Mehrpunktueberlagerung von ausgedehnten, insbesondere vermaschten Starkstromnetzen - Google Patents

Description

• Mehrpunktüberlagerung von ausgedehnten, insbesondere vermaschten Starkstromnetzen Nach einem bekannten Vorschlag werden ausgedehnte, insbesondere vermaschte Starkstromnetze zwecks Fernsteuerung von an die Leiter der Netze angeschlossenen Empfangseinrichtungen an mehreren Punkten überlagert, um die Schwierigkeiten, die sich bei der Einpunktüberlagerung für die Steuerenergieverteilung ergeben, zu vermeiden. Die einzelnen Punkte des Netzes können dabei nacheinander oder gleichzeitig überlagert werden. Bei der Nacheinanderüberlagerung@ speist jeder einzelne Sender von seinem Punkt aus das gesamte Netz, wenn nicht die einzelnen überlagerten Netzteile durch Drosselspulen, Sperrkreise o. dgl. für die Steuerströme gegeneinander abgesperrt werden,. Außer diesen Schwierigkeiten ergibt sich bei der Nacheinändlerü:berlagerung noch der Mangel, daß die ans Netz angeschlossenen Emppfangseinrichtungen nie gleichzeitig betätigt werden lrönnen.
• Bei der gleichzeitigen- Überlageri ig des Netzes von mehreren Punkten aus müssen die Unterstationen an den einzelnen überlagerungspunkten von einer Führerstation aus gleichzeitig ferngesteuert werden, und sie müssen vollkommen synchron arbeiten, wenn nicht die Bezirke der einzelnen Unterstationen durch Drosselspulen. Sperrkreis o. dgl. für die Steuerfrequenz gegeneinander abgesperrt sind. Die gleichzeitige Betätigung und mitunter auch die Synchronisierung der Unterstationen macht namentlich bei ausgedehnten Netzen sehr -große Schwierigkeiten. Wenn man die Unterstationen durch besondere Leitauigen mit der Führerstation verbindet, dann ergeben sich ztvar verhältnismäßig einfache Steuereinrichtungen. dafür sind aber die Kosten für die Verlegung der besonderen Leitungen erheblich. Veiivendet man dagegen für di° Betätigung der Unterstationen die an sich vorhandenen Leitungskanäle des Starkstromnetzes, dann' besteht die Gefahr, daß durch die Fernsteuerung der Unterstationen die Fernsteuerungen der übrigen ans Netz angeschlossenen Empfänger gestört werden, und umgekehrt, daß bei größeren Leitungswegen der von der Führerstation ausgesandte Impuls nicht oder viel zu schwach bei der räumlich davon getrennten Unterstation eintrifft, daß die Führerstation das gesamte Starkstromnetz zwecks Betätigung der Unterstationen überlagern muß, was wegen der ungleichmäßigen Verteilung der Steuerenergie unmöglich ist oder gerade vermieden werden soll. Die Erfindung' beseitigt diese Schwierigkeiten.
• Erfindungsgem:äh erfolgt die Sendebefehlsabgabe an die Unterstationen durch Erdüberlagerung des Starkstromnetzes, die Kommandogabe von den Unterstationen an die im Netz verteilten Empfänger dagegen durch Serien- oder Parallelüberlagerung der spannungführenden Starkstromleiter. Zum Synchronisieren der Sender in den Unterstationen werden di° in Serien- oder Parallelüberlagerung aufgedrückten Steuerströme oder der Starkstrom des Netzes verwendet.
• In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß es zwar bekannt ist, bei Mehrpunktüberlagerung außer der Serien- und Parallelüberlagerung der spannungführenden Leiter des Starkstromnetzes gleichzeitig eine Erdüberlagerung zu vervenden. Hier dient jedoch der erdüberlagerte Einphasenstrom lediglich dazu, die G^neratorsender der Unterstationen im Synchronismus zu halten bzw. die Abstiinmvorrichtungen der Aufdrückkreise der Sender zu betätigen.
• U m zu vermeiden, daß die für die Betätigung der Unterstationen. verwendeten Steuerimpulse gleichzeitig mit den für die Betätigung der übrigen Empfangseinrichtun--en dienenden Impulsen auftreten, kann man Vorkehrungen treffen, daß die Steuerakte für die Unterstationien erst beim Aufhören des betreffenden Fernsteuerimpulses einsetzen, während die Steuerakte für die übrigen Empfänger schon während der Dauer- des betreffenden Impulses stattfinden. In diesem Fall werden als Empfangseinrichtungen in den Unterstationen Relais und Relaisgruppen @ erwendet, die beim Eintreffen des Impulses einen Schaltstromkreis bzw. einen Schaltakt vorbereiten, der erst beim Aufhören des Impulses betätigt bzw. vollzogen wird. Solche Empfangseinrichtungen sind beispielsweise Gegenstand der Patente 656 479 und 65; 28 1. Die Empfangsrelais für die übrigen fernge-,;teuerben Apparate können Frequenzrelais bekannter Bauart sein, die entweder durch verschiedene Frequenzen oder durch Impulse @ erschiedener Dauer. verschiedener Zeitabstände. gleich lange Impulse mit Unterbrechungen zu verschiedenen Zeiten, durch Vorbereitungs-, Vollzugsfrequenzen o. dgl. betätigt werden.
