Verfahren und Anordnung zur gleichzeitigen Intensitätsmessung und Impulssendung über die gleiche Übertragungsleitung Bei der Messung mit Hilfe eines Inten sitätsgebers, bei der der Messwert in einen Teichstrom umgewandelt wird, der diesem Messwert proportional ist, besteht: die Möglich keit, durch Umkehrung der Stromrichtuna in der Ü bertragungsleitung auch eine Impuls frequenz zu übertragen.
Besonders geeignet ist diese gleichzeitige l'bertragung über dieselbe Leitung beispiels weise bei einem Leistung@smesswert, der einer seits momentan gemessen, anderseits nach Energie oder Mittelleistung integriert werden soll mittels kleiner Impulsfrequenz (Energie impulse) von einem von einem getrennten Messgerät angetriebenen Impulssender in der Sendestation.
Es ist. indes auch möglich, durch Umkeh rung der Richtung des Messstromes eine hohe Impulsfrequenz zu übertragen, also einen andern Augenblicksmesswert,@ durch Ausnüt- zun,der Impulsfrequenzmethode.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren und eine Anordnung zur gleich- zeitigen Intensitätsmessung und Impulssen- dung über die gleiche Übertragungsleitung mittels eines dem Messwert proportionalen flleichstromes. Das Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet, dass der Intensitätsmessstrom in der Weise übertragen wird, dass er in der Übertragungsleitung im Takt.
mit der Impuls- gabe seine Richtung umkehrt, während er im Empfänger für die Intensitätsmessung seine ursprüngliche Richtung wieder erhält. Diese wechselweise Richtungsänderung des Mess- stromes wird mittels einer zur Durchführung dieses Verfahrens dienenden Anordnung er zielt, bei der erfindungsgemäss auf der Sender seite, z. B. mittels eines Impulssenders und eines Intensitätsmesswertgebers, eine Einrich tung, z. B. eine Relaisschaltung, zur Umkeh rung der Richtung des Intensitätsmessstromes und auf der Empfängerseite, z.
B. mittels eines Impulsempfängers und eines Intensitätsmess- instrumentes, eine Einrichtung, z. B. eine Gleichrichterschaltung, zur Wiederherstellung der ursprünglichen Richtung des Intensitäts- messstromes vorhanden ist.
Dies ermöglicht, dass einerseits die Intensitätsmessung unge stört weitergeht, obwohl dieselbe Leitung auch zur Übertragung von Impulsen, beispielsweise in ein impulsintegrierendes Gerät, benützt wird, und dass anderseits die Impulsgabe unbe hindert weitergeht, auch wenn die Intensitäts- messung aus irgendeinem Grunde gestört sein sollte. Ausserdem können Massnahmen getrof fen werden, um Fehler sowohl im Intensitäts- -eber als auch in der Übertragungsleitung an zuzeigen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes wird nachstehend unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben. Es wird angenommen, dass von einer Sende station A ein Leistungsmesswert an eine Emp fangsstation B übertragen werden soll.
Der der Augenblicksleistung proportionale Strom wird von einem Messwertgeber 111G er halten, der ein Kompensationsgeber ist. Der Strom hat einen Grundwert, unter den er nur bei einem Fehler im Kompensationsgeber fällt. Der Grundwert ist in der Regel 5 mA, und der Höchstwert bei höchstem Messwert beträgt dann 15 mA, das heisst dem Messwerts- bereich entspricht ein Strombereich von 5 bis 15 mA.
