DE760977C

DE760977C - The use of DC compensators in telemetry systems

Info

Publication number: DE760977C
Application number: DES146283D
Authority: DE
Inventors: Leo Brandenburger; Hans Henneberg
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1941-07-22
Filing date: 1941-07-22
Publication date: 1954-05-10

Description

Die Anwendung von Gleichstromkompensatoren in Fernmeßanlagen Bei Meßanlagen, die Wechselstrom zur Übertragung der Meßwerte benutzen, ist es ohne weiteres möglich, die Leitungen durch Übertrager zu unterteilen oder abzuriegeln.The use of direct current compensators in telemetry systems. who use alternating current to transmit the measured values, it is easily possible to subdivide or seal off the lines using transformers.

Von dieser Möglichkeit wird verschiedentlich Gebrauch gemacht, um einerseits die für die Ubertragung günstigsten Strom- und Spannungsverhältnisse einzustellen, andererseits aber auch, um die einzelnen Teile der Fernmeßanlage galvanisch voneinander abzutrennen. Auf diese Weise ist es möglich, Störungen, die auf den Leitungen entstehen, auszuschließen. Für Meßanlagen, die nach einem Gleichstromintensitätsverfahren arbeiten, sind diese Möglichkeiten nicht ohne weiteres gegeben. Man hat deshalb bei diesen Anlagen die von der Geberstelle ausgesandten Ströme meist unmittelbar den Meßgeräten zugeführt. Hierdurch ergeben sich aber noch weitere Schwierigkeiten, beispielsweise wenn in einer weit verzweigten Anlage von verschiedenen Punkten Meßwerte nach einer Zentralstelle übertragen und dort summiert werden. Es ist in diesem Fall leicht möglich, daß durch Fehler in den Leitungen, beispielsweise durch Erdschlüsse an verschiedenen Stellen der Anlage, die gesamte Anlage gestört wird und Fehlanzeigen hervorgerufen werden.Various use are made of this option in order to on the one hand the most favorable current and voltage ratios for the transmission set, but on the other hand also to galvanic the individual parts of the telemetry system separate from each other. In this way it is possible to avoid disturbances on the Lines arise, to be excluded. For measuring systems that use a direct current intensity method work, these possibilities are not readily available. That's why you have in these systems, the currents sent by the transmitter station are mostly direct fed to the measuring devices. This leads to further difficulties, for example, if in a widely branched system measured values from different points are transmitted to a central office and added up there. It is in this case easily possible that due to faults in the lines, for example due to earth faults at various points in the system, the entire system is disturbed and false displays be evoked.

Um diese Nachteile zu vermeiden, werden gemäß der Erfindung zur galvanischen Trennung der einzelnen Meßleitungen von Fernmeßanlagen. bei denen mehrere nach einem Gleichstromintensitätsverfahren übertragene Werte summiert werden, Gleichstromkompensatoren angewendet. Eine derartige @ erwendung von Gleichstromkompensatoren ist möglich. da sich solche Kompensatoren in bezug auf die Stromstärl;e ähnlich verhalten wie Stromwandler. In order to avoid these disadvantages, according to the invention for galvanic Separation of the individual measuring lines from telemetry systems. at them several values transmitted according to a direct current intensity method are summed up, DC compensators applied. Such a use of DC compensators is possible. because such compensators are similar in terms of current intensity behave like current transformers.

Durch die Anordnung gemäß der Erfindung ist man in der Lage. die Ströme iI1 der Geberstelle. auf der Leitung und in der Empfangsstelle in ihrer Größenordnung frei zu wählen und den Betriebserfordernissen anzupassen. The arrangement according to the invention enables one. the Currents iI1 of the encoder station. on the line and in the receiving center in their order of magnitude freely to choose and to adapt to the operating requirements.

So ist es z. B. zweckmäßig. die Ströme auf den Leitungen möglichst klein zu halten. da bei langen Leitungen infolge des auftretenden höheren Spannungsabfalles höhere Spannungen aufgewendet werden müssen. so daß die von der Geberstelle aufzubringende Gleichstromleistung sich bei größeren Strömen stark erhöht. Verwendet man auf der Geherseite Kompensationsgeräte zur Einstellung der Meßströme auf den Fernleitungen, so wird man diese Kompensationsgeräte so ausbilden, daß der kleinste mögliche AIeßstrom noch mindestens so groß ist. daß er das erforderliche Kompensationsdrehmoment zu erzeugen in der Lage ist. da bei Kompensatoren der eingestellte Meßstrom auch als Kompensationsstrom benutzt wird.So it is z. B. expedient. the currents on the lines if possible to keep it small. because with long cables due to the higher voltage drop that occurs higher voltages must be applied. so that the one to be raised by the donor station DC power increases significantly with larger currents. If you use the Walker side compensation devices for setting the measuring currents on the long-distance lines, so one will train these compensation devices in such a way that the smallest possible input current is still at least as big. that he has the required compensation torque is able to generate. because with compensators the set measuring current is also available as Compensation current is used.

