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Schaltungsanordnung zur Fernmeldung von Betriebszuständen Die Erfindung
bezieht sich auf eine insbesondere für- die Fernüberwachung einfacher Netzpunkte
geeignete Schaltungsanordnung, die für die übertragung der Meldungen: aus der überwachten
Station ein Meldeverfahren voraussetzt, welches den jeweiligen Betriebszustand der
überwachten Organe mittels Impulstelegrammen zur Überwachungsstelle durchgibt. Auf
jeder überwachten Station. ist zu diesem Zweck ein Wählerrelais vorhanden. Jeder
überwachten: Station und jeder überwachten Einheit in dieser Station ist ein bestimmter
Schritt dies Wählerrelais zugeordnet. Die Stationsmeldung sowohl als auch die Meldung
für die den zu überwachenden Geräten oder Organen zugeordneten Warn- oder überwach.ungskontakte,
die sich in der Ein-Stellung befinden, wird dabei dadurch ausgedrückt, daß beim
Ablauf des Wählers auf den in Frage kommenden Schritten eine kurze Rast eingelegt
wird, die sich im Impulstelegramm jeweils als eine verlängerte Impulspause auswirkt.
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Die in der Fernsteuertechnik bekannten Fernsteuerwählergeräte dieser
Art, bei denen für jede Betriebsmeldung ein besonderes Stellungskontrollrelais vorgesehen
ist, sind für die Überwachung kleinerer Netzpunkte zu aufwendig und, verlangen außerdem
in der Regel eine besondere Ortsstromquelle. Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel,
den relaismäßigen Aufwand dieser Überwachungsanordnungen und deren Stromverbrauch
auf ein Mindestmaß herabzudrücken.
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Bei der Schaltungsanordnung zur- Fernmeldung vorn Betriebszuständen
mittels Impulstelegramm nach der Erfindung, die zur Abtastung der Überwachungskontakte
ein
Wählerrelais benutzt, -wird diese Verringerung des relaismäßigen Aufwandes und des
Stromverbrauches dadurch erreicht, daß den einzelnen Überwachungskontakten je eint
Kon@-densator zugeordnet ist, der beim Schließen. oder Öffnen eines Überwachungskontaktes
eine Umladung erfährt und dabei über ein überw achungs= relais den Anreiz zur Meldungsdurchgabe
gibt.
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Durch diesen Meldeanreiz mit Hilfe voll Kondensatoren ist es, wie
noch näher ausgeführt wird, möglich, die Schaltungsanordnung einer überwachten Station
im Ruhezustand ohne Stromverbrauch zu halten. Ein Stromfluß kommt erst dann zustande,
wenn einer oder mehrere der vorgesehenen Überwachungskontakte zum Schließen kommen.
Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Schaltungsanordnung
an einer überwachten Station ergibt, aus der auch weitere Merkmale und Vorteile
der Erfindung zu entnehmen sind, kann dieser Stromfluß außerordentlich gering gehaltert
werden.
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In der Zeichnung sind mit 21 bis 32 Überwachungskontakte bezeichnet,
welche den zu überwachenden Organen zugeordnet sind und durch ihre Schaltlage den
Betriebszustand des zu überwachenden Organs kennzeichnen. Jedem dieser Überwachungskontakte
21 bis 32 ist ein Kondensator C21 bis C32 derart zugeordnet, daß beim Schließen
eines der Kontakte, z. B. 21, an den zugeordr neten Kondensator C 2 i ein positives
Potential gelegt wird,. wodurch über den Widerstand R ä die Anzugswicklung A i des
Überwachungsrelais. AR einen, Erregerstromstoß erhält und das AR-Relais zum Ansprechen
bringt. Wird der Kontakt 21 später wieder geöffnet, so erfährt er eine Umladung,
da er über den Widerstand R2 i ein negatives Potential erhält. In diesem Falle wird
durch denUmladestronistoß dieAnzugswicklungA2 des AR-Relais erregt.
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Bei geöffnetem Kontaktei liegt somit am. Kondensator C2i lediglich
Gleichspannungspötential; es fließt aber kein Strom. Die dem überwachurngsrelais
AR noch zugehörigen Haltewicklungen H i und H2 sowie die dritte Anzugswicklung A
3 sind, wie aus der Schaltung, in der sich alle Kontakte in der Ruhelage befinden,
ersichtlich ist, ebenfalls stromlos. Auch die übrigen Teile der Schaltungsanordnung
mit .dem Impulssenderelais IS, dem Impulsunterbrecherrelais:JU, demWählerrelais
WR, dem Zeitstaffelrelais ZR und dem Empfangsrelais ER sind ebenfalls stromlos.
