Einrichtung zur Fernsteuerung von beweglichen Organen und zur Fernmeldung ihrer Stellung. Es sind bereits Fernmelde- und Fernsteue rungseinrichtungen bekannt, bei welchen sich sowohl in der Sendestation, als auch in der Empfangsstation in Gleichlauf gehaltene Wähler befinden, durch deren jeweilige Ein ::; e llung in beiden Stationen der Stromkreis für einen auszuführenden Steuer- oder Melde vorgang bestimmt ist. Die bekannten Ein richtungen dieser Art erfordern für die Durchführung der Meldevorgänge und für die der Steuervorgänge stets drei oder vier Leitungen, wodurch die Erstellung .der Ein richtung verteuert wird.
Werden drei Lei tungen verwendet, so ist dies meist nur in der Weise möglich, dass sowohl für die Mel- dung, als auch für die Steuerung Strominten- sitätsunterschiede verwendet werden müssen, wodurch namentlich bei Absinken der Netz spannung, bei Isurzsehlüssen oder derglei- clien Fehlanzeigen bezw. Fehlauslösungen l;ewirkt werden können.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Einrichtungen, und zwar sind bei der Einrichtung zur Fernsteuerung von beweglichen Organen, insbesondere von Schaltern elektrischer Energieverteilungsan- lagen und zur Fernmeldung ihrer Stellung mit elektromagnetisch angetriebenen, sich gegenseitig steuernden Verteilereinrichtun gen in den beteiligten Stationen gemäss der Erfindung diese Stationen nur durch eine einzige Doppelleitung miteinander verbun den,
über welche die Weiterschaltung von Schrittschaltwerken, die Übertragung der Steuervorgänge und auch die Stellungsmel dungen der beweglichen Organe erfolgen. Die Einrichtung kann weiterhin so ausgestal- tet sein, dass die Erledigung mehrerer Schalt- oder Meldevorgänge während eines Umlaufes der Verteilereinrichtungen ausführbar ist.
Ferner kann die Einrichtung derart a,usgebil- @det sein, dass auch bei Ausführung einer Meldung oder bei Quittierung einer Stel- lungsänderung eine leitende Verbindung zwi schen den an diesen Vorgängen beteiligten Organen für diese Anzeigevorgänge nicht durchgeschaltet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel der Erfindung in Anwendung auf zwei miteinander verkehrende. Stationen schematisch dargestellt.
In der Zeichnung bedeutet: 1, 2 die beide Stationen verbindende Fernleitung, & ,, Bv die in beiden Stationen vorhandene Stromquelle, D, und D, einen Drehwähler mit dem gleichnamig bezeichneten Drehmagneten und -den entsprechend bezeichneten Bahnen I und II, <I>A</I> und<I>B</I> Schaltrelais, Ca, Cb Kondensatoren, S, und S'2 Steuerschalter mit Kontakten s1 und s., V,-Y, und Z,-Z,
je eine Kette von Verzögerungsrelais, A1 und B, Hilfsrelais der P"elais <I>A</I> und<I>B,</I> U Umschaltrelais, die in ebenso grosser Anzahl vorhanden sind wie Steuerschalter, L"1, Lag usw.
Lampenrelais mit zwei durch ihre Wicklungsanschlüsse bezeichne ten Wicklungen, L1, L= <B>USW-</B> Signallampen, P,. ein Prüfrelais, H" eine Hupe, n ein Quittungsschalter, A,. ein Auftrennrelais, A, eine allen überwachten Organen zu geordnete Lampe, F, ein die Leitung 1 umschaltendes Hilfs relais, U1 ein Hilfsrelais, das von den Kontak ten der U-Relais gesteuert wird, K ein Kontrollrelais, E,. ein Schalt- oder Entriegelungsrelais, 0l,
o@ <B>USW.</B> Hilfskontakte der fernzusteu ernden bezw. zu entriegelnden Organe, Hl, H= usw. diesen zugeordnete Hilfs relais, die als Halterelais mit zwei Wicklun gen ausgeführt sind, Hz ein von diesen Halterelais gesteuertes Hilfsrelais, U;, ein von dem Wellenruhekontakt #e- steuertes Hilfsrelais.
Die von den obigen Relais betätigten Kontakte sind in der Zeichnung und der nachfolgenden weiteren Beschreibung mit. kleinen, aber gleichen Buchstaben bezeichnet. Die einzelnen Kontakte der einzelnen Relais sind ausserdem noch durch die Anzahl ihrer Beistriche unterschieden. Weiterhin sind Re lais mit zwei 'Wicklungen .durch die Nen nung ihrer Wicklungsenden bezw. An schlüsse an den Lötstiften kenntlich gemacht.
