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Schaltungsanordnung für nach dem Reflexionsverfahren arbeitende,
zur Prüfung von Kabeln, Freileitungen od. dgl. dienende Fehlersuchgeräte Liegt bei
nach dem Reflexionsverfahren arbeitenden, zur Prüfung von Kabeln, Frei leitungen
od. dgl. dienenden Fehlersuchgeräten die Aufgabe vor, die Re flexionsimpulse, welche
Leitungen verschiedener Länge und'oder Dämpfung durchlaufen, unabhängig von diesen
Unterschieden mit gleicher Amplitude auf dem Bildschirm einer Braunschen Röhre wiederzugeben,
so muß zwischen der Wiedergabeeinrichtung und dem ankommenden Ende der Leitung eine
Einrichtung vorgesehen werden, die die ankommenden Reflexionsimpulse jeweils derart
teilt, daß an der Wiedergabeeinrichtung unabhängig davon, an welche Stelle der Leitung
die Prüfimpulse angelegt werden oder welche Dämpfung sie erfahren, die Reflexionsimpulse
stets mit gleicher Spannungsamplitude auftreten. Benutzt man für diese Teilung eine
Spannungsteilerschaltung, deren spannungsteilende Glieder derart in Kaskade geschaltet
sind, daß die an einem spannungsteilenden Glied abgenommene Teifspannung dem in
der Kaskade jeweils folgenden spann.wngs -teilenden Glied mittels im Gleichlauf
einstellbarer Ab griffe zugeführt wird, so ist gemäß der Erfindung die Schaltungsanordnung
dadurch gekennzeichnet, daß die ankommenden Reflexionsimpulse, die an dem ersten
spannungsteilenden Glied auftreten, dessen Ab griff mit dem freien Ende des zweiten
spannungsteilenden Gliedes verbunden ist, dessen Abgriff gegehe nenfalls mit dem
freien Ende des dritten spannungsteilenden Gliedes usw. verbunden ist, durch jeweilige
Einstellung der gleichlaufenden Abgriffe mittels eines mit ihnen gekuppelten, im
Fehlersuchgerät angeordneteii Verstellorgans, dessen Verstellung die Lage des auf
dem Bildschirm der Braunschen Röhre sichtbar zu machenden Leitungsausschnittes innerhalb
des Reflexionsbildes der gesamten Leitung festlegt, und durch Einstellung eines
Schalters, dessen aufeinanderfolgende Kontakte mit den Abgriffen in der Folge der
Kaskade verbunden sind. unabhängig von der Leitungslänge und der von den Refiexionsimpulsen
zurückgelegten Strecke mit gleicher Amplitude in Erscheinung treten.
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Die spannungsteilenden Glieder können aus Kapazitäten, Induktivitäten,
ohmschen Widerständen od. dgl. aufgebaut sein. Bei Verwendung von ohmschen Widerständen
kann man für die Spannungsteilerschaltung Potentiometer verwenden.