Damit ist die überwachte Station im Ruhezustand ohne jeden Stromverbrauch. Erst
wenn einer oder mehrere der Kontakte 21 bis 32 geschlossen sind, kommt über diese
Kontakte und die- diesen zugeordneten Widerstände R 2,i bis R3-2 ein Stromfluß zustande,
der aber durch entsprechende Bemessung dieser Widerstände ebenfalls außerordentlich
gering gehalten werden kann und sich beispielsweise auf einige Milliampere beschränken
läßt. Hinzu kommt noch der Stromverbrauch der genannten Relais während der Meldung.
Wird statt des sonst üblichen Meldewählers, der zur Fortschaltung einen größeren
Strömbedarf aufweist; ein hochohmiges Wählerrelais WR mit aufgesetztem Köntaktkranz
gewählt, so kann der während der -Meldungsdurchgabe für wenige Sekunden erforderliche
Strombedarf weiter erheblich gesenkt werden. Er kann, bei der dargestellten Anordnung
beispielsweise nur etwa ioo mA betragen. Dadurch wird es möglich, die Überwachungsanordnung,
die- gleichzeitig im Linienverkehr geschaltet sein kann, über eine besondere Hilfsdoppelleitung
von der Überwachungsstelle aus zu speisen und die sonst übliche örtliche Stromquelle
einzusparen. , Es. sei nun angenommen, daß der Überwachungskontakt 2i geschlossen
und das Überwachungsrelais AR angesprochen habe. Das AR-Relais, das ein neutrales
Relais mit Mittellage ist, hält sich anschließend zunächst-über folgenden Stromkreis.:
-I-, den in der Nullstellung des Wählerrelais WR
geschlossenen Nockenlzontakt
nko, eine der Halte wicklungen H i oder H2" die rechte oder die linke Arbeitsseite
des eigenen Haltekontaktes ar, Widerstand R 7, -.
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Gleichzeitig wird beim Schließen des Selbsthaltekontaktes ar das Impulssenderelais
JS erstmals über folgenden Stromkreis zum Ansprechen gebracht: -h, Nockenkontaktnko
des Wählerrelais WR (Arbeit), eine der HaltewicklungenHi oder H2, Kontakt ar (Arbeit),
Ruhekontakt zr i des Zeitstaffelrelais ZR, Ruhekontakt iu i des Impulsunterbrecherrelais
JU; Impulssenderelais IS, Widerstand R 6, Das Relais IS schließt seine Kontakte
und hält sich über die Kontakte is ii und zya in angezogener Stellung. Gleichzeitig
wird über den Kontakt ist die Spule des Wählerrelais WR erregt und damit der Wählerarm
wra aus der Nullstellung in die Stellung i fortgeschaltet. Über den Kontakt wr2
des Wählerrelais WR wird nunmehr auch das Impulsunterbrecherrelais IU über
den Widerstand R q. an Spannung gelegt, das sich kurzzeitig über seinen Kontakt
iu 3 und den Widerstand R 3 bindet und, über seinen Kontakt Üb 5 das
Zeitstaffelrelais ZR zum Ansprechen bringt. Durch das Schließen des Kontaktes iu2
des Impulsunterbrecherrelais JU
wird nunmehr das IS-Relais, das sich bisher
über den Kontakt zr 2 (Ruhe) und den Selbsthaltekontakt is i (Arbeit) gebunden
hatte; über folgenden Stromkreis kurzgeschlossen: -I-, Ruheseite des Kontaktes er
des Empfangsrelais ER, Kontakte iu 2 und is 3 (Arbeit), Impulssenderelais
IS, Kontakt is i (Arbeit), Widerstand R 5, -I-. -Es. fällt also wieder ab. -Hierdurch
öffnet der Kontakt ist und unterbricht die Erregung des Wählerrelais WR. Außerdem
wird über die Ruheseite des. Kontaktes er; den Kontakt iic2 (Arbeit), die
Ruheseite des. Kontaktes is3, die Arbeitsseite des Konitaktes, iu 3 und den
WiderstandR 3 das JU-Relais wieder kurzgeschlossenf und dadurch zum Abfallen, gebracht.
Der erste Fortschal.timpuls ist damit beendet.
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Inzwischen hat das Wählerrelais WR in der Stellung i den Nockenkontakt
nko, der in der Stellung Null sich in der Arbeitslage befand, in
die
gezeichnete Ruhelage umgeschaltet. In dieser Stellung veranlaßt er nun über den
Kontakt iu i eine laufende Neuerregung des Impulssen:derelais IS, die so
lange andauert, bis das Wählerrelais: WR in der bereits beschriebenen Weise
so oft erregt wurde, daß es eine volle Umdrehung ausgeführt und seine Nullstellung
wieder erreicht hat.