Beschreibung <I>der</I> Arbeitsweise Die Zeichnung zeigt alle Relais in strom loser Stellung. Von der besonderen Span nungsquelle E in der Sendestation A fliesst. ein Strom von + E über einen Widerstand Ri, Jen Kontakt 2A-2C eines Hilfsrelais FRII, Ien Kontakt D -F eines Senderrelais SR und weiter über den Leiter 1 der Übertragungs leitung nach der Empfangsstation B und dort durch die Spule A-B eines Empfängerrelais <I>HR,
</I> durch den Gleichrichter<I>L</I> und das Mess- gerät J, hierauf über den Leiter 2 der Über tragungsleitung zurück nach der Sendestation A und über den Kontakt E -C des Sender relais<I>SR,</I> die Wicklung C-D eines Fehler anzeigerelais<I>FR,</I> den Kontakt<I>26-1F</I> des Relais FRH, die Wicklung A -B des Relais FR und einen Widerstand R2 nach -E. Der Strom bewirkt das Ansprechen des Relais FR in der Sendestation A und des Relais ibIR in der Empfangsstation Bin Richtung der an gegebenen Pfeile.
Der Kontakt F -H des Relais FR in der Sendestation A schliesst, und wenn der In tensitätsgeber<I>MG</I> Strom liefert, fliesst dieser vom Pluspol über den Kontakt 2F-2H des Relais FRH, den Kontakt F -H des Relais <I>FR,</I> die Spule 1a- <I>2B</I> und den Kontakt 16-1E des Relais FRH zum Minuspol des Gebers<I>MG.</I> Der Strom muss hinreichend sein, um das Relais FRII ansprechen zu lassen.
Um in gewissen Fällen hinreichend starken Strom für das Ansprechen des Relais F'RH <I>zu</I> erhal ten. kann die Kompensationsspule ES im Mess- wertgeber 11G überbrückt sein, wie in der Zeichnung angegeben, wodurch der 3less\vert- geber MG seinen höchsten Strom dem Relais FRH liefert, unabhängig von dem im Augen blick herrschenden. Messwvert. Das Relais FRII spricht an, wodurch sich die Sehaltstelfung aller Kontakte dieses Relais ändert.
Durch die beiden unterbrechungslosen Umschaltkontakte -wird die Haltung des Relais FRII auf die ge trennte Spannungsquelle E überführt, und das Relais wird ganz vom Messwertgeber HG abgeschaltet. Durch den W iderstand Rs kann der Haltestrom des Relais der Spannung E angepasst werden.
Die beiden andern Um schaltkontakte des Relais FITH schalten uiii, so da.ss die Übertragungsleitung 1, 2 an den Messwertgeber <I>MG</I> angeschlossen und die Hilfsspannung E ganz von den Messleitungen abgeschaltet wird. Das Relais FR wird in der Anspreehlage vom Messst.rom durch die Halte spule C-D gehalten.
Der Normalzustand für die Messung ist also folgender : Die Relais<I>FR</I> und FRH haben angesprochen. Der Messstrom vom Messwert- geber HG fliesst vom Pluspol über die Kon takte 2D-2C des Relais FRII und D-F des Relais SR, den Leiter 1 der Übertragungs- leitung, die Wicklung AB des Empfänger relais 1IR, den Gleichrichter L,
das Instru ment J in der Empfangsstation B und zurück über den Leiter 2 der Übertragungsleitung und in der Senderstation über den Kontakt <B><I>EI -C</I></B> des Relais SR, die Haltespule C-D des Relais<I>FR</I> und den Kontakt \?G-')C,des Re lais FRH nach dem Minuspol im Messwert- geber 11G. Der Messstrom fliesst in Richtung der Pfeile bei der gezeichneten Stellung des Relais SR, das heisst wenn vom Impuls sender JS keine Impulsgabe erfolgt.
Der Messstrom ändert sieh, wie oben er wähnt, zwischen 5 und 15 m A innerhalb des vorhandenen Messbereiehes des Messwert- gebers (beispielsweise für den Messbereieh 0-10 MW). Die Relais FR und 17R müssen daher, um unabhängig vom Messwert zu sein, innerhalb dieser Messwerte arbeiten können.