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Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Spannungsteilerschaltung mit
Potentiometer ist in der Fig. 1 dargestellt. Die spannungsteilenden Glieder bestehen
aus den Potentiometern R,t, R12 und Ri3, welche eine nahezu logarithmische Widerstandsverteilung
aufweisen. Die Abgriffe dieser Potentiometer sind im Gleichlauf einstellbar, da
sie mechanisch starr miteinander gekuppelt sind. Den Klemmen 1 und 2 werden
die Reflexionsimpulse
zugeführt. Mit den Klemmen ist das Potentiometer R11 verbunden, an dessen Abgriff
das untere Ende des Potentiometers R12 angeschlossen ist, während das ohere Ende
des Potentiometers R12 mit der Klemme t verbunden ist. Der Abgriff des Potentiometers
R12 ist mit dem unteren Ende des Potentiometers R1.. verbunden, dessen oberes Ende
mit der Klemme 1 verbunden ist Diese Zusammenschaltung der Potentiometer R11, R12
und R13 läßt sich leicht um beliebig viele Potentiometer vermehren. In Reihe mit
den einzelnen Potentiometern können auch noch andere Schaltelemente mit konstantem
Widerstandswert liegen, wie z. B. ohmsche Widerstände, Kondensatoren od. dgl. Die
Klemme 2 und die drei Abgriffe der Potentiometer Rli, R12 und Ri3 sind in der Folge
der eben beschriebenen Kaskade mit den entsprechend aufeinanderfolgenden Kontakten
1 bis 4 des Schalters S verbunden. Durch Einstellung des Schalters S auf einen dieser
Kontakte wird entweder die volle Spannung der Pefiexionsimpulse oder eine an den
Abgnffen der Potentiometer abgenommene Teilspannung der an die Klemmen 3 und 4 angeschlossenen
Wiedergabeeinrichtung zugeführt. Je nach der Einstellung des Schalters S wird hierbei
dasjenige Potentiometer wirksam gemacht, durch dessen Widerstandswert und dessen
Widerstandsverteiluug längs der Eahn seines A.bgriffes ein gewünschter Verlauf
der
abgegriffenen Teilspannung in Abhängigkeit von dem durch die Länge undloder Dämpfung
der Leitung bedingten Verlauf der ankommenden Reflexionsimpulse erzielt wird.
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AIit den z. B. mechanisch miteinander verbundenen Einstellvorrichtungen
der spannungsteilenden Glieder ist das am Fehlersuchgerät vorgesehene Verstellorgan
gekuppelt, mit dem der auf dem Bildschirm der Braunschen Röhre sichtbar gemachte
Leitungsau,-schnitt innerhalb des Reflexionsbildes der gesamten Leitung verschoben
werden kann. Dadurch läßt sich erreichen, daß die ankommenden Reflexionsimpulse
hinsichtlich ihrer Amplitude derart geregelt werden, daß sie mit gleich großer Amplitude
auf dem Bildschirm der Braunschen Röhre sichtbar gemacht werden, gleichgültig welcher
Leitungsausschnitt auf dem Bildschirm der Braunschen Röhre sichtbar ist.
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Zur Erläuterung einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist
in der Fig. 2 ein Beispiel eines diesbezüglichen Schaltungsaufbaues in dem hier
interessierenden Umfang wiedergegeben..
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An die Klemmen I und II ist die nach dem Reflexionsverfahren zu prüfende
Leitung (Kabel, Frei leitung od. dgl.) angeschlossen, auf die die zur Erzeugung
der TE eflexionsimpulse erforderlichen Prüfimpulse mit steiler Stirn und flachem
Rücken durch die Entladung des Kondensators C gegeben werden.
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Die Entladung des Kondensators C, welcher durch cine nicht gezeigte
Ilochspannungsquelle auf die Snaniiung T aufgeladen wird, erfolgt nach Zünden der
Funkenstrecken Ful und Fn2, von denen die letzte l>eispielsweise aus mehreren
Teilfunkenstrecken unter Nerwendung von Kondensatoren und Drosselspulen aufgebaut
ist. Die Zündung dieser Funkenstrecken wird dabei durch einen kapazitiv dem Punkt
P zugeführten Steuerimpuls + 115 veranlaßt. Der hochohmige R\tiderstand R6 hält
hierbei den Punkt P bis zum Anlegen des Steuerimpulses + Us auf Nullpotential. Die
\\ iderstände R1 bis R3 und das Potentiometer R5 bilden eine Brückenanordnung mit
den Diagonalpunkten Dl und D., zwischen denen der Eingang der gemäß der Fig. 1 ausgehildeten
Spannungsteilerschaltung angeschlossen ist. Am Schaltarm des Schalters S wird gegenüber
Nullpotential die über den Verstärker V den Aleßplatten.1fP einer Braunschen Röhre
zugeführte Spannung des Reflexionsimpulses abgenommen, deren Größe durch das Potentiometer
R4 einstellbar ist. Die Brückenanordnung ist mittels des Potentiometerms R5 derart
abgeglichen, daß sie für den durch die Zündung der Funkenstrecken F2t1 und Fu2 infolge
der Entladung des Kondensators C hervorgerufenen Spannungsstoß, welcher als Prüfimpuls
mit steiler Stirn und flachem Rücken über die Klemmen I und II auf die zu prüfende
Leitung gegeben wird, im Gleichgewicht ist. Durch diesen Spannungsstoß wird an den
WIel3platten.lIP keine Spannung hervorgerufen; dagegen rufen die nach der Spannungsstoßaussendung
eintreffenden Reflexionsimpulse der Leitung, die am Widerstand R1, also nur an einem
Brückenglied, auftreten, eine Spannung zwischen den Diagonalpunkten D, und D. hervor.
