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Schaltungsanordnung zur Funktionsprüfung und/ oder Frei-Besetzt-Prüfung
von Belegungsstromkreisen-oder Prüfleitungen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechwählanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Funktionsprüfung und/oder
Frei-Besetzt-Prüfung von Belegungsstromkreisen oder Prüfleitungen in Fernmelde-,
insbesondere Fernsprechwählanlagen, in welchen an den Prüfleitungen deren Freizustand
durch ein erstes und deren Besetztzustand durch ein zweites Spannungspotential angezeigt
wird und in welchen der jeweilige Belegungszustand der Prüfleitung über einen einadrigen
Prüfstromkreis durch Prüfschaltmittel festgestellt wird, welche nach Feststellung
des Freizustandes die Prüfleitung gegen andere Belegungen sperren.
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Derartige Prüfschaltungen dienen zur Durchschaltung von Verbindungen
in Abhängigkeit vom jeweiligen Belegungszustand einer Leitung. Vorzugsweise werden
in bekannten Schaltungen Verbindungen nur über solche Leitungen hergestellt, welche
sich im Freizustand befinden. Hierzu sind Prüfschaltungen bekannt, durch welche
nur bei Feststellung des den Freizustand der Prüfleitung kennzeichnenden Potentials
eine Durchschaltung veranlaßt und die Prüfleitung gegen andere Belegungen gesperrt
wird.
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Derartige Prüfschaltungen werden z. B. angewendet, um Einrichtungen,
welche zur Überwachung der Funktionsfähigkeit od. dgl. von Fernmeldeanlagen dienen,
an zu prüfende Schalteinrichtungen solcher Fernmeldeanlagen anzuschalten. Da sich
die Funktionsfähigkeit von Fernmeldeanlagen auch auf deren Belegungsstromkreise
oder Prüfleitungen bezieht, besteht für Prüfschaltungen, welche zur Anschaltung
von Einrichtungen zur Überwachung der Funktionsfähigkeit von Schalteinrichtungen
(z. B. Wähler, Koppler, Übertragungen od. dgl.) dienen sollen, die Aufgabe, auch
Funktionsstörungen der Prüfleitungen selbst festzustellen. Bekannte Prüfschaltungen
verhindern aber bei Störung, z. B. Bruch, der Prüfleitung von vornherein eine derartige
notwendige Anschaltung von Einrichtungen zur Überwachung der Funktionsfähigkeit
von Prüflingen der genannten Art.
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Es besteht darum für die Erfindung die Aufgabe, eine Prüfschaltung
anzugeben, durch welche nicht nur der Sperrzustand und der Freizustand von Prüfleitungen
voneinander, sondern auch von Störungsfällen unterschieden werden kann. Hierbei
soll die Prüfung in einem einzigen Prüfvorgang vorgenommen werden.
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Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß das erste Spannungspotential
durch erste Prüfschaltmittel und das zweite Spannungspotential durch zweite Prüfschaltmittel
festgestellt wird, und daß ein von den Prüfschaltmitteln während deren beider Ruhezustand
hochohmig während der Prüfung an die Prüfleitung angeschaltetes, zwischen dem ersten
und dem zweiten Spannungspotential liegendes drittes Spannungspotential von den
Prüfschaltmitteln als eine Unterbrechung des Prüfstromkreises ausgewertet wird.
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Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch Anschaltung eines
Spannungspotentials, welches sich von dem den Freizustand und dem den Sperrzustand
kennzeichnenden Spannungspotential von Prüfleitungen unterscheidet, durch die Prüfschaltmittel
an der Prüfleitung eine Funktionsstörung, z. B. Unterbrechung, eindeutig markiert
ist. Die Erfindung ermöglicht es ferner, eine Prüfleitung auf ihren Freizustand,
ihren Besetztzustand und ihren Störungszustand gleichzeitig zu prüfen.
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In der Zeichnung ist nur in wesentlich zum Verständnis der Erfindung
beitragenden Bestandteilen ein Ausführungsbeispiel von ihr gezeigt, auf welches
sie jedoch keineswegs beschränkt ist.
