FR2585475A1

FR2585475A1 - System for locating faults in a twin line

Info

Publication number: FR2585475A1
Application number: FR8511367A
Authority: FR
Inventors: Andre Marie Denis Plasson
Original assignee: Constr Telephoniques
Current assignee: Constr Telephoniques
Priority date: 1985-07-25
Filing date: 1985-07-25
Publication date: 1987-01-30
Also published as: FR2585475B1

Abstract

The proposed system comprises a quadripole BA inserted in the said line L1 - L2 and composed of a bidirectional locating circuit with threshold BP connected between the wires of the line L1 - L2 and two identical unidirectional locating circuits BS1 and BS2 connected respectively in series in one wire L1 or the other L2 of the line. Usable in equipment for the location of faults in telephone installations.

Description

La présente invention a pour objet un système de localisation de défauts dans une ligne bifilaire par rapport à un quadripôle inséré entre des premier et second tronçons de cette ligne, l'autre extrémité du premier tronçon étant reliée sélectivement à des moyens d'alimentation pour appliquer des signaux de commande et de contrôle, l'autre extrémité du second tronçon étant reliée aux bornes d'un circuit d'utilisation. The subject of the present invention is a system for locating faults in a two-wire line with respect to a quadrupole inserted between first and second sections of this line, the other end of the first section being selectively connected to supply means for applying command and control signals, the other end of the second section being connected to the terminals of a use circuit.

L'invention est applicable, notamment, dans les équipements de localisation de défauts dans un circuit d'abonné composé d'une ligne téléphonique et d'un poste téléphonique d'abonné. The invention is applicable, in particular, in fault location equipment in a subscriber circuit composed of a telephone line and a subscriber telephone set.

Dans les installations téléphoniques chaque central est équipé d'une table d'essais qui permet de détecter des défauts dans les lignes téléphoniques qu'il dessert. Cependant, ces tables ne permettent pas de localiser un défaut affectant une ligne ou un poste, ce qui permettrait d'éviter tout déplacement intempestif du personnel d'entretien lorsque, par exemple, l'abonné n'a pas reposé convenablement le combiné dans le berceau du poste, ou a malencontreusement débranché le poste de la ligne. In telephone installations, each exchange is equipped with a test table which makes it possible to detect faults in the telephone lines it serves. However, these tables do not make it possible to locate a fault affecting a line or an extension, which would make it possible to avoid any untimely movement of the maintenance personnel when, for example, the subscriber has not correctly placed the handset in the the cradle of the post, or unfortunately unplugged the post from the line.

Le but de la présente invention est de fournir un système de localisation de défauts permettant, après détection de l'un des défauts les plus fréquents par des moyens de mesure adéquats prévus à l'extré mit opposée au circuit d'utilisation, de connaitre si le défaut est situé en aval ou en amont du quadripôle inséré dans la -ligne et communément appelé balise. The object of the present invention is to provide a fault location system making it possible, after detection of one of the most frequent faults by suitable measurement means provided at the end opposite to the use circuit, to know whether the fault is located downstream or upstream of the quadrupole inserted in the line and commonly called a beacon.

Les défauts les plus fréquents que le système de l'invention localise sont de deux types. Le premier type est relatif à des coupures appelées également ruptures ou ouvertures de l'un des fils de la ligne. Le second type est relatif à des courts-circuits appelés également boucles cu shunts à faible résistance entre les deux fils de la ligne ou entre l'un des fils de ligne et la terre. The most frequent faults that the system of the invention locates are of two types. The first type relates to cuts also called breaks or openings in one of the wires in the line. The second type relates to short circuits also called low resistance cu shunt loops between the two wires of the line or between one of the line wires and the earth.

Le système de localisation de défauts dans une ligne bifilaire de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un quadripôle intercalé dans la ligne bifilaire composé d'un circuit de localisation bidirectionnel à seuil connecté entre les fils de ladite ligne et de deux circuits identiques de localisation unidirectionnels connectés respectivement en série dans l'un et l'autre fil de ladite ligne. The fault location system in a two-wire line of the invention is characterized in that it comprises a quadrupole interposed in the two-wire line composed of a bidirectional threshold location circuit connected between the wires of said line and two circuits identical unidirectional locators connected respectively in series in one and the other wire of said line.