Durch die Dämpfung der Leitung erfahren die Reflexionsimpulse. die auf dem Bildschirm
der Braunschen Röhre sichtbar gemacht werden, eine im wesentlichen logarithmische
Abnahme ihrer Amplitude. Damit nun auf dem Bildschirm der Braunschen Röhre die Reflexionsimpulse
für jeden Leitungsausschnitt mit gleich großer Amplitude erscheinen, werden sie
der zwischen den Diagonalpunkten Dl und D. angeschlossenen Spannungsteilerschaltung
zugeführt. Der Schalter S, dessen aufeinander-
folgende Kontakte 1 bis 4 in der an
Hand der Fig. 1 erläuterten Weise mit dem Diagonalpunkt D2 und den Abgriffen der
Potentiometer R, R12 und R13 verbunden sind, wird je nach Länge und/oder Dämpfung
der zu prüfenden Leitung eingestellt, um damit den entsprechenden Abgriff und das
zugehörige Potentiometer der Spannungsteilerschaltung wirksam zu machen. Bei Verstellung
der Abgriffe der einzelnen Potentiometer werden Widerstandswerte durchlaufen, welche
den jeweiligen Dämpfungsbereichen der Leitung entsprechen. Die Abgriffe der Potentiometer
sind mechanisch untereinander und mit dem nicht gezeigten Verstellorgan des Fehlersuchgerätes
für die Wahl des zu betrachtenden T,eitungsausschnittes gekuppelt.
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Bei einer auszumessenden Freileitung von 100 km betrage beispielsweise
infolge der Dämpfung dieser Leitung die Spannungsamplitude der vom Ende dieser Leitung
herrührenden Reflexionsimpulse ein Zehntel der Amplitude der hineingesandten Prüfimpulse.
Bei Darstellung des Endes der Freileitung auf den Meßplatten ÄTP stehen die Schieber
des die Lage des Leitungsausschnittes festlegenden, nicht gezeigten Verstellorgans
und damit die mit diesem gekuppelten Abgriffe der Potentiometer in der unteren Endlage.
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Bei 100 km Freileitung ist von den Abgriffen z. B. derjenige des Potentiometers
R11 durch die Einstellung des Schalters S auf den Kontakt 2 wirksam gemacht. Die
Spannung der ankommenden Reflexionsimpulse wird nicht geteilt, sondern voll dem
Verstärher V zugeführt. Will man jetzt auf den Meßplatten MP eine Reflexionsstelle
am Anfang der zu prüfenden Leitung betrachten, so werden der Schieber des Verstellorgans
und die mit diesem gekuppelten Potentiometerabgriffe in die Nähe der oberen Endlage
verschoben. Da die Reflexionsimpulse durch die Leitung praktisch nicht gedämpft
werden also mit nahezu der gleichen Amplitude wie die hineingesandten Prüfimpulse
zurückkommen, und das infolge der Einstellung des Schalters S auf den Kontakt 2
wirksam gemachte Potentiometer Rrl bei dieser Stellung seines Abgriffes ihre Spannungsamplitude
auf ein Zehntel herabsetzt. also nur ein Zehntel der Spannungsamplitude dem Verstärker
V zugeführt wird, wird in diesem Falle zwischen den Meßplatten AIP eine gleich große
Abbildung der Reflexionsimpulse wie im vorher geschilderten Betrachtungsfall erzielt.
