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Schaltungsanordnung zur Verminderung der Störspannungen bei Identifizierungseinrichtungen
in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine
Schaltungsanordnung zur Verminderung der Störspannungen bei Identifizierungseinrichtungen
in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen mit an die Sprechadern der Teilnehmer
geschalteten Identifizierungsschleifen. Die Identifizierung der einzelnen Teilnehmer
erfolgt bei den bekannten Schaltungsanordnungen im allgemeinen in der Weise, daß
an irgendeinem Punkt des aufgebauten Sprechweges, z. B. in der Amtsübertragung einer
Nebenstellenanlage, auf die beiden Sprechadern und damit auf eine zwischen diese
geschaltete Identifizierungsschleife eine hochfrequente Identifizierungsspannung
gegeben wird, die über Prüfempfänger ausgewertet wird, die mit der Identifizierungsschleife
gekoppelt sind. Die Kopplung der Prüfempfänger mit der Identifizierungsschleife
erfolgt in bekannter Weise mittels der Sekundärwicklung eines Übertragers oder eines
magnetischen Ringkernes als Auswertekoppelglied.
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Im allgemeinen besteht die Identifizierungsschleife aus der Reihenschaltung
von einer der RufnummernsteHenzahl entsprechenden Zahl von Primärwicklungen einer
entsprechend großen Zahl von induktiven Auswertekoppelgliedern, die in einem in
bekannter Weise dekadisch aufgebauten Auswertefeld zusammengefaßt sind.
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Beim Einsatz derartiger Identifizierungseinrichtungen in Anlagen mit
im Nichtbelegtzustand direkter Anschaltung einer der Sprechadern je Anschlußleitung
an eines der beiden Batteriepotentiale in der Teilnehmerschaltung können Fehlidentifizierungen
möglicherweise durch in den Sekundärwicklungen der Auswertekoppelglieder induzierte
Störspannungen hervorgerufen werden. Diese Störspannungen treten auf, wenn ein Teilnehmer
während seiner Identifizierung die Erdtaste betätigt und wenn der Teilnehmer außerdem
über längere Kabelleitungen mit der die Identifizierung auslösenden Vermittlungseinrichtung
verbunden ist. Dabei sind zwei Störspannungsfälle zu unterscheiden: a) die unmittelbare
Störspannungsbeeinflussungjener Sprechadern, die im selben Kabel nächst der zu identifizierenden
Teilnehmerleitung verlaufen, dadurch hervorgerufen, daß bei betätigter Erdtaste
im Kabel Unsymmetrien auftreten, die zu Kopplungen führen, b) die mittelbare
Störspannungsbeeinflussung, dadurch hervorgerufen, daß bei betätigter Erdtaste im
Erdsystem der Anlage Störströme fließen und dort Spannungsabfälle der Identifizierungsspannung
erzeugen, die sich als kleine Störspannungen auf nahezu alle Teilnehmeranschlüsse
auswirken.
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Aufgabe der Erfindung ist es, in Anlagen der oben vorausgesetzten
Art derartige, z. B. infolge Erdtastendrucks von der Identifizierungsspannung abgeleitete
und die Identifizierung beeinflussende Störspannungen zu unterdrücken oder zumindest
so weit herabzusetzen, daß von Maßnahmen des Teilnehmers, z. B. Erdtastendruck,
abhängige Fehlidentifizierungen nicht mehr möglich sind. Dies wird gemäß der Erfindung
dadurch erreicht, daß an die Unsymmetrie der Teilnehmeranschlußleitungen beeinflussenden
Stellen frequenzabhängige Widerstandsglieder (Drossel, Kondensator) angeordnet sind,
die zur Aufrechterhaltung der beispielsweise durch Maßnahmen des Teilnehmers, z.
B. Erdtastendruck, gestörten Kabelsymmetrie und zur Verminderung der infolge der
Teilnehmermaßnahmen von der Identifizierungsspannung abgeleiteten Störströme dienen.
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Durch die Aufrechterhaltung der Brückensymmetrie im Sternvierer selbst
bei betätigter Erdtaste werden einmal die unmÜtelbaren Störspannungseinflüsse beseitigt
und zum anderen, da infolge der Aufrechterhaltung der Kabelsymmetrie im Erdsystem
der Anlage vernachlässigbar kleine Störströme fließen, auch die mittelbaren Störspannungseinflüsse
annähernd unterdrückt.