Une autre caractéristique du système de localisation de l'invention réside dans le fait que le circuit de localisation parallèle est un circuit relaxateur constitué d'une résistance connectée en série avec un circuit composé d'un tube néon et d'un condensateur connectés en parallèle. Another characteristic of the location system of the invention lies in the fact that the parallel location circuit is a relaxer circuit consisting of a resistor connected in series with a circuit composed of a neon tube and a capacitor connected in parallel .

Une autre caractéristique du système de l'invention réside dans le fait que chacun des circuits de localisation série comprend deux transistors connectés en thyristor. Another characteristic of the system of the invention lies in the fact that each of the serial location circuits comprises two transistors connected in thyristor.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent
- la figure 1, le schéma détaillé d'un exemple de réalisation d'un quadripôle d'un système de localisation de défauts dans une ligne bifilaire conçu conformément à la présente invention ;
- la figure 2, un diagramme illustrant la forme de la tension entre les fils de la ligne alimentée par un courant en dent de scie ;
- la figure 3, un diagramme illustrant la forme de la tension entre les fils de la ligne alimentée par un courant constant.The various objects and characteristics of the invention will now be detailed in the description which follows, given by way of nonlimiting example, with reference to the appended figures which represent
- Figure 1, the detailed diagram of an exemplary embodiment of a quadrupole of a fault location system in a two-wire line designed in accordance with the present invention;
- Figure 2, a diagram illustrating the shape of the voltage between the wires of the line supplied by a sawtooth current;
- Figure 3, a diagram illustrating the shape of the voltage between the wires of the line supplied by a constant current.

Le quadripôle BA de la figure 1 est intercalé entre des fils L1 et L2 d'une ligne bifilaire, une ligne téléphonique par exemple reliant un poste téléphonique d'abonné PA à un central téléphonique CX. The quadrupole BA of FIG. 1 is interposed between wires L1 and L2 of a two-wire line, a telephone line for example connecting a subscriber telephone set PA to a telephone exchange CX.

Le quadripôle BA comprend deux accès El et E2 connectés respectivement aux fils L1 et L2 de la ligne bifilaire, du côté du central CX, et deux accès S1 et 52 connectés respectivement aux fils L1 et L2 du côté du poste d'abonné PA. The quadrupole BA comprises two accesses E1 and E2 connected respectively to the wires L1 and L2 of the two-wire line, on the side of the exchange CX, and two accesses S1 and 52 connected respectively to the wires L1 and L2 on the side of the subscriber station PA.

Le quadripôle BA comprend également un circuit de localisation parallèle BP et deux circuits de localisation série BS1 et BS2. The BA quadrupole also includes a parallel location circuit BP and two series location circuits BS1 and BS2.

Le circuit de localisation parallèle BP est connecté entre les accès El et E2 du quadripôle BA. I1 se compose d'une résistance R1 connectée entre l'accès El et, via un tube néon NE et un condensateur C1 connectés en parallèle, l'accès E2. The parallel location circuit BP is connected between the ports El and E2 of the quadrupole BA. I1 consists of a resistor R1 connected between the access El and, via a neon tube NE and a capacitor C1 connected in parallel, the access E2.

Le circuit de localisation série BS1 comprend notamment un transistor T1 de type p-n-p et un transistor T2 de type n-p-n connectés en thyristor. The BS1 series localization circuit notably comprises a transistor T1 of p-n-p type and a transistor T2 of n-p-n type connected in thyristor.