Die Schaltungsmittel für die synchrone Fortschaltung der Wähler D,. und D,. in der Überwachungs- und Betriebsstelle bestehen lediglich aus .den beiden über die Fernlei tung 2 in Serie liegenden Schaltrelais A und B, die mit ihren Kontakten <I>a'</I> bezw. <I>b'</I> die Drehwähler D,. und D, steuern und darin, dass die aufeinanderfolgenden Segmente der Bahnen Drll und Dhll der beiden Drehwähler an wechselnde Polaritäten der Betätigungs batterien angeschlossen sind, derart,
dass glei che Schrittzahlen beider Wähler an unglei chen Potentialen liegen.
Lediglich im Ruhezustand der Anlage, wo beide Wähler sich auf Schritt 0 befinden, und wo die Kontakte e" der Überwachungs stelle und he-" der Betriebsstelle sich in der gezeichneten Lage befinden, sind die beiden 0-Segmente der Wähler an gleichnamige Pole, nämlich an den Minuspol ihrer Batterie gelegt und über die Fernleitung 1 (Rück leitung) miteinander verbunden.
Dabei sind die Wicklungen der Relais<I>A</I> und<I>B</I> also stromlos und die von ihren Kontakten bezw. b' gesteuerten Wählermagnete D,. und D, beiderseits nicht erregt.
Der Start der beiden Synchronwähler zu einer einmaligen vollständigen Umdrehung kann von der Betriebsstelle aus durch Um legen des Kontaktes lt.z" in die Arbeitsstel lung erfolgen. Dabei entsteht .ein Stromlauf vom Pluspol der Batterie in der Betriebs stelle über lzz", Schritt 0 der Bahn Dg11 des Wählers D" Schaltrelais<I>B,</I> Fernleitung 2, Ruhekontakt a.', Steuerrelais A. Schritt 0 der Bahn DJI des Wählers D, in der Über wachungsstelle, Schutzwiderstand, Ruhekon takt e". Fernleitung 1, Minuspol der Batterie in der Betriebsstelle.
Die Relais A und B werden also in Serie liegend erregt und steu ern mittelst ihres Kontaktes a' bezw. b' gleichzeitig ihre Wählermagnete Dl und D, wodurch die mechanisch gekuppelten Arme für die Wählerbahnen DJI und DJ, sowie D911 und D..1 in beiden Stationen synchron auf Schritt 1 vorgeschoben werden.
Hierauf entsteht folgender neuer (diesmal von der Batterie in der gespei ster) Stromweg für die Schaltrelais: Vom Pluspol der Batterie in der Überwachungs stelle, Schritt 1 der Bahn DJI des dortigen Wählers, Schaltrelais<I>A.</I> Kontakt a,.", Fern leitung 2, Steuerrelais B. Schritt 1 der Bahn DaII des Wählers in der Betriebsstelle, Fern leitung 1, Kontakte", zum Minuspol der Batterie in der Überwachungsstelle.
Die Schaltrelais A und B werden also in um gekehrter Richtung erregt, das heisst sie fal len ab und ziehen sofort erneut an, wodurch beide )'i'ähler gleichzeitig auf Schritt 2 ge langen. Hier wechseln wieder die Potentiale und die Batterie in der Unterstation über nimmt wieder die Speisung der Steuerrelais in umgekehrter Richtung und so fort.
Sind alle Kontakte, die den Wählerbahnen D,11 die Potentiale vermitteln, geschlossen, so er ledigen die beiden Wähler in der geschilder ten Weise eine vollständige synchrone Um drehung und bleiben, falls Kontakt h.2" wäh rend des Umlaufes wieder in die gezeichnete Lage zurückgegangen ist, in der Nullstellung stehen.
Von der tfiberwachungsstelle aus kann der Start durch kurzzeitiges Umlegen des Kon taktes e" erfolgen. Dabei werden die beiden ersten Magnetisierungsvorgänge der Steuer relais von der Batterie in der Überwachungs stelle bestritten und erst vom Schritt 2 an beteiligt sich die Batterie der Unterstation abw echselnd an der Speisung der Steuer relais.
In beiden Stationen befindet sich je eine (für Überwachungs- und Betriebsstelle ge nau gleichartig geschaltete) Relaiskette, be stehend aus vier Einzelgliedern von Abfall verzögerungsrelais V1, V2, V3 und V4 und Z,, Z@, Z@, Z,.
Die Wirkungsweise dieses Ketten- elementes ist für beide Stationen folgende: Die Impulse, die beim .Synchronlauf der Wähler gleichzeitig von den Relais A und h ausgeführt werden, werden zunächst auf Hilfsrelais A, (Überwachungsstelle) und B, (Betriebsstelle) übertragen, und zwar mit- telst der Kontakte a"' bezw. b"'.