Zum besseren Verständnis sei die vorliegende
Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dargestellt sind in Fig.
1 die Verbindungsleitungen dreier Teilnehmerstellen bis zur abgehenden Vermittlungseinrichtung
mit den wirksamen Koppelkapazitäten in einer bekannten Anordnung, Fig.
1 a, 1 b, 1 c, 1 d in Verbindung mit Fig. 1 Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 das Ersatzschaltbild für den Sternvierer in Fig.
1,
Fig. 3 das vollständige Ersatzschaltbild zu Fig. 1.
Im einzelnen
zeigt Fig. 1 die beiden Teilnehmerstellen A und B der in einem Sternvierer
zusammenliegenden Anschlußleitungen, umgeben von dem Kabelmantel KM 1, und eine
Teünehmerstelle X an irgendeiner anderen Anschlußleitung in irgendeinem anderen
Kabel mit dem Kabelmantel KM2 sowie die zwischen den einzelnen Sprechadern wirksamen
verteilten Leitungs- oder Koppelkapazitäten, von denen die zwischen den beiden Sprechadern
a und b derselben Anschlußleitung mit Y, die zwischen den Sprechadern verschiedener
Anschlußleitungen innerhalb eines Sternvierers mit X und die zwischen Sprechadern
und Kabelmantel mit W bezeichnet sind. Die Darstellung der von den Teilnehmerstellen
A, B und X ausgehenden Verbindungswege über den Hauptverteiler
Vh, die Teilnehmerschaltung TS, den Anrufsucher AS und den Gruppenwähler
GW zur abgehenden Verbindungseinrichtung, z. B. Amtsübertragung A
Ue, ist dabei auf ein für das Verständnis erforderliches Maß beschränkt. Die Speisung
der zu den beiden durch die Kabelmäntel KM1 und KM2 angedeuteten Kabelleitungen
gehörenden Teilnehmerschaltungen erfolgt über zwei verschiedene Erdzuführungsleitungen,
dargestellt durch deren Widerstände 1[REL und 2REL. Von den einzelnen Teilnehmerschaltungen
sind lediglich das Rufrelais RB, R_, in der Speiseleitung für die jeweilige
Sprechader all, a2, ax, das bei Schließen der Teü.nehmerschleife anspricht,
und zwei Kontakte lta, 1 tb, 1 tx und 2 ta,
2 tb, 2 tx des jeweiligen, nicht dargestellten Trennrelais T dargestellt,
das in bekannter, nicht dargestellter Weise im Prüfstromkreis zur nachgeordneten
Verbindungsstufe, z. B. Anrufsucher AS,
wirksam wird und den Anreizstromkreis
für das Rufrelais auftrennt.
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Bei der Identifizierung eines Teilnehmers, z. B. A,
besteht
folgender Nutzsignalstromkreis: 1. G(a), idl, GW, AS,
al, JA, bl, AS, GW, id2, G(b).
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Wie aus dem Ersatzschaltbild nach Fig. 2 für den Sternvierer leicht
zu ersehen ist, wird durch Anlegen der Identifizierungsspannung an die Sprechadern
al und bl zum Teilnehmer A die Brückensymmetrie innerhalb des Sternvierers
nicht beeinträchtigt, da die Verhältnisse X11X2, X3IX4 und Wll W2 unverändert gleich
groß bleiben, so daß durch die zwischen den Sprechadern a 2 und b 2 liegende
Identifizierungsschleife JB kein Störstrom fließt.
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Betätigt dagegen der Teilnehmer A während seiner Identifizierung
die Erdtaste ET, so erhält die Sprechader a 1 das Erdpotential des
Brückenmittelpunktes M. Da die Sprechader b2 in der Teilnehmerschaltung TS
gleichfalls geerdet ist, bedeutet das einen Kurzschluß der Koppelkapazitäten X3
und W4, so daß die dadurch bedingte Potentialdifferenz zwischen den Sprechadern
b2 und a2 einen starken Störstrom durch die zwischen diesen beiden Sprechadem
liegende Identifizierungsschleife JB hervorruft.
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Die darüber hinaus bei allen übrigen Teilnehmeranschlüssen auftretenden,
wenn auch wesentlich geringeren Störspannungen, die ebenfalls zu Beeinflussungen
des Identifizierergebnisses führen können, wenn mehrere vom Störstrom durchflossene
Identifizierungsschleifen mit demselben Auswertekoppelglied verbunden sind, haben
zunächst einmal ihre Ursache in dem nicht vernachlässigbaren Widerstand, z. B.