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Hierzu ist noch nachzuholen, daß im Gegensatz zu diesen normalen Fortschaltimpulsen
für das. WR-Relais der erste Fortschaltimpuls etwas länger gegeben wird. Dies wird
dadurch erreicht, daß zu Beginn der Meldungsdurchgabe der Kontakt zy2 des Zeitstaffelrelais
ZR den Vorwiderstand R 5 für das Inipulssenderelais IS kurzschließt, während nach
dem Ansprechen des Zeitstaffelrelais ZR am Ende des ersten Impulses durch Öffnern
des Kontaktes zr a :der Kurzschluß des Impulssenderelais über den Widerstand R-5
erfolgt, so daß die weiteren Impulse mit normaler Länge ausgesandt werden.
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Die Aussendung der Impulse erfolgt über den Kontakt is4. des Irnpulssenderelais,
welcher in seiner Arbeitslage jeweils die Fernleitung L über die Übertrager 2o,
21 an Netzwechselspannung legt und dadurch einen. Wecbselspannungsimpuls auf die
Leitung gibt.
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Das Zeitstaffelrelais! ZR hält sich infolge seines verzögerten Abfalles
während der einzelnen Öffnungszeiten des Kontaktes iu 5 des Impulsunterbrecherrelais
IU und bleibt somit während der gesamten Meldungsdurchgabe eingeschaltet.
Es fällt erst nach der Beendigung mit einer Verzögerungszeit ab, die durch entsprechende
Schaltung seiner verschiedenen Wicklungen entsprechend der vorzunehmenden Stufung
der Meldungsfreigabe für die in Betracht kommende zu überwachende Station verändert
werden kann.
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Während des Umlaufs des Wählerrelais bzw. des Wählerrelaisarmes wrca
erfolgt die Kennzeichnung des jeweils-geschlossenen Überwachungskontaktes 2i bis
32 dadurch, daß auf denjenigen Schritten, die diesem Kontakt zugeordnet sind, eine
verlängerte Impulg.pause in das normale Impulstelegramm eingeschoben wird. Diese
Verlängerung der Impulspausen kommt dadurch zustande, daß auf diesen Schritten der
Vorwiderstand R 3 für das Impulsunterbrecherrelais, JU kurzgeschlossen wird
und. dadurch beim -späteren -unmittelbaren Kurzschluß des IU-Relais über die Kontakte
er (Ruhe), iu 2 (Arbeit) und is 3 (Ruhe) -einen verzögerten Abfall mit sich
bringt.
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In dem gewählten Beispiel der Durchgabe der Meldung für -das Schließen
des Kontaktes 2i, welchem die Stufe 6 der dem Wählerrelaisarm wra zugeordneten Kontaktreihe
entspricht, erfolgt der Kurzschluß des Widerstandes R3 dadurch,- daß beim Auflaufen
des Wählerarmes wra auf den Kontakt 6 folgender Stromkreis zustande kommt: .geschlossener
Kontakt 21, Kontakt 6 der Wählerkontaktreihe, Wählerarm wrd, Gleichrichter G12,
Ruhekontakt is 5, Kontakt il' 3 (Arbeit), Relais JU, Widerstand R
q., --
Das Relais TU liegt also nun einerseits `unter Umgehung des Widerstandes
R-3 unmittelbar an Pluspotential. In analoger Weise würde dies natürlich auch bei
weiteren Schritten des Wählerrelaisarmes der Fall sein, wenn einer oder mehrere
der Überwachungskontakte a2 bis 32 geschlossen wären: In allen diesen Fällen würde
das RelaisJU verzögert abfallen und damit die Schließstellung des betreffenden Überwachungskontaktes
durch eine verlängerte Pause kennzeichnen.
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Die Kennzeichnung derjenigen Station, aus der die jeweils übertragene
- Meldung durchgegeben wird, erfolgt im Ausführungsbeispiel auf den ersten fünf
Schritten des Wählerrelaisarmes durch Einschalten einer sog. Gruppenmeldepause in
das Impulstelegramm. Zu diesem Zweck wird je einer der fünf ersten Kontakte der
Kontaktreihe, die den in der Gesamtlage beispielsweise vorhandenen; fünf Stationen
I bis V zugeordnet sind, an Pluspotential gelegt. Im Ausführungsbeispiel ist angenommen,
daß es sich um die Station III handele. Dementsprechend liegt hier der dritte Kontakt
d.erKontaktreihe an Spannung. Auf der Station II würde der zweite Kontakt an Spannung
liegen usw. Beire Auflaufen des Wählerrelaisarmes wra auf dien Kontakt 3 der Kontaktreihe
liegt demnach am Impulsunterbrecherrelais, IU über den Gleichrichter Gl2
unmittelbares Pluspotential, so daß dieses Relais mit entsprechender Verzögerung
abfällt und die Einschaltung der Gruppenmeldepause in das Impulstelegramm bewirkt.