• Sind gegenseitige Störungen für die Steuerströme nicht zu befürchten, so lassen sich für die Unterstationen und für die übrigen ferngesteuerten Apparate beliebige Empfangseinrichtungen verwenden. Unter Umständen empfiehlt es sich, für die Steuerung der Unterstationen Resonanzrelais mit Zeitwälilern zu verwenden, bei denen durch Impulse verschiedener Dauer, verschiedener Zeitabstände oder durch gleich lange Impulse rnit vorübergehenden Unterbrechungen zu verschiedenen Zeiten die verschiedenen Fernst.euerakte ausgeführt werden können, während die übrigen Empfangsrelais aus bekannten Resonanzrelais ohne Zeitwähler bestehen, die durch Impulse @-erschiedener Frequenzen, verschiedener Häufigkeit durch besondere Vorbereitungs- und Vollzugsfrequenzen ferngesteuert werden. Um gegenseitige Störungen zu verhüten und um von der Führerstation aus leichter die Impulse an die Unterstationen übertragen zu können, wird man für die Steuerung der Unterstationen nicderfr.equente Ströme von beispielsweise 25 oder i5o Hertz oder auch Gleichstromimpulse verwenden, die dem Starkstromnetz unter- bzw. überlagert werden, während man für die übrigen Empfangsapparate mittelfrequente Ströme im Bereich von zoo bis iooo, insbesondere im Bereich von 25o bis 700 Hertz, verwendet. Niederfrequente Ströme empfehlen sich für die Steuerung der Unterstationen besonders dann, wenn in den Verbindungsleitungen zwischen der Führerstation und den Unterstationen in der üblichen Weise zwecks Ve@-ringeruiig der Kurzschluß- oder Ausgleichströme Drosseln eingeschaltet sind. Die Betätigung der Unterstationen durch erdüberlagerte Ströme, vorzugsweise niedriger Frequenz, läßt sich dann leicht durchführen, wenn sämtliche Unterstationen an ein zusammenhängendes Hoch-oder lZittelspanntingsnetz angeschlossen sind, ZveiI dann die erdüberlagerten Ströme durch die Transformatoren nicht auf das Ni^derspanntiigsnetz übertragen werden.
• Ist der Netzwiderstand zwischen den einzelnen Unterstationen nicht zu groß, dann empfiehlt es sich, die Sendegeneratoren der Unterstationen durch vom Starkstrom gespeiste - AsN-nchronmotoren anzutreiben, die nach der Sendung eines von der Führerstation ausgegangenen Anfahrsignals die Sendegeneratoren annähernd auf die gewünschte Frequenz bringen; die _ Sendegeneratoren synchronisieren sich dann durch die überlagerten Ströme selbst. Man kann jedoch auch, und das empfiehlt sich besonders dann, wenn die Netzwiderstände zwischen den einzelnen Stationen beispielsweise wegen Einschaltung von Drosseln üi den Verbindungsleitungen für. die überlagerten Ströme verhältnismäßig groß sind, die Synchronisierung der einzelnen Sendet neratoren durch den Starkstrom selbst bewirken, indem man sie durch ans Starkstromnetz angeschlossene Synchronmotoren mit -geeigneten -Anlaufvorrichtungen antreiben läßt. Die Synchronmotoren können polumschaltbar sein, oder es können mehrere abwechselnd einschaltbare Motoren verschiedener Polzahlen verwendet werden, wenn die Unterstationen verschiedene Steuerfrequenzen erzeugen sollen. Bei Verwendung zweipoliger Synchronmotoren macht die Synchronisierung der Sendegeneratoren keine Schwierigkeiten. Das gleiche gilt, wenn die Polpaarzahl des Sendegenerators ein ,n-faches der Polpaarzahl der Antriebsmaschine islt und .tz eine ganze Zahl ist. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, ist also `z eine Bruchzahl, dann müssen die Synchronmotoren so synchronisiert werden, daß sie nicht nur synchron laufen, sondern auch ihre Polradstellun;gen absolut gleich sind, d. h. der Berste Pluspol des Synchronmotors der einen Unterstation maß relativ zu seinem Ständer denselben Winkel im Raum einnehmen wie der erste Pluspol des Synchronmotors der anderen Unterstation, wobei nur vorauszusetzen ist, daß die Polräder und die Ständerpole der Sendegeneratoren bei allen Unterstationen die gleiche Winkelstellung relativ zu den Polrädern und Standerpolen der Synchronmotoren haben. In diesem Fall müssen zur Synchronisierung besondere, schon früher von der Erfinderin vorgeschlagene Vorrichtungen verwendet werden, die z. B. bei zwei-, drei- usw. polpaarigen Synchronmotoren die zweite, zweite plus dritte usiv. Welle unterdrücken. So kann z. B. mit ,einer Anordnung, die eine Synchronisierung dann vorsieht, wenn z. B. der eine Pol durch den räumlichen Tiefpunkt läuft, erreicht werden, daß die Maschinen nur in dem Augenblick in Tritt fallen, in dem ihre räumliche Polradlage der Lage entspricht, in der sich die schon synchronisierten Maschinen befinden. Die zur Synchronisierung erforderlichen Impulse können von der Führerstation oder von Unterstation zu Unterstation durch Erdüberlagerung übertragen werden, jedenfalls lassen sie sich ohne Verwendung besonderer Leitungen iibertr4gen_ Wenn die Unterstationen verschiedene Steuerfrequenzen erzeugen sollen, dann kann mazwischen dem Motor und dem Sendegenerator auch fernumschaltbare Übersetzungsgetriebe einschalten. Ihre Übersetzungsverhältnisse werden dabei am besten so-abgestimmt; daß man durchweg mit einer zweipoligen Antriebsmaschine auskommt.