L'émetteur du transistor T1 est connecté à l'accès El et le collecteur de ce transistor est connecté, par l'intermédiaire d'une résistance R2 à l'électrode de base du transistor T2 connectée par ailleurs d'une part à l'émetteur du transitor T1 par l'intermédiaire d'une résistance R3, d'autre part, à 11 émetteur du transistor T2 via une résistance R4. L'électrode de base du transistor T1 est connectée au collecteur du transistor T2 à travers une résistance R5 et l'émetteur du transistor T2 est connecté à l'accès S1. The emitter of transistor T1 is connected to access El and the collector of this transistor is connected, via a resistor R2 to the base electrode of transistor T2, which is also connected on the one hand. emitter of the transitor T1 via a resistor R3, on the other hand, to 11 emitter of the transistor T2 via a resistor R4. The base electrode of transistor T1 is connected to the collector of transistor T2 through a resistor R5 and the emitter of transistor T2 is connected to port S1.

Le circuit de localisation 1351 comprend en outre un condensateur polarisé C2 dont l'armature positive est connectée à l'accès El et l'autre armature est connectée à l'accès S1. The location circuit 1351 further comprises a polarized capacitor C2 whose positive armature is connected to the access El and the other armature is connected to the access S1.

Le circuit BS1 comprend également des diodes de protection D1 à D4 : l'anode de la diode D1 est connectée à l'accès S1 et sa cathode à l'accès El. Les diodes D2 à D4 sont connectées en série, la cathode de la diode D4 étant connectée à l'accès S1 et l'anode de la diode D2 étant connecieà l'accès El. The circuit BS1 also includes protection diodes D1 to D4: the anode of the diode D1 is connected to the access S1 and its cathode to the access El. The diodes D2 to D4 are connected in series, the cathode of the diode D4 being connected to access S1 and the anode of diode D2 being connected to access El.

Le circuit de localisation série BS2 connecté entre les accès E2 et 52 est strictement identique au circuit de localisation BS1. The BS2 series location circuit connected between the E2 and 52 accesses is strictly identical to the BS1 location circuit.

I1 comprend deux transistors T3 et T4 connectés en thyristor, quatre diodes de protection D5 à 08, un condensateur C3 et trois résistances
R6 à R8.I1 includes two transistors T3 and T4 connected in thyristor, four protection diodes D5 to 08, a capacitor C3 and three resistors
R6 to R8.

On décrira maintenant le principe de fonctionnement de la balise BA de la figure 1. We will now describe the operating principle of the BA tag in Figure 1.

En fonctionnement normal, chacun des circuits de localisation série BS1 et BS2 a une impédance inférieure à 5Q et la chute de tension totale apportée par l'insertion de ces deux circuits est inférieure à 2 V. In normal operation, each of the series locating circuits BS1 and BS2 has an impedance of less than 5Q and the total voltage drop brought about by the insertion of these two circuits is less than 2 V.

Le circuit de localisation parallèle BP dont le tube néon NE a une tension d'amorçage de l'ordre de 140 V est inactif. The parallel location circuit BP whose neon tube NE has a starting voltage of the order of 140 V is inactive.

Les courants de conversation transmis par la ligne bifilaire L1 - L2 ne sont donc pratiquement pas modifiés par l'introduction de la balise BA. The conversation currents transmitted by the two-wire line L1 - L2 are therefore practically not modified by the introduction of the BA tag.

En cas de fonctionnement anormal on transmet, par l'intermédiaire d'un générateur GE localisé dans le central CX, des signaux d'interrogation sur la ligne L1 - L2 L'observation par l'intermédiaire d'un oscilloscope OS des signaux présents sur cette ligne va permettre de déterminer le type de défaut (coupure ou court-circuit) et de localiser ce défaut par rapport à la balise BA. In the event of abnormal operation, interrogation signals on the line L1 - L2 are transmitted via a generator GE located in the central CX. Observation by means of an oscilloscope OS of the signals present on this line will make it possible to determine the type of fault (cut or short-circuit) and to locate this fault in relation to the BA tag.

En effet, dès que la tension aux bornes du tube néon NE atteint la tension d'amorçage (140 V selon l'exemple choisi) celui-ci s'amorce et le circuit BP se comporte en relaxateur en fournissant un signal de 40 V crête à crête selon l'exemple choisi dont la frrquencQ d'oscillation varie d'une fraction de hertz à quelques dizaines de hertz selon les conditions de fonctionnement. In fact, as soon as the voltage across the neon tube NE reaches the ignition voltage (140 V according to the example chosen), it starts and the BP circuit acts as a relaxer by supplying a signal of 40 V peak at peak according to the example chosen, the oscillation frequency of which varies from a fraction of hertz to a few tens of hertz depending on the operating conditions.