Kontakt r," des Relais A, erregt das Relais V1, des sen Kontakt v," das Relais V., dessen Nou- takt o:
" das Relais V3 und endlich erregt dessen Kontakt v3" das letzte Glied der R @- laiskette, nämlich V,,. Da der Kontakt arm' gleichzeitig einen Selbsthaltekreis für das Hilfsrelais<I>A,</I> über den Ruhekontakt v4' des Relais V4 schliesst, ist ein zwangsläufiges Ansprechen der gesamten Kette V, bis V., auch dann gewährleistet, wenn Relais A zum Beispiel nur einen einzigen kurzen Impuls erhält.
In der gleichen Weise bringt in der Betriebsstelle der Kontakt b," die ganze Kette Z, bis Z., zwangsläufig zum Anziehen. Hören die Impulse von A und B aus irgend einem Grunde auf, so fallen die Relais V, bis V4 bezw. Z, bis Z4 mit Abfallverzöge rung in der Reihenfolge V,, V=, V" V4 bezw. Z,, Z2, <B>41</B> Z4, & b.
Jedem Schalter o1, ö2, 0s usw., dessen Stellungen fernzumelden sind, ist je ein mit zwei differential geschalteten Wicklungen versehenes Halterelais H,, H;. H3 usw. zu geordnet.
Diese Halterelais führeu im nor malen Betriebszustand, das heisst im Ru'ne- zustand der Fernmeldeapparatur, über die eine oder die andere ihrer beiden Wicklungen Strom und halten also ihre Arbeitskontakte 1a.,' und<I>h,"'</I> geschlossen bezw. ihre Ruhe kontakte h," geöffnet.
Bedeutet o., einen Hilfskontakt, dessen Stellung die Blockierung oder Deblockierun des Streckenschalters 3 kennzeichnet, und entspricht die gezeichnete Lage dem De- blockierungszusta.nd des Streckenschalters 3, so fliesst der Haltestrom für sein zugehöri- ges Halterelais von Plus über den Ruhekon takt lc", den Arbeitskontakt u.," des (in der Nullstellung des Wählers über den Wähler wellenkontakt d.., wo stromführenden)
Re lais Tla, den gegenüber der gezeichneten Stellung um 180 gedrehten Kontakt 03 des Deblockierungsorganes durch die an. die Lötstifte 4 und 5 geführte Wicklung des Halterelais H3 zum Minuspol.
Kontakt h," ist also geschlossen. Ändert nun der Strek- kenschalter 3 seine Stellung, so schaltet og in die gezeichnete Stellung um, die an den Lötösen 1 und 2 angeschlossene Wicklung von H3 liefert infolge der erwähnten Dif ferentialschaltung beider MTicklungen Ge- genamperewindungen, H3 fällt ab und zieht vorläufig nicht wieder an, da sein Kontakt <I>lag</I> geöffnet hat.
Ebenso hat sein Kontakt h3"' geöffnet, wodurch das Pluspotential vom Schritt 13 der Wählerbahn<I>D11</I> vor- bereitenderweise weggenommen ist. Ander seits ist gleichzeitig der Ruhekontakt h3" ge schlossen worden, das heisst Relais H., zieht an und legt den Kontakt h,' in die Arbeits stellung um.
Dadurch wird der Start der Synchronwähler beider Stationen in der früher beschriebenen Weise von der Be triebsstelle aus veranlasst, beide Wähler laufen schrittweise vorwärts und in beiden Stationen wird dabei die Verzögerungskette zum Anzug gebracht. Wenn die Wähler auf Schritt 13 angekommen sind, bleiben sie zunächst stehen, .da ja, wie erwähnt, hier da-s Potential für den Weiterlauf fehlt. In folgedessen beginnt beiderseits die Verzöge rungskette V, bis V4 bezw. Z, bis Z4 ab zufallen.
Im Augenblick, wo,das erste Ket tenglied V1 bezw. Z1 tatsächlich abfällt, die übrigen Kettenglieder aber noch angezogen sind, werden in beiden Stationen neue Vor gänge eingeleitet.
Bei der Überwachungsstelle wird das Re lais La3 erregt durch Zuführung des Plus poles über Arbeitskontakt v3' des noch an gezogenen Relais V3, Ruhekontakt v1"' des soeben abgefallenen Relais VI, Wählerarm, Schritt 13 der Bahn DTI an die erste Wick lung von L3,3. Das Relais La,
hält sich vor- läufig über seinen Kontakt 1a3' und en Ar beitskontakt v4 -des ebenfalls noch angezoge nen Kettengliedes Vi. Der Kontakt 1a3" be reitet den Ansehluss der Signallampe L3 (= ,;Streckenschalter 3 blockiert") vor, die Lampe erscheint jedoch noch nicht, da Kon takt pr " noch geöffnet ist.