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Die Widerstände R 1, R 2, R 3, R 4 stellen einen Spannungsteiler dar,
welcher über die Kontakte a1 und a3 eines nicht gezeigten Relais zur Einleitung
eines Prüfvorganges geschlossen wird. An den Punkten u, v, w des Spannungsteilers
treten Teilspannungen auf, die als Vergleichsspannungen zur Durchführung eines Prüfvorganges
dienen. Zur Einleitung eines Prüfvorganges wird also folgender Stromkreis gebildet:
1. -, a 3, R 1, (u), R 2, (v), R 3, (w), R 4, a l, Erde.
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In diesem Zustand wirken die Dioden D 1 und D 2
sperrend,
da ihre Zenerspannungen jeweils größer sind
als die an den Widerständen
R 2 und R 3 auftretenden Spannungsabfälle. über den Widerstand R 5 greift darum
die am Punkt v anliegende Teilspannung auf den Eingang x der Prüfschaltung durch.
Der Prüfstromkreis wird über den Wähler W in bekannter Weise geschlossen; ebenso
können hierzu Koppler und ähnliche andere Durchschalteglieder verwendet werden.
Durch die beiden Prüfrelais P und B werden der Freizustand (Relais P) und der Besetztzustand
(Relais B) festgestellt. Mit Hilfe dieser beiden Prüfrelais und des weiteren Relais
E kann eine Leitungsstörung, z. B. Adernbruch, festgestellt werden. Auf einer zu
prüfenden Prüfleitung wird der Freizustand in bekannter Weise durch Minuspotential
auf der Prüfleitung angezeigt. Entsprechend wird der Besetztzustand durch Erdpotential
angezeigt. Diese die Belegungszustände kennzeichnenden Spannungspotentiale liegen
innerhalb von zwei Toleranzbereichen, welche sich nicht überschneiden, sondern einen
weiteren Spannungsbereich begrenzen, innerhalb dessen die Prüfleitungsspannung niemals
beim Freizustand und niemals beim Besetztzustand der Prüfleitung liegt.
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Wird mit der vorliegenden Prüfschaltung eine freie Prüfleitung c geprüft,
so erscheint am Prüfpunkt x Minuspotential. Der Widerstand R 5 ist gegenüber dem
Innenwiderstand der Prüfleitung relativ hochohmig, so daß also bei einer Prüfung
die Spannung am Prüfpunkt x im wesentlichen durch die Prüfleitungsspannung bestimmt
wird. über den Stromkreis
spricht das Prüfrelais P an. Die Diode D 2 ist bei Anliegen von Minuspotential am
Prüfpunkt x durchlässig, da ihre Zenerspannung überschritten ist. Das Prüfrelais
P spricht an und trennt an den Kontakten p 2 und p 4 den Stromkreis 2 wieder
auf und reduziert ihn zum Stromkreis 3. -, . . ., c, W, (x), b 1, P I, p 3, Erde.
In bekannter Weise wird dadurch die geprüfte und im Freizustand befundene Prüfleitung
durch niederohmige Anschaltung von Erdpotential gesperrt. Hierzu ist der Widerstand
der Wicklung I des Prüfrelais P relativ niederohmig bemessen. Die Summe der Widerstände
der Wicklungen I und II des Prüfrelais P ist daher wesentlich größer, damit, wie
erforderlich, die Prüfung der Prüfleitung relativ hochohmig erfolgen kann.
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Es ist auch möglich, die Prüfung nicht unmittelbar durch das Prüfrelais
P vorzunehmen, sondern mit Hilfe von Transistoren, welche in bekannter Weise als
Schalter wirken.
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Wird ein Prüfvorgang durch Schließen der Kontakte a 1 und a 2 eingeleitet,
so wird außer dem Stromkreis 1 auch der Stromkreis 4. -, E, a2, b3, p5,
Erde geschlossen. Das Relais E ist in bekannter Weise durch eine Kurzschlußwicklung
ansprechverzögert. Bei Prüfung einer freien Prüfleitung wie beschrieben, wird der
Stromkreis 4 bei Ansprechen des Prüfrelais P am Kontakt p 5 wieder aufgetrennt,
d. h. der Stromkreis 4 besteht nur während der Ansprechzeit des Prüfrelais P. Da
dieses unverzögert anspricht, das Relais E aber ansprechverzögert ist, spricht es
während der kurzen Dauer des Bestehens des Stromkreises 4 nicht an. Durch Ansprechen
des Prüfrelais P wird die Feststellung des Freizustandes über den Kontakt p 5 über
weitere nicht gezeigte Stromkreise signalisiert.