Les circuits de localisation série BS1 et BS2 fonctionnent comme des thyristors. Selon l'exemple choisi, leur seuil de déclen chement est de 1 mA : lors de leur basculement d'un état à l'autre, ils se comportent chacun comme une résistance négative. I1 en résulte alors une modification du signal présent sur la ligne L1 - L2. Cette modification comme l'oscillation provoquée par l'amorçage du tube néon
NE est aisément observée à l'aide de l'oscilloscope OS.The localization circuits BS1 and BS2 operate like thyristors. According to the example chosen, their triggering threshold is 1 mA: when they switch from one state to another, they each behave like a negative resistance. I1 then results in a modification of the signal present on the line L1 - L2. This modification like the oscillation caused by the priming of the neon tube
NE is easily observed using the OS oscilloscope.

Afin de pouvoirMéclenchter éventuellement le circuit de localisation parallèel BP, on transmet à la ligne bifilaire L1 - L2 un courant constant d'amplitude telle que, en fonctionnement normal, la tension aux bornes de ce circuit soit au moins égale à 140 V selon l'exemple choisi et puisse ainsi provoquer l'amorçage du tube néon NE. In order to be able to trigger the parallel localization circuit BP if necessary, a constant current of amplitude is transmitted to the two-wire line L1 - L2 such that, in normal operation, the voltage across this circuit is at least equal to 140 V depending on the example chosen and could thus cause the neon tube NE to ignite.

Afin de pouvoir éventuellement activer l'un des deux circuits de localisation série BS1 et BS2, on transmet ensuite à la ligne L1 - L2 un courant en dent de scie de faible fréquence, de l'ordre de 0,2 Hz par exemple, et dont l'amplitude varie, par exemple, de O à 3 mA. En fonctionnement normal l'un des deux circuits de localisation BS1 et BS2, selon le sens du courant, est activé dès que le courant de ligne atteint 1 mA. A cet instant précis, le circuit activé est équivalent à une résistance négative et la tension entre les fils L1 et L2 de la ligne varie brusquement et momentanément en sens inverse du sens de variation du courant fourni-par le générateur GE.La courbe observée à l'oscilloscope présente donc à cet instant précis un point d'inflexion P1 comme le montre le diagramme de la figure 2. In order to be able to possibly activate one of the two localization circuits BS1 and BS2, a low-frequency sawtooth current is then transmitted to line L1 - L2, of the order of 0.2 Hz for example, and whose amplitude varies, for example, from 0 to 3 mA. In normal operation one of the two location circuits BS1 and BS2, depending on the direction of the current, is activated as soon as the line current reaches 1 mA. At this precise instant, the activated circuit is equivalent to a negative resistance and the voltage between the wires L1 and L2 of the line varies suddenly and momentarily in the opposite direction to the direction of variation of the current supplied by the generator GE. the oscilloscope therefore presents at this precise moment an inflection point P1 as shown in the diagram in FIG. 2.

On analysera maintenant les différents cas possibles de fonctionnement de la balise BA en considérant tout d'abord le cas d'une coupure d'au moins un des fils de la ligne L1 - L2. We will now analyze the different possible cases of operation of the BA beacon by first considering the case of a cut of at least one of the wires of the line L1 - L2.

Lorsque cette coupure se produit en amont de la balise BA, ctest-à-dire entre le central CX et les accès El et E2, le courant constant fourni tout d'abord sur la ligne L1 - L2 n'atteint pas la balise. Le circuit de localisation parallèle BP n'est pas alimenté et le signal observé à l'oscilloscope est un signal constant. When this cut occurs upstream of the BA tag, that is to say between the central CX and the accesses El and E2, the constant current supplied first of all on the line L1 - L2 does not reach the tag. The parallel location circuit BP is not supplied and the signal observed on the oscilloscope is a constant signal.