1 REL, der Erdzuführungsleitungen zu den Teilnehmerschaltungen. Neben
dem Nutzsignalstromkreis 1
besteht damit für den Identifizierungsstrom unter
anderem noch folgender Störstromkreis:
Es ist also parallel zu den Koppelkapazitäten W4 und X3 noch der Widerstand
1 REL der Erdzuführungsleitung zu den Teilnehmerschaltungen wirksam. Wie
weiterhin am Beispiel für die Anschlußleitung zur Teilnehmerstelle X zu ersehen
ist, liegen alle Identifizierungsschleifen Jx über die Amtsbatterie AB parallel
zum Widerstand der jeweiligen Erdzuführungsleitung für die Teilnehmerschaltungen
im Amt:
Der Widerstand 1 REL, der zunächst dem Widerstand RgL des gesamten Erdleitungssystems
gleichgesetzt werden soll, kann als sehr niederohmig angesehen werden, so daß er
für die parallel liegenden Koppelkapazitäten X3 und W4 ebenfalls einen Kurzschluß
darstellt, gleichzeitig aber infolge des durch den Störstrom im Störstromkreis 2
an ihm hervorgerufenen Spannungsabfalls wie ein Störspannungsgenerator auf die an
derselben Erdzuführungsleitung angeschlossenen Identifizierungsschleifen wirkt.
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Darüber hinaus treten an allen übrigen Widerständen, z. B. 2REL, der
übrigen Erdzuführungsleitungen im Amt Störspannungsabfälle auf. Dies hat seine Ursache
darin, daß der als Rückflußweg angenommene Kabelmantel KMI in Form eines Hohlzylinders
einen nicht vernachlässigbaren Wechselstromwiderstand darstellt und der Rückflußweg
über die Erde daher über alle übrigen Kabelmäntel, z. B. KM2, mit den parallel dazu
wirksamen Koppelkapazitäten Wxl, Wx2 und Identifizierungsschleifen Jx verläuft.
Fig. 3 zeigt hierfür das vollständige Ersatzschaltbild.
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An Stelle des Widerstandszweiges lREL in Fig. 2 zwischen den Sprechadern
al und b2 tritt damit ein kompliziertes Widerstandsnetzwerk: Für jedes an
dasselbe Amt angeschlossene Kabel ergibt sich je
Sprechadernpaar eine Widerstandskombination,
bestehend
aus der Parallelschaltung der Koppelkapazität Wxl zu
der Reihenschaltungaus Koppelkapazität Wx2 und Identifizierungsschleife Jx, wobei
parallel zur Identifizierungsschleife noch die Koppelkapazität Yx wirksam ist. Diese
sich je Sprechadernpaar ergebenden Teilnetzwerke sind bei jedem dem beeinflußten
Sternvierer fremden Kabel, also z. B. KM2, über den jeweiligen Kontakt 2tx
und den Widerstand, z. B. 2REL, der gemeinsamen Erdzuführungsleitung dem zugehörigen
Kabelmantel, z. B. KM2, parallel geschaltet. Weiterhin sind die sich je Kabel
ergebenden Teilnetzwerke einander und dem den beeinflußten Sternvierer umhüllenden
Kabelmantel KMI parallel geschaltet. Dieses Großnetzwerk bildet nun in Reihe mit
dem Widerstand 1 REL, der dem Sternvierer eigenen Erdzuführungsleitung zu
der Teilnehmerschaltung, den einen wirksamen Brückenzweig zwischen den Sprechadern
a 1 und b 2 des Sternvierers.
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Der zweite parallel dazu wirksame Brückenzweig besteht aus der Parallelschaltung
der sich je Sprechadernpaar ergebenden Teilnetzwerke aller außerhalb des
beeinflußten Sternvierers, aber im selben Kabel liegenden Sprechadernpaare.
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Wie aus Fig. 3 weiterhin ersichtlich ist, ist die StörspannungsbeeinflussungallerTeilnehmeranschlüsse
derselben Anlage bedingt durch die nicht vernachlässigbaren Widerstände aller Kabelmäntel
und aller Erdzuführungsleitungen, die erst in ihrer Gesamtheit den Widerstand REL
des gesamten Erdleitungssystems ergeben.