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Der Gleichrichter G12 ist so geschaltet, daß er nur einen Stromfluß
von Plus über einen der geschlossenen Überwachungskontakte 21- bis, 32 über das
Impulsrelais JU nach Minus, jedoch nicht in umgekehrter Richtung, zuläßt. Dadurch
wird verhindert, daß durch. den wra der Ladezustand derjenigen Kondensatoren C2i
bis C32 gestört wird, deren zugeordnete Überwachungskontakte 21 bis 32 geöffnet
sind. Es wird auf diese Weise erreicht, daß auch jede während der Meldungsdurchgabe
eintretende Zustandsr änderung der zu überwachenden Anlage auf das gemeinsame Anreiz-
oder Überwachungsrelais AR durchgegeben werden kann und eine anschließend erfolgende
neue Meldungsdurchgabe ausgelöst wird.
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Wie bereits beschrieben, ist nach der einsmaligen Umdrehung des Wählerrelais
der Meldevorgang beendet. Das Zeitstaffelrelais ZR kommt deshalb anschließend mit
der der betreffenden Station zugeordneten Verzögerung zum Abfall: Das überwachungsrelais
AR wurde zu Beginn der Meldungsdurchgabe durch Umlegen des. Nockenkontaktes nko
nach dem ersten Wählerschritt in die gezeichnete Ruhelage sofort zum Abfall gebracht
und bleibt normalerweise abgefallen, so daß ein erneuter Wählerrelaisanlauf nicht
zustande kommt. Für den Fall jedoch, daß während der Meldungsdurchgabe einer der
Überwachungskontakte 2 i bis 32 geschlossen hat, wird das AR-Relais erneut zum Ansprechen
gebracht und hält sich bis zur Beendigung der Meldungsdurchgabe, in diesem Falle
über
die Arbeitsseite des Kontaktes zr 3, des mit Abfallverzögerung
ausgerüsteten Zeitstaffelrelais ZR gebunden. Infolgedessen wird nach der Freigabe
der Station zu erneuter Meldungsdurchgabe die Übermittlung der inzwischen eingetretenen
Zustandsänderung vorgenommen.
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Trifft seitens der überwachten Station ein Abfrageimpuls auf der Leitung
L ein, der durch eine bestimmte Länge gekennzeichnet ist, so wird durch ihn über
die Ruheseite des Kontaktes is q. und die Gleichrichteranordnung Gl 1; das
Empfangsrelais ER zum Ansprechen gebracht. Dadurch wird über die Arbeitsseite des
Kontaktes er das Impulsunterbrecherrelais T U eingeschaltet, welches
durch seinen Kontakt iu5 das Zeitstaffelrelais ZR einschaltet und, außerdem über
den Kontakt iuq. eine längere Aufladung des Kondensators. C2 über die Widerstandsschaltung
Rio, R 11, R i2 auslöst. Nach Beendigung des Abfrageimpulses geht der Kontakter
wieder auf Rulie und unterbricht die Erregung des TU-Relais. Dementsprechend geht
der Kontakt i14 desselben wieder in seine Ruhelage und bringt den aufgeladenen Kondensatör
C 2 über die Anzugswicklung A 3 und den in der Nullstellung des Wählerrelais geschlossenen
Nocken kontakt nko das. Meldeanreiz- oder Überwachungsrelais AR zum Ansprechen.
Nach Ablauf der Abfallzeit für das Zeitstaffelrelais ZR schließt dieses seinen Kontakt
zr i wieder und bewirkt durch Erregen des Irnpulssenderel,ais. IS in der
bereits beschriebenen Weise die Meldungsdurchgabe.
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Die bei einem Linienverkehr erforderliche zeitliche Staffelung der
Meldungsfreigabe in den einzelnen Stationen erfolgt nach vorstehendem im Gegensatz
zu den bisher bekannten Schaltungen durch ein einziges Verzögerungsrelais ZR, dessen
Verzögerungszeit durch mehrere wahlweise einschaltbare Kurzschlußwicklungen bzw.
durch Parallelschalten eines Kondensators C i zu einzelnen Wicklungsanzapfungen
auf eine der betreffenden Station zugeordnete Verzögerungszeit eingestellt werden
kann. Auf diese Weise wird es möglich, eine große Anzahl von Meldungen mit lediglich
fünf Relais und einem Wählerrelais an die Überwachungsstation durchzugeben.
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Die Auswertung des Impulstelegramms in der Überwachungsstelle kann
durch hier nicht näher interessierende, der normalen Fernsteuertechnik entnommene
Mittel erfolgen.