Wenn man die Übertragungsströme den Betriebserfordernissen der Leitung anpaßt. so stellen sie die übertragenen Meßgrößen in verschiedenen AIaßstäben dar. Es ist deshalh erforderlich. in solchen Fällen am Empfangsort das Übersetzungsverhältnis der Kompensatoren so einzustellen. daß die zu summierenden Gleichströme die übertragenen Meßwerte im gleichen NIaßstab darstellen. Würde man dagegen die einzelnen Summanden. die oft erhebliche Größenunterschiede aufweisen, bereits auf der Geherseite durch Gleichstrom in gleichem Maßstab darstellen, so würden sich für die größten Summanden unerwünscht hohe Ströme auf der Leitung ergeben. If one considers the transmission currents the operational requirements of the line adapts. they represent the transferred measured quantities in different scales. It is therefore necessary. in such cases, the transmission ratio at the receiving location of the expansion joints. that the direct currents to be summed the transmitted Display measured values on the same scale. If, on the other hand, one would use the individual summands. which often have significant differences in size, already on the walker's side To represent direct current on the same scale, this would be the case for the largest summands result in undesirably high currents on the line.

Durch die Verwendung von Kompensatoren als Gleichstromwandler erreicht man also eine beliebige Einstellung und Stromübersetzung der Meßströme, eine Verkleinerung der Ströme auf den Übertragungsleitungen und eine galvanische Überteilung der Obertragungswege, III der Figur ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine mit Kompensationsgeräten als Fernmeßgeber arbeitende Summenfernmeßanlage dargestellt. Als Kompensationsgeräte sind solche mit Drehmomentkompensation verwendet. Man kann jedoch auch ebensogut Kompensationsgeräte verwenden, die nach einem anderen Kompensationsverfahren arbeiten. i und ii sind die Äfeßsysteme an der Geberstelle. Sie entwickeln ein Drehmoment dem das Drehmoment der auf den gleichen Achsen angeordneten Kompensationssysteme 2 bzw. I2 entgegenwirkt. Ebenfalls mit den gleichen Achsen sind die Einstellorgane 3 bzw. I3 für die Kompensationswiderstände 4 bzw. 14 verbunden. Älit Hilfe dieser Briderstände werden die Kompensationsströme so eingeregelt. daß das Drehmoment der Kompensationssysteme gerade die gleiche Größe hat wie das Drehmoment der Meßsysteme. Achieved by using compensators as DC converters So one can choose any setting and current translation of the measuring currents, a reduction in size the currents on the transmission lines and a galvanic distribution of the transmission paths, III of the figure is an embodiment of the invention with compensation devices shown as a remote totalizer working. As compensation devices are those with torque compensation used. However, one can just as well Use compensation devices that work according to a different compensation method. i and ii are the Äfeßsysteme at the donor station. You develop torque that of the torque of the compensation systems arranged on the same axes 2 or I2 counteracts. The adjusting members are also with the same axes 3 and I3 for the compensation resistors 4 and 14, respectively. Älit the help of this The compensation currents are regulated in this way. that the torque of the Compensation systems just have the same size as the torque of the measuring systems.

Die den Meßwerten proportionalen Kompensationsströme werden über die Fernleitungen 10 bzw. 20 zurEmpfangsstelle übertragen. Die von den Kompensationssystemen der Geberstelle eingeregelten Fernmeßströme sind in ihrer Größenordnung so gewählt, daß sich möglichst geringe Fernmeßströme ergeben.The compensation currents proportional to the measured values are calculated via the Transmission lines 10 and 20 to the receiving station. The ones from the compensation systems The remote measurement currents regulated by the transmitter station are selected in their order of magnitude in such a way that that the lowest possible remote measurement currents result.

In der Empfangsstelle werden die über die Fernleitung übertragenen Ströme je einem Gleichstrommeßsvstem 5 bzw. 15 je eines weiteren Kompensationsgerätes zugeführt. welches jede Fernleitung abschließt. Die in der Empfangsstelle befindlichen, als Gleichstromwandler wirkenden Kompensationsgeräte sind ähnlich ausgebildet wie die an der Geberstelle befindlichen Kompensationsgeräte. Auf der gleichen Achse mit den Äleßsystemen 5 bzw.In the receiving center, those transmitted via the trunk line are transmitted Currents each to a DC measuring system 5 or 15 each to a further compensation device fed. which completes every pipeline. The ones located in the receiving office, Compensation devices acting as direct current converters are designed similarly to the compensation devices located at the encoder station. On the same axis with the Äleßsystem 5 resp.