De la même façon le signal en dent de scie n'est pas transmis aux circuits de localisation série BS1 et BS2. L'absence de point d'inflexion P1 sur le signal observé à l'oscilloscope OS montre qu'aucun de ces circuitsn'est activé. Similarly, the sawtooth signal is not transmitted to the BS1 and BS2 series locating circuits. The absence of an inflection point P1 on the signal observed with the OS oscilloscope shows that none of these circuits is activated.

Donc, en présence d'une coupure en amont de la balise, aucun des circuits de localisation n'est activé. Therefore, in the presence of a break upstream of the beacon, none of the location circuits are activated.

Lorsque la coupure se produit en aval de la balise BA, c' est-à-dire entre les accès S1 et S2 et le poste d'abonné PA, le courant constant fourni tout d'abord sur la ligne L1 - L2 est transmis aux accès El et E2 de la balise. Comme on l'a vu précédemment, une tension au moins égale à 13 tension d'amorçage est fournie aux bornes du tube néon NE qui s'amorce. Le circuit de localisation BP fonctionne en relaxateur. Le signal observé à l'oscilloscope OS a l'allure du signal présenté sur le diagramme de la figure 3. When the break occurs downstream of the BA tag, that is to say between the accesses S1 and S2 and the subscriber station PA, the constant current supplied first of all on the line L1 - L2 is transmitted to the access El and E2 of the beacon. As seen above, a voltage at least equal to 13 ignition voltage is supplied across the terminals of the neon tube NE which is primed. The BP location circuit operates as a relaxant. The signal observed with the OS oscilloscope looks like the signal shown in the diagram in Figure 3.

La coupure de la ligne L1 - L2 se situant en aval de la. The line L1 - L2 is cut downstream of the.

balise BA les accès S1 et S2 ne sont pas connectés l'un à l'autre via le circuit du poste d'abonné. Pratiquement aucun courant ne circule dans les circuits de localisation 1351 et BS2 qui ne sont donc pas activés.BA tag accesses S1 and S2 are not connected to each other via the circuit of the subscriber station. Virtually no current flows in the location circuits 1351 and BS2 which are therefore not activated.

Donc, en présence d'une coupure en aval de la balise, seul le circuit de localisation parallèle est activé. Therefore, in the presence of a break downstream of the beacon, only the parallel location circuit is activated.

On considère maintenant le cas d'un court-circuit entre les fils L1 et L2 de la ligne bifilaire. We now consider the case of a short circuit between the wires L1 and L2 of the two-wire line.

Lorsque ce court-circuit est situé en amont de la balise BA celle-ci n'est pas alimentée et les circuits de localisation BP, BS1 et
BS2 ne sont pas activés.When this short circuit is located upstream of the BA tag, the latter is not supplied and the location circuits BP, BS1 and
BS2 are not activated.

Une mesure du courant dans la partie amont de la ligne L1 - L2 permet de distinguer ce cas de la coupure en amont considéré précédem- ment. A measurement of the current in the upstream part of the line L1 - L2 makes it possible to distinguish this case from the upstream cutoff considered previously.

Lorsque le court-circuit est situé en aval de la balise, au niveau des accès S1 et 52 par exemple, la tension aux bornes du circuit de localisation parallèle BP n'atteint pas la tension d'amorçage du type néon NE (140 V selon l'exemple choisi) lors de l'envoi du premier signal d'interrogation (courant constant). Le circuit de localisation BP n'est donc pas amorcé. When the short circuit is located downstream of the beacon, at the accesses S1 and 52 for example, the voltage across the terminals of the parallel localization circuit BP does not reach the ignition voltage of the neon type NE (140 V according to the example chosen) when sending the first interrogation signal (constant current). The BP location circuit is therefore not initiated.