In der Betriebsstelle geschieht im glei chen Augenblick, also sofort nach erfolgtem Abfall des ersten Kettengliedes Z, und bei noch angezogenen Gliedern Z2, Z3, Z4 folgen des:
Über die Kontakte z3' und Z1"', die -der Kontaktkombination v3' und v1"' der Über- wachungsstelle entsprechen, wird hier über Kontakt b,' und über den Schritf 13, der Bahn Dgl das früher abgefallene Halterelais H? wieder zum Anzug gebracht (quittiert), worauf es sich über seinen Kontakt h3 und die neue Stellung von o3 über v4 und k" hält.
Infolgedessen fällt. HZ wieder ab, und gleichzeitig wirdi das fehlende Potential durch h.3"' am Schritt 1'3 wieder angeschlos sen, worauf beide Wähler wieder synchron weiterlaufen, und ihre Verzögerungsketten erneut erregen, ehe auch nur das zweite Glied, geschweige denn,das dritte und vierte Zeit hatten, abzufallen.
Schliesslich kommen sie gemeinsam wieder, von A bezw. B ge steuert, in der Nullstellung an und bleiben dort stehen, da. ja. infolge des Abfalles von HZ die Segmente o der Bahnen D,.11 und Dg11 wieder beiderseits an. Minuspotential liegen. Infolge des Stillstandes der Wähler fällt nun in beiden Stationen die Verzöge- rungskette V1 bis V4 bezw. Z1 bis Z4 endgül tig ab.
In der Betriebsstelle hat dies nor malerweise keine Wirkung mehr, in der Überwachungsstelle hingegen wird über v3' und v,"' während des Abfalles der Kette das Prüfrelais P,. erregt.
Sein Kontakt pr übernimmt .die weitere Haltung des Relais L.3, ehe va' öffnet, während pr" die früher vorbereitete Lampe L3 aufleuchten lässt und gleichzeitig als Selbsthaltekontakt -die Haltewicklung des P,: Relais, sowie eine Hupe H" anschliesst.
Durch Drücken des Knopfes. Q bringt der Überwachungsbeamte nach Kenntnisnahme der Meldung das Re- lais P,. zum Abfall, worauf Hupe und Lampe verschwinden.
In der Funktion .des Relais P, liegt die Sicherstellung der Rückmeldung begründet. Es kann offenbar nur ansprechen und eine Meldung überhaupt. zur Kenntnis bringen, wenn der Wähler in der Überwachungsstelle bei noch angezogenem Relais V, in der Null stellung ankommt.
Dies ist wiederum, wie noch gezeigt wird, nur möglich, wenn. die Wähler synchron gelaufen sind; und wenn die Wähler synchron gelaufen sind, dann kann die Impulspause, durch die ein Relais L;" ausgewählt wurde, nur von dem ent sprechenden Halterelais H, verursaeht wor den sein, das heisst die Impulspause war eine betriebsmässig vorgesehene Pause.
Wenn die Wähler hingegen ausser Tritt fallen, geschieht folgendes: Sie bleiben bei einer Differenz von 1 Schritt sofort stehen, da A und B dann an gleichen Potentialen liegen. Es entsteht jetzt beiderseits eine nicht betriebsmässige Impulspause, durch die ein willkürliches Relais La, vorbereitet und ein um einen Wählerschritt benachbartes Halterelais H, quittiert wird. Da die Im pulse aber endgültig aufhören, fällt in die sem Fall beiderseits die gesamte Kette ab, wobei aber diel Wähler sich nicht in der Nullstellung befinden.
Erst durch das Ab fallen des letzten Gliedes V4 bezw. Z4 wer den auf beiden Seiten die Wähler über ihren Unterbrecherkontakt d"" bezw. d"" und ohne damit verbundene Neuerregung der Ketten selbsttätig in ihre Nullstellung befördert. P,. in der Überwachungsstelle zieht also nicht an und das vorbereitete Lampenrelais L" ist zudem schon beim Abfall von V4, also längst bevor der Wähler in der Null stellung ankam, bereits annulliert worden.