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Fig. la bis Id zeigen in Verbindung mit Fig. 1
einige Ausführungsbeispiele,
wie entsprechend der vorliegenden Erfindung die sich beispielsweise bei Erdtastendruck
des gerade auf die Identifiziereinrichtung geschalteten Teilnehmers ergebende Unsymmetrie
und damit eine Störspannungsbeeinflussung aller übrigen Teilnehmer weitestgehend
vermieden werden kann, sobald die in Fig. la bis 1 d dargestellten
f requenzabhängigen Widerstandsglieder zwischen die entsprechend bezeichneten
Klemmen der Anordnung nach Fig. 1 geschaltet werden.
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Fig. 1 a zeigt einen Kondensator parallel zum Rufrelais R in
der Speiseleitung für jede a-Ader. Übertragen auf das Ersatzschaltbild nach Fig.
3 liegt dieser Kondensator parallel zum Rufrelais RB und damit parallel zu
den Koppelkapazitäten Xl und W3. Bei entsprechend großer Kapazität stellt dieser
einen ähnlichen Nebenschluß dar wie der Widerstand REL des gesamten Erdleitungssysteins
für die Koppelkapazitäten X3 und W4, so daß bei richtiger Bemessung die Potentialdifferenz
zwischen den Sprechadern a2 und b2 annähernd gleich Null ist und damit eine
Störspannungsbeeinflussung des jeweils zweiten im durch Erdtastendruck beeinflußten
Sternvierer liegenden Sprechadernpaares entfällt.
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Eine vorteilhaftere und weniger aufwendige Lösung ergibt sich, wenn
man entsprechend Fig. 1 b in jede Erdzuführungsleitung, die beispielsweise
den in einem Gestell zusammengefaßten Teilnehmerschaltungen gemeinsam zugeordnet
ist, eine Sperrdrossel einfügt. Bezogen auf das Ersatzschattbild nach Fig.
3 bedeutet das eine Sperrung des über den Widerstand 1 REL wirksamen
Brückenzweiges zwischen den Sprechadern al und b2, so daß das Potential der
Sprechader b2 dem der Sprechader a2 weitgehend angeglichen ist. Auf diese
Weise werden nicht nur die unmittelbaren Störspannungseinflüsse unterdrückt, sondern
auch eine unmittelbare Störspannungsbeeinflussung aller in fremden Kabeln liegenden
Anschlußleitungen vermieden.
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Eine noch vorteilhaftere Lösung erzielt man, wenn entsprechend Fig.
1 c in die Erdleitung für die Erdtasten der Teilnehmerstellen, beispielsweise
der an einem gemeinsamen Kabel liegenden Teilnehmerstellen, eine Sperrdrossel eingefügt
wird. Diese Sperrdrossel bewirkt infolge Aufhebung des Kurzschlusses für die Koppelkapazität
Wl eine Reihenschaltung dieser mit dem Widerstand REL des gesamten Erdleitungssystems
und damit die Erhaltung der Brückensymmetrie im Sternvierer. Gleichzeitig führt
die Herabsetzung des Störstromes durch das Erdleitungssystem zu einer Verminderung
der mittelbaren Störspannungsbeeinflussung aller übrigen Anschlußleitungen.
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Eine theoretisch vollständige Unterdrückung alter Störspannungseinflüsse
läßt sich dagegen erzielen, wenn entsprechend Fig. 1 d in jeder Teilnehmerschaltung
die Erdanschaltung über eine Sperrdrossel unmittelbar in Reihe mit dem Ruhekontakt
2tb bzw. 2 tx erfolgt und gleichzeitig der über die Speisebrücke der abgehenden
Verbindungseinrichtung, z. B. der Amtsübertragung A Ue, verlaufende
Rückflußweg gesperrt wird. Letzteres kann am zweckmäßigsten dadurch erfolgen, daß
die in der zentralen Einspeiseweiche für das Identifizierungssignal liegende Drossel
Dr2 so bemessen wird, daß sie für dieses undurchlässig ist.
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Infolge des unterschiedlichen Aufwandes für die im einzelnen erläuterten
Lösungen zur Unterdrückung der Störspannungsbeeinflussung ist es zweckmäßig, die
Auswahl der anzuwendenden Lösung von der Art und der Größe der jeweiligen Störspannungsbeeinflussung
abhängig zu machen.