Par contre, l'envoi du second signal d'interrogation (dent de scie) crée dans la ligne Ll - L2 un courant qui croit et atteint l'amplitude de déclenchement (1 mA selon l'exemple choisi) du circuit de localisation BS1 ou 852 selon le sens de ce courant. La tension entre les deux fils L1 et L2 observée à l'oscilloscope OS a donc l'allure représentée par le diagramme de la figure 2.En outrc, en fonction de la valeur du courant fourni par le générateur GE à l'instant du basculement de l'un des circuits de localisation BS1 et BS2, c'està-dire à l'apparition du point d'inflexion PI on peut déduire la valeur de l'impédance connectée entre les accès S1 et 52 et donc distinguer un court-circuit franc d'une liaison résistive anormale. On the other hand, the sending of the second interrogation signal (sawtooth) creates in the line L1 - L2 a current which increases and reaches the triggering amplitude (1 mA according to the example chosen) of the location circuit BS1 or 852 according to the direction of this current. The voltage between the two wires L1 and L2 observed with the oscilloscope OS therefore has the appearance represented by the diagram in FIG. 2. In addition, as a function of the value of the current supplied by the generator GE at the time of the tilting. from one of the location circuits BS1 and BS2, that is to say at the appearance of the inflection point PI, it is possible to deduce the value of the impedance connected between the ports S1 and 52 and therefore to distinguish a short circuit frank of an abnormal resistive bond.

Donc, en présence d'un court-circuit en aval de la balise BA seul l'un des circuits de localisation série BS1, BS2 est activé. Therefore, in the presence of a short circuit downstream of the BA tag, only one of the series location circuits BS1, BS2 is activated.

Ainsi, par. l'insertion du quadripôle BA dans la ligne L1 - L2 il est possible de localiser une coupure (ou l'augmentation anormale de la résistance de la ligne) ou un court-circuit (ou la diminution anormale de la résistance entre les deux fils) de la ligne par rapport à ce quadripôle. Thus, by. insertion of the BA quadrupole in the line L1 - L2 it is possible to locate a cut (or the abnormal increase in the resistance of the line) or a short circuit (or the abnormal decrease in the resistance between the two wires) of the line with respect to this quadrupole.

Ce quadripôle, qui comprend un circuit de localisation parallèle bidirectionnel (c'est-à-dire fonctionnant quel que soit le sens du courant de ligne) et deux circuits de localisation série unidirectionnels constitués uniquement de composants élémentaires, est d'un prix de revient très modique. I1 peut donc équiper chaque ligne d'abonné sans apporter d'augmentation notable du coût des installations. This quadrupole, which includes a bidirectional parallel location circuit (that is to say, operates regardless of the direction of the line current) and two unidirectional series location circuits made up only of elementary components, is cost very low. I1 can therefore equip each subscriber line without significantly increasing the cost of the installations.

I1 est bien évident que la description qui précède n'a été fournie qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. It is obvious that the foregoing description has been provided only by way of nonlimiting example and that numerous variants can be envisaged without thereby departing from the scope of the invention.

Les précisions numériques, notamment, n'ont été données que pour faciliter la compréhension et peuvent varier avec chaque cas d'application. Numerical details, in particular, have been given only to facilitate understanding and may vary with each application case.

Claims

1. System for locating faults in an assembly composed of a use circuit (PA) and a two-wire line (L1 - L2) characterized in that it comprises a quadrupole (BA) interposed in the two-wire line ( L1 - L2) composed of a bidirectional threshold locating circuit (BP) connected between the wires of said line (L1 - L2) and two identical unidirectional locating circuits (BS1, BS2) respectively connected in series in one (L1) and the other (L2) wire of said line.

2. Fault location system as defined in 1, characterized in that said parallel location circuit (BP) is a relaxer circuit consisting of a resistor (R1) connected in series with a circuit composed of a neon tube (NE) and a capacitor (C1) connected in parallel.

3. Fault location system as defined in 1, characterized in that each of the serial location circuits (BS1 and BS2) comprises two transistors (T1, T2 and T3, T4) connected in thyristor.

4. Fault location system as defined in 1, characterized by the fact that each of the serial location circuits (BS1 and bus2) goes from one state (blocked or conductive) to the other state (conductive or blocked) for a predetermined value of the current flowing in the line (L1 - L2) and for which these circuits behave like a negative resistance.