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Nach erfolgreicher Prüfung und Bildung des Stromkreises 3 bleibt lediglich
das Prüfrelais P angesprochen. Die Kontakte a 1, a 2, a 3 des nicht gezeigten, den
Prüfvorgang einleitenden Relais werden nach Ansprechen des Prüfrelais P wieder geöffnet,
so daß der Spannungsteiler, welcher im Stromkreis 1 beschrieben ist, wieder ausgeschaltet
wird.
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Befindet sich dagegen die Prüfleitung im Besetztzustand, so wird von
einem anderen, den Besetztzustand herbeiführenden Schaltglied Erdpotential an die
Prüfleitung angelegt. Bei Prüfung dieser Prüfleitung durch die vorliegende Prüfschaltung
greift das auf der Prüfleitung wirksame Erdpotential auf den Prüfpunkt x durch.
Der Innenwiderstand der Prüfleitung ist dabei ebenfalls wesentlich kleiner als der
Widerstand R 5. Durch die Verschiebung des Spannungspotentials am Prüfpunkt x von
dem durch den Spannungsteiler (Stromkreis 1) bestimmten Wert zu dem durch die Prüfleitung
bestimmten Wert wird die Zenerspannung der Diode D 1 überschritten, so daß das Prüfrelais
B im Stromkreis
ansprechen kann. Der Besetztzustand wird durch das in diesem Fall ansprechende Prüfrelais
B über dessen Kontakt b 4 und über weitere nicht gezeigte Stromkreise signalisiert.
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Bei Feststellung des Besetztzustandes wird das Relais E ebenfalls
kurzzeitig, und zwar während der Ansprechzeit des Prüfrelais B im Stromkreis 4 kurzzeitig
erregt, welcher am Kontakt b 3 aufgetrennt wird.
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Wird eine Prüfleitung geprüft, welche gestört, z. B. unterbrochen,
ist, d. h. an welcher kein Potential anliegt, so wird durch Einleitung der Prüfung
durch Schließen der Kontakte a 1 und a 3 ein Teilspannungspotential
an die Prüfleitung c gelegt, welches am Punkt v des im Stromkreis 1 der beschriebenen
Spannungsteiler entsteht und über den verhältnismäßig hochohmigen Widerstand R 5
und den Prüfpunkt x auf die Prüfleitung durchgreift. Dieses Teilspannungspotential
liegt außerhalb des den Freizustand und außerhalb des den Besetztzustand kennzeichnenden
Spannungsbereiches. Eine unterbrochene Prüfleitung wird also durch die sie prüfende
Prüfschaltung durch Anschaltung eines dritten Spannungspotentials gekennzeichnet,
welches einen Störungsfall, z. B. Adernbruch, anzeigt. Infolge dieses Spannungspotentials
auf der Prüfleitung bleiben die
Dioden D 1 und
D 2 stromundurchlässig, da der Spannungsabfall an den Widerständen R 2 und
R 3 jeweils kleiner ist als die Zenerspannung der beiden Dioden D 1 und
D 2. Der Stromkreis 4, welcher bei Einleitung des Prüfvorganges über den
Kontakt a2 geschlossen wird, bleibt infolge des Zustandes der Prüfleitung (nicht
frei und nicht besetzt; die Prüfrelais P und B sprechen nicht an) bestehen, so daß
das Relais E ansprechen kann. über den Kontakte 1 und weitere nicht gezeigte Stromkreise
wird der Störungsfall signalisiert.
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Durch die Kontakte p 1 und b 1 werden die Ansprechstromkreise
der Prüfrelais B und P alternativ gegenseitig aufgetrennt, so daß jeweils eines
der beiden Prüfrelais im Ansprechzustand den Ansprechstromkreis des anderen auftrennt.
Diese Maßnahme ist für die Funktionsfähigkeit der Prüfschaltung nicht unbedingt
erforderlich, sondern dient lediglich als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme. Ebenfalls
wird bei Ansprechen eines der beiden Prüfrelais der Widerstand R 5 zu seiner Entlastung
abgeschaltet.
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An Stelle eines Spannungsteilers kann auch eine Spannungsquelle verwendet
werden, welche von vornherein mit Anzapfungen versehen ist und welche die erforderlichen
Teilspannungen liefert.