Da das Potentiometer R einen der beitungsdämpfung entsprechenden Widerstandsverlauf
besitzt, lassen sich auf diese Weise auch alle Reflexionsstellen innerhalb der 100
km langen Freileitung mit nahezu gleicher Amplitude abbilden.
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Beträgt die Länge der Freileitung 200 km, so wird durch die Dämpfung
dieser Leitung die Spannungsamplitude der vom Ende der Leitung herrührenden Reflexionsimpulse
auf ein Hundertstel der Spannungsamplitude der hineingesandten Prüfimpulse gedämpft.
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Der Schalter S wird dann auf den Kontakt 3 eingestellt und damit das
Potentiometer R12 wirksam gemacht. Dieses Potentiometer R12 besitzt einen solchen
Widerstandswert, daß bei der Abbildung des beitungsanfanges und bei der damit bedingten
Stellung des Verstellorgans und der mit diesem gekuppelten Potentiometerabgriffe
in nahezu der oberen Endlage die Spannungsamplitude der ankommenden Reflexionsimpulse
auf ein Hundertstel herabgesetzt ist, so daß nur ein Hundertstel der Spannungsamplitude
der ankommenden Reflexionsimpulse dem Verstärker V zugeführt wird. Also wird auch
in diesem Fall zwischen den Aleßplatten MP eine gleich große Abbildung erzielt.
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Entsprechendes gilt bei einer Leitungslänge von 300 km, wobei dann
der Schalter S in der Stellung 4 den Abgriff des Potentiometers R15 wirksam macht.
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Die Potentiometer Rt1, R12 und R15 werden zweckmäßig als solche gleicher
Länge ausgeführt und im Fehlersuchgerät parallel angeordnet, so daß die miteinander
gekuppelten Abgriffe beispielsweise als ein mit gegenseitiger Isolierung der Abgriffe
wirkender Stromabnehmer ausgebildet sind.
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PATENTA.S1PT[CHE 1. Schaltungsanordnung für nach dem Reflexionsverfahren
arbeitende, zur Prüfung von Kabeln, Freileitungen od. dgl. dienende Fehlersuchgeräte,
bei der für die Wiedergabe der Reflexionsimpulse auf dem Bildschirm einer Braunschen
Röhre eine Spannungsteilerschaltung benutzt wird, deren spannungsteilende Glieder
derart in Kaskade geschalten sind, daß die an einem spannungsteilenden Glied abgenommene
Teilspannung dem in der Kaskade jeweils folgenden spannungsteilenden Glied mittels
im Gleichlauf einstellbarer Abgriffe zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die ankommenden Reflexionsimpulse, die an dem ersten spannungsteilenden Glied auftreten,
dessen Abgriff mit dem freien Ende des zweiten spannungsteilenden Gliedes verbunden
ist, dessen Abgriff gegebenenfalls mit dem freien Ende des drit-
ten spannungsteilenden
Gliedes usw. verbunden ist, durch jeweilige Einstellung der gleichlaufenden Abgriffe
mittels eines mit ihnen gekuppelten, im Fehlersuchgerät angeordneten Verstellorgans,
dessen Verstellung die Lage des auf dem Bildschirm der Braunschen Röhre sichtbar
zu machenden Leitungsausschnittes innerhalb des Reflexionsbildes der gesamten Leitung
festlegt, und durch Einstellung eines Schalters, dessen aufeinanderfolgende Kontakte
mit den Abgriffen in der Folge der Kaskade verbunden sind, unabhängig von der Leitungslänge
und der von den Reflexionsimpulsen zurückgelegten Strecke mit gleicher Amplitude
in Erscheinung treten.