Das Instrument J, das vom Messstrom durchflossen wird, ist. ein normales Drehspu- leninstrument mit unterdrfiektem Nullpunkt, so dass die ganze Skala zwischen den Strom werten 5-.15 mA ausgenützt wird. Das Instrument ist natürlich auf die Grösse des primären Messwertes geeicht, also z. B. 0 bis 1011\'.
<I>Die</I> Impulsgabe Wenn die Kontakte J, S im Impulsgeber .IS der Sendestation r1 geschlossen sind, spricht das Relais SR an. Hierdurch wird die Stromrichtung in der Übertragungsleitung durch die Umschaltkontakte im Relais SR um gekehrt. In der Empfangsstation B wechselt.
auch der Strom durch die Wicklung A-P, ini Relais JIR seine Richtung, weshalb dieses Relais den Kontakt P-G (gegen die Rieh- des Pfeils) schliesst. Durch den Gleieh- i-iehter L wird jedoch erreicht, da.ss der Strom durch das Instrument der gleiche wie vorher bleibt.
Der Kondensator C,j ist eingesetzt, um den Strom während der kurzen Zeit, die die Stromumkehr in Anspruch nimmt, aufrecht zuerhalten.
Der Kontakt F-G im Empfängerrelais JIR schliesst den Kreis für das Relais HR, und der Kontakt E-C in diesem Relais betätigt ein Organ JJZ (Impulsempfänger) in der Kon trollstation, die von der Impulsgabe gesteuert werden soll. (beispielsweise ein Impulszählwerk bei Energiemessung).
Wenn die Kontakte J, S des Impulssenders der Sendestation A wieder öffnet, so dass das Senderrelais kk@R entregt wird, geht. die Stromrichtung in der Vbertragungsleitung und durch das Empfängerrelais 12R auf die ursprüngliche zurück, wobei der Kontakt F-G des Relais IIR öffnet, während dessen Kontakt F-II schliesst.
Das Relais IIR gibt also im Takt mit dem Impulssender JS der Sendestation .1 Impulse.
Der Strom durch das Relais FR, das heisst < furch die Wicklung C--D in der Sendestation .1 ändert bei der Impulsgabe des Senderrelais <I>SR</I> die Richtung nicht.
Durch den Parallel widerstand Rp zur Spule 1-B des Relais FR erhält dieses Relais eine kleine Abfallv erzöge- i iui",-. und sein Anker fällt daher bei den hontaktuinsehaltunmen im Senderrelais <B>SB</B> nicht ab, Ein Kondensator Cs parallel zur Wicklung A-B des Senderrelais SR kann in gewissen Fällen erforderlich sein, um die Impulsgabe von Impulssender JS zu verlängern.
Fehler <I>in der</I> Intensitätsmessung Bei einem solchen Fehler im Messwert- geber, bei dem der Messstrom ausbleibt, fällt das Fehlerrelais FR ab und damit auch das Hilfsrelais FRH. Hierbei erfolgt die Um schaltung auf die getrennte Spannungsquelle E in der Senderstation. Durch eine Anpas sung mit Hilfe von Widerständen (R1 und R2) kann erreicht werden, dass in der Übertra gungsleitung ein Strom fliesst, der dem Grundstrom aus dem Messwertgeber entspricht, also beispielsweise 5 mA beträgt.
Hierdurch funktionieren die Impulsgabe und der Im pulsempfang weiterhin, trotzdem der Mess- wertgeber abgeschaltet ist.
Dadurch, dass man den übertragungs- strom gleich dem Grundstrom des Messwert- gebers wählt, gewinnt man auch die Möglich keit, dass bei Summierung mehrerer Messwerte in der Kontrollstation ein Messwertgeber ab geschaltet sein kann, dass aber die Summe der übrigen Messwerte doch richtig ist, da ja der Grundstrom des abgeschalteten Gebers aus der getrennten Spannungsquelle erhalten wird. Das Instrument für den abgeschalteten Mess- wert wird also Null zeigen.