15 befinden sich die Kompensationssysteme 6 bzw. 16 und die Einstellglieder 7 bzw. I7 für die Kompensationswiderstände 8 bzw. I8. Um die hier erzeugten bzw. eingestellten Gleichströme auf gleiche Wertigkeit zu bringen, ist parallel zu jedem Kompensationssystem 6 bzw. I6 je ein Überbrückungswiderstand 9 bzw. 19 geschaltet, welcher es gestattet, einen Teil des Kompensationsstromes an dem Kompensationssystem vorbeizuleiten. Äfit Hilfe dieser Widerstände werden die Kompensationsgeräte so aufeinander abgestimmt, daß jeder von den verschiedenen Geräten eingestellte Stromwert die übertragene Äleßgröße im gleichen Ataßstah darstellt. Die den Kompensationsgeräten entnommenen Gleichströme können dann ohne weiteres summiert und einem Summenmeßgerät 2I zugeführt werden.15 are the compensation systems 6 or 16 and the adjustment members 7 and I7 for the compensation resistors 8 and I8. In order to use the generated or Bringing set direct currents to the same value is parallel to each Compensation system 6 or I6 each one bridging resistor 9 or 19 connected, which allows a part of the compensation current to the compensation system to lead past. With the help of these resistances, the compensation devices become so coordinated that each current value set by the various devices represents the transferred Äleß size in the same atass steel. The compensation devices drawn direct currents can then easily be summed up and a summation device 2I are fed.

Es ist auch ohne weiteres möglich. ohne an der Einstellung der Kompensationsgeräte oder der Schaltung etwas zu ändern. nachträglich das Summenmeßgerät auszuwechseln oder noch weitere Summenmeßgeräte anzuschließen, da die Einstellung der Meßströme unabhängig Voll dem Widerstand der Meßgeräte ist. Die Figur zeigt eine Summenfernmeßanlage, bei der die summierten Meßwerte unmittelbar einem Meßgerät zugeführt werden. In komplizierten Anlagen kann es auch vorkommen, daß die Summenwerte nochmals fernübertragen werden und an der neuen Empfangsstelle mit weiteren Werten summiert werden, Erforderlichenfalls würde an die Stelle des Meßinstruments ein weiteres Kompensationsgerät treten, welches den Fernmeßstrom auf der weitergehenden Leitung einstellt. An der Empfangsstelle würde sich dann ein Kompensationsgerät befinden, welches die gleichen Funktionen wie die Geräte 5, 6 und I5, I6 ausübt. Auf diese Weise lassen sich also Fernmeßwerte beliebig zu Summen zusammenfügen und an entfernte Punkte weiterübertragen.It is also easily possible. without affecting the setting of the compensation devices or to change something in the circuit. replace the totalizer at a later date or to connect further totalizers, since the setting of the measuring currents is independent of the resistance of the measuring instruments. The figure shows a total telemetry system, in which the totalized measured values are fed directly to a measuring device. In In complicated systems it can also happen that the total values are transmitted again remotely and added up with further values at the new receiving point, If necessary a further compensation device would take the place of the measuring instrument, which sets the telemetry current on the outgoing line. At the receiving office there would then be a compensation device that performs the same functions like the devices 5, 6 and I5, I6 exercises. In this way, remote readings can be made Combine them to total sums and transfer them to distant points.

Es ist auch möglich, daß eine Summenmeßschaltung so umfangreich und weitverzweigt ist, daß die galvanische Zusammenschaltung aller Summenmeßwerte zu Schwierigkeiten führt. Auch in diesem Fall kann man die Zahl der jeweils zusammengestellten Summanden durch Bildung von Teilsummen mittels Kompensatoren verringern. Man erhält dann eine galvanische Unterteilung der Summenschaltungen und damit eine Verringerung der Fehlermöglichkeiten. It is also possible that a summation circuit is so extensive and It is widely ramified that the galvanic interconnection of all total measured values is too Difficulty leads. In this case, too, you can see the number of each compiled Reduce summands by forming partial sums using compensators. You get then a galvanic subdivision of the summation circuits and thus a reduction the possible errors.

Claims

PATENT CLAIMS: I. The use of direct current compensators for galvanic separation of the individual measuring lines from telemetry systems, in which several values transmitted according to a direct current intensity method are summed up.

2. Arrangement according to claim I, characterized in that the direct current compensators are set to such a transmission ratio on the receiving end, that the measured currents to be summed in direct currents, which the transmitted measured values represent on the same scale, be converted.

3. Arrangement according to claim I or 2, characterized in that partial sums are formed from incoming measured values, which are interposed from DC compensators to further sums, if necessary after a long-distance transmission, be joined together.

To differentiate the subject matter of the invention from the prior art are The following publications were considered in the granting procedure: German U.S. Patent No. 668,382; Swiss Patent No. I49 275; British patent specification No. 368 775.