In der Betriebsstelle wird durch die Parallelschaltung der Kontakte u..," und v4' bewirkt"dass bei Abfall der ganzen Kette in einer Arbeitsstellung des Wählers D, eine Unterbrechung sämtlicher Halterelais, ein tritt, wodurch die erwähnte eventuell falsche Quittung von Hy rückgängig gemacht und veranlasst wird, dass nach jedem Aussertritt- fallen, nachdem die Wähler selbsttätig über ihren eigenen Unterbrecherkontakt in der beschriebenen Weise 'nach der Nullstellung gelangt sind, eine Meldung sämtlicher Schalterstellungen stattfindet.
Bei Übermittlung eines Steuerkomman dos ist in der Überwachungsstelle das Re lais U, über den Ruhekontakt ui des Relais U angezogen und hält also seine eigenen Kontakte ui und geöffnet. Das Kom mando "Ausschaltung" wird nun beispiels weise veranlasst durch Niederdrücken. des mit S_ bezeichneten Steuerschalters.
Hier durch wird an dessen Kontakt s-. vorberei- tenderweise .das Potential vom Schritt 5 der Wählerbahn DTII weggenommen und durch seinen zweiten Kontakt das Relais. Z' erregt. Dadurch legt der Kontakt e" um und ver anlasst den Start der Synchronwähler von der Überwachungsstelle aus wie früher be- schrieben. Sobald der Wähler einen Schritt gemacht hat, fällt durch Öffnen seines Wel lenkontaktes d., wo das Relais E wieder ab.
Die Wähler laufen (bei noch immer nieder gehaltenem Steuerschalter r & ) bis. zum Schritt 5, bleiben dort stehen, und die nun wie der abfallenden beiden Verzögerungsrelaisket- ten V, bis V., bezw. Z, bis Z4 veranlaesen bei Überlappung der Kontakte vi" .
und v3 in der Betriebsstelle die Betätigung des Ent- riegelungsrelais E,., gleichzeitig in der Uber- wachungsstelle die Erregung des Relais U. Dessen Kontakt ü lässt das Relais U, ab fallen, wodurch die Potentialunterbrechung am Schritt. 4 durch u,' überbrückt wird, so dass die Wähler sofort. wieder weiter laufen.
Der Kontakt 2c' lässt eine Lampe A1 aufblinken, die dem Überwachungsbeamten anzeigt, dass er den Schaltknopf wieder los lassen kann. Durch den Weiterlauf der Wähler fällt Relais U wieder ab und U, zieht wieder an.
Bei dem eben beschriebenen Entriege- lungsvorgang ist eine Sicherstellung nicht notwendig, da durch den Entriegelungsvor- gang keinesfalls eine Fehlschaltung oder dergleichen bewirkt werden kann. Anders wäre es dagegen, wenn durch die Betätigung eines andern an die Bahn DJ angeschlosse nen Steuerrelais ein Schalt- oder Steuervor gang unmittslbar aufgelöst werden soll.
In diesem Falle wird es notwendig, den Steu ervorgang auch -dagegen sicherzustellen, dass bei falscher Einstellung in beiden Stationen der Wähler D,. und D,. eine Fehlschaltung bewirkt wird. Diese Sicherstellung kann in der gleichen Weise vorgenommen werden, wie sie, oben für die Sicherstellung des Rückmeldevorganges beschriieben . worden ist.
In diesem Falle wird an die Bahn I des Drehwählers Dd in ähnlicher Weise, wie dies in der Überwachungsstelle zur Sicher stellung dier Rückmeldung vorgesehen, ist, ein Prüfrelais. angeschlossen, das bewirkt, dass: beim Durchlauf der Wähler und bei dem vorübergehenden Anhalten der Strom kreis für die Schaltrelais nur vorbereitet, aber erst dann zum Ansprechen kommen kann, wenn das Prüfrelais nach Durchlauf der Wähler festgestellt hat, dass sich die Wähler in Gleichlauf befanden.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein 21-teiliger Drehwähler vorgesehen. In glei- .cher Weise können natürlich für kleinere Anlagen kleinere Drehwähler und für grössere entsprechend grosse bezw. Hebe drehwähler oder mehrere zusammenarbei tende Wähler treten. Ebenso können als Auswahlmittel auch gleichlaufende Relais- ketten vorgesehen werden.
Die Einrichtung ist sowohl für den Verkehr zweier, als auch für den Verkehr mehrerer .Stationen unter einander geeignet. Die beschriebene und in .der Zeichnung dargestellte Art,der Anschal- tung der beiden Stromquellen Ba, und Bv hat den Vorteil, dass eine Entladung der Bat terien nicht eintreten kann, da.
diese im Ruhezustand nicht gegeneinander geschaltet, sondern durch die Leitung 1 nur mit einem ihrer gleichnamigen Pole miteinander ver bunden sind.