Um in der Empfängerstation ein Signal und eine Anzeige bei Fehlern in der Inten sitätsmessung zu erhalten, kann in der Emp fängerstation ein Kontrollrelais KR einge schaltet sein. Dieses Relais kann beispielsweise von der Art der Signalrelais sein, bei denen der Signalkontakt G-H und der Hilfskon takt<B>P</B> -E7 von einem Abstellknopf betätigt werden. Der Kontakt I'-E ist als Haltekon takt in Reihe mit der Spule des Relais KR ge schaltet.
Das Relais<B>ER</B> erhält Strom in bei den Stellungen der Kontakte des Relais AIR, also sowohl bei Impulsgabe (in Reihe mit der Sptile in HR) als auch wenn keine Impulsgabe stattfindet (in Reihe mit einem Ersatzwiderstand R). Das Relais ER ist durch den mit der Spule parallel geschalteten Kondensator CIL in sei nem Abfallen verzögert. Das Relais fällt daher bei den normalen Umschaltungen der Kon takte des Relais<I>DIR</I> nicht ab.
Nur wenn da.-3 Relais :IIR stromlos wird und der Kontakt sich also während einer bestimmten Zeit in die Mittellage stellt, wird das Relais ER ab geschaltet, wobei der Haltekontakt F-E so öffnet, dass das Relais nicht wieder anspre chen kann. Der Signalkontakt G-H schliesst gleichzeitig und gibt Signal. Da der Kontakt F-C den Kreis nach dem Minuspol auch schliesst, wenn das Relais ER abgeschaltet ist, kann indessen die Impulsmessung unbehindert weitergehen, und das Relais<I>HR</I> kann arbeiten, auch wenn das Relais ER entregt ist.
Um ein Signal bei einem Fehler im Mess- geber DIG <I>zu</I> erhalten, ist auch das Relais<I>F RH</I> in der Sendestation A mit Abfallverzögerung mit einem Parallelkondensator CH ausgerüstet. Wenn der Strom vom Messwertgeber DIG aus setzt und der Anker des Relais FR abfällt, bleibt das Relais FRH also noch eine gewisse Zeit angezogen. Diese Abfallverzögerung des Relais FRII wird etwas länger gewählt als die Abfallverzögening des Relais ER.
Dieses Relais hat somit Zeit, sich ganz zu entregen und zu signalieren, bevor das Relais FRH abfällt und die Impulsmessung auf die ge trennte Spannungsquelle E umgeschaltet wird. Da die Abfallverzögerungen beliebig kurz ge wählt werden können (beispielsweise 0,1 s für Relais<I>ER</I> und 0,2 s für Relais FRH), wird die Impulsmessung durch die Stromunterbre chung nicht gestört. Da das Relais ER in Ab fallstellung verbleibt, wird der Fehler von dem Bedienungspersonal in der Empfangsstation beobachtet.
Wenn der Fehler im Messgeber liegt, kann man das Signalrelais ER sofort wieder zurückstellen, wodurch der Halte kontakt<B>F -E</B> geschlossen wird und die Re laisspule A-B wieder Strom erhält.
Leitungsfehler Bei Leitungsfehlern ist die Wirkungsweise genau dieselbe wie bei Fehlern im Messgeber. Da, der Kontakt des Relais JIR bei Lei tungsfehlern ständig in der Mittelstellung steht, ist eine Zuriiekstellung des Kontroll- relais ER nicht möglich, da die Spule < 1-B des Relais ER keinen Strom erhält. Es ist. also leicht, im gleichen Signalrelais besondere Feh ler im Messwertgeber und Fehler auf der Lei tung zu unterscheiden.
Auch bei andern Intensitätsmessungen, z. B. gemäss der Potentiometermethode, kann das beschriebene Prinzip der Impulsübertra gung angewendet werden. Die Voraussetzung ist nur, dass der Intensitätsmessstrom auch bei niedrigstem Primärmesswert nicht die Betätigungswerte für die Relais<I>FR</I> und<I>DIR</I> unterschreitet.