• Zwecks Fernsteuerung der Unterstationen sind unter Umständen folgende Fernstewerakte nötig i. Einstellung der Sperrkreise und Aufdrückkreise der Unterstationen bzw. Einstellung besonderer räumlich von den Unterstationen getrennter Sperrkreise, a. das Hochfahren der Sonderaggregate, 3. das Synchronisieren der Sender, q.. bei der Sendung selbst das Erregen der Sender bzw. das Schalten der Sender aufs Netz und 5. gegebenenfalls Erregen oder Einschalten der Sender im Takte bestimmter Morsezeichen, 6. bei Verwendung mehrerer Frequenzen das Einstellen der Sender auf die einzelnen Frequenzbereiche, 7. das Entregen oder Abschalten sowie das Stillsetzer der Sender, falls diese nicht so eingerichtet sind, daß sie sich nach jeder Sendung selbsttätig lvieder außer Betrieb setzen.
• Diese verschiedenen Kommandos können, wie oben @erwähnt , durch verschiedene Steuerfrequenzen oder durch gleiche Frequenzen, aber Impulse verschiedener Dauer usw. ausgeführt werden.
• Die Verwendung der Erdüberlagerung zwecks Fernsteuerung der Unterstationen im Sinne der Erfindung bietet den besonderen Vorteil, daß die Führerstation praktisch nur die Ladeleistung des Netzes aufzubringen hat und nicht sämtliche Starkstromverbraucher des Netzes speisen maß. Unter Umständen kann die Fortleitung der Steuerimpulse an die Unterstationen dadurch erleichtert werden, daß man zu den evtl. in die Verbindungs!-leitungen dieser Stationen eingeschalteten Drosselspulen für die betreffende Über-- oder Unterlagerungsfnequ.enz durchlässige Leit-oder Sperrkreise parallel schaltet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehipunktüberlagerung von ausgedehnten, insbesondere vernaschten Starkstromnetzen, bei der über das Netz von einer Führerstation aus gesteuerte Unterstationen mit Überlagerungssendern verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendebefehlsgabe an die Unterstationen durch Erdüberlagerung des Starkstromnetzes, die. Kommandogabe von den Unterstationen an die im Netz verteilten Empfänger dagegen durch Serien- oder Parallelüberlagerung der spannung£ührenden Starkstromleiter erfolgt, und dar zum Synchronisieren der Sender in den Unterstationen die in Serien- oder Parallelüberlagerung aufgedrückten Steuerströme oder der Starkstrom des Netzes verwendet werden.
2. 2. Mehrpunktüherlagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerakte für die Unterstationen Ferst durch das Aufhören des betreffenden Steuerimpulses betätigt werden, während die Steuerakte für die übrigen Empfänger während des betreffenden Steuerimpulses stattfinden.
3. 3. Mehrpunktüberlagerung nach .4"#nspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Unterstationen niederfrequente Ströme, z. B. von 25 bzw. i5o Hertz. unter- bzw. überlagert werden, während zur Betätigung der übrigen Empfänger mittelfrequente Ströme, etwa im ..Bereich von Zoo bis iooo Hertz, Anwendung finden. 4.. Mehrpunktüberlagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Unterstationen Empfangseinrichtungen mit Zeitwählern verwendet werden, die durch Impulse verschiedener Dauer, verschiedener Zeitabstände bzw. durch gleich lange Impulse mit einer oder mehrmaliger Unterbrechung zu verschiedenen Zeiten betätigt werden, während die anderen Empfangseinrichtungen durch verschiedene Frequenzen ferngesteuert werden, oder umgekehrt.