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Überwachungsschaltung für Nachrichtenübertragungssysteme Die Erfindung
betrifft eine Überwachungsschaltung für Nachrichtenübertragungssysteme, insbesondere
Mehrfach-Trägerfrequenzsysteme mit längs der Übertragungsstrecke angeordneten, ferngespeisten
Zwischenverstärkern, mit einer Vorrichtung zur Abschaltung der Fernspeisung bei
Kurzschluß und/oder Unterbrechung an der Übertragungsstrecke und mit in den Fernspeisekreis
eingeschalteten überwachungsrelais, von denen je ein Ruhekontakt in Reihe mit je
einem Widerstand in Querverbindungen zwischen Hin- und Rückleitung des Fernspeisestromes
angeordnet ist.
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Bei bestimmten, insbesondere bei gleichstromreihengespeisten Nachrichtenübertragungssystemen
kann in jeder Verstärkerstelle ein Speisestromüberwachungsrelais vorgesehen werden,
welches bei Streckenunterbrechung abfällt und über einen Widerstand den Fernspeisestromkreis
wieder, schließt. Tritt eine Streckenunterbrechung auf, so fallen zunächst sämtliche
Speisestromüberwachungsrelais ab. Durch den in der Querverbindung liegenden Ruhekontakt,
der in Serie mit einem Querwiderstand angeordnet ist, veranlaßt das unmittelbar
vor der Unterbrechungsstelle gelegene Relais dann die Wiedereinschaltung der restlichen
verkürzten Strecke, so daß dieser Teil der Strecke in Betrieb bleibt und das von
der Unterbrechung betroffene Verstärkerfeld dann mittels eines Impulsortungsverfahrens
festgestellt werden kann.
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Eine im Prinzip bekannte Überwachungsschaltung dieser Art ist in F
i g. 1 dargestellt. Zum Teil sind einzelne Merkmale dieser Überwachungsschaltung
zwar noch nicht bekannt, aber bereits vorgeschlagen worden. In der F i g. 1 sind
schematisch nur jene Teile der Überwachungsschaltung dargestellt, die für das Verständnis
der Erfindung wesentlich sind. In den Speisestromkreis 1, 2 wird an der Einspeisestelle
I die Speisespannung angelegt. Längs der Nachrichtenübertragungsstrecke sind mehrere
Verstärker V1, V2 und mehrere Speisestromrelais R angeordnet. Es ist dabei hier
nur der Speisestromweg angedeutet. Die Fernspeisung erfolgt in der Regel über die
für die Nachrichtenübertragung benutzten Leitungen. Eine Abzweigung des Speisestromes
von diesen Leitungen wird in bekannter Weise über Weichen vorgenommen. Der rechts
strichliert angedeutete Teil veranschaulicht symbolisch die weiteren Speisestromabschnitte.
Die Speisestromüberwachungsrelais R sind meist unmittelbar bei der Verstärkerstelle
in den Speisestromkreis eingeschaltet. In der Querverbindung zwischen Hinleitung
1 und Rückleitung 2 des Speisestromes liegt der Widerstand Rg in Reihe mit einem
Ruhekontakt r des Speisestromüberwachungsrelais R. Parallel zu dem Verstärker V1
liegt der Kondensator C1 und die Zenerdiode ZDi, und parallel zum Verstärker V2
liegt der Kondensator C2 und die Zenerdiode ZD2.
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Bei dieser Anordnung werden die Relaiswicklungen der Speisestromüberwachungsrelais
R mit den ihnen parallelgeschalteten Zenerdioden ZD während des ungestörten Betriebes
der Übertragungsstrecke ständig vom Speisestrom durchflossen. Der Spannungsabfall
am Speisestromüberwachungsrelais ist durch die Zenerspannung bestimmt und liegt
beispielsweise bei etwa 6 V. Bei einem Gesamtspannungsabfall eines Verstärkerfeldes
von maximal 38 -i- 6 = 44 V würden somit etwa 1411/o für die Fehlerortungsschaltung
benötigt.
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Bei Bauteileausfällen in der überwachungsschaltung ist in diesem Fall
die Nachrichtenübertragung vom Zeitpunkt des Schadens an bis zu dessen Beseitigung
gestört, da beim Abfallen des Kontaktes r, z. B. infolge Kurzschluß an der Zenerdiode
oder infolge Windungsschluß am Relais, wegen der dann auftretenden Querverbindung
in der Fernspeiseschleife, der in die folgende Strecke fließende Teilstrom zur Versorgung
der Verstärker nicht mehr ausreicht. Bei der Fehlersuche muß beachtet werden, daß
die Impulsortung einen anscheinenden Fehler im folgenden Verstärkerfeld anzeigt
und deshalb zur nun notwendigen raschen Ermittlung der betreffenden Verstärkerstelle
auch die Verringerung der Speisespannung zu berücksichtigen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die an sich prinzipiell
bereits gut funktionierende, bekannte bzw. in weiteren Einzelmerkmalen bereits vorgeschlagene
Überwachungsschaltung bezüglich der aufgezeigten Mängel weiter zu verbessern.
Die
Überwachungsschaltung wird daher gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß die überwachungsrelais
in einem bei betriebsmäßiger Polung des Fernspeisestromes nicht stromführenden Zweig
von Gleichrichterbrücken in Graetz-Schaltung angeordnet sind, die mit ihrer einen
Diagonale im Fernspeisekreis liegen und über deren andere Diagonale jeweils die
Zwischenverstärker ferngespeist werden, und daß in Reihe zu den in den Querverbindungen
angeordneten Reihenschaltungen aus Widerstand und Ruhekontakt jeweils eine Diode
in Sperrichtung geschaltet und an der Einspeisestelle eine Vorrichtung zum Umpolen
des Speisestromes vorgesehen ist. Die Vorrichtung zum Umpolen des Speisestromes
an der Einspeisestelle kann dabei auch derart gesteuert werden, daß nach Abschaltung
des Fernspeisestromes infolge eines Kurzschlusses und/oder einer Unterbrechung an
der Übertragungsstrecke eine automatische Umpolung und Wiedereinschaltung des Speisestromes
erfolgt.
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Durch Anwendung dieser Maßnahmen lassen sich sowohl der Leistungsverbrauch
für die überwachungsschaltung als auch die Dauer einer unvorhergesehenen Betriebsstörung
durch Bauteileausfall wesentlich herabsetzen.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. In F i g. 2 sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen
Teile der überwachungsschaltung schematisch dargestellt. Der eigentliche Speisestromkreis
ist mit 1, 2 bezeichnet. Der Abschnitt I veranschaulicht symbolisch die Einspeisestelle
mit dem Einspeisegerät und die Vorrichtung zum Umpolen des Speisestromes bzw. der
Speisespannung. Der rechts angedeutete strichlierte Teil deutet nachfolgende Streckenabschnitte
an. In bekannter Weise erfolgt die Stromversorgung in der Regel über die für die
Nachrichtenübertragung benutzten Leitungen unter Verwendung von Stromversorgungsweichen.
Längs der Übertragungsstrecke sind, wie bei der Anordnung nach F i g. 1, Verstärker
V1, V2 mit jeweils zum Stromversorgungseingang parallelgeschalteten Kondensatoren
Cl und Zenerdioden ZDl bzw. Kondensatoren C2 und Zenerdioden ZD2 angeordnet.
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Die Verstärker V1, V2 werden jedoch im Gegensatz zu der Schaltungsanordnung
nach F i g. 1 über Selengleichrichterbrücken Dl ... D4 bzw. D5
. . . D$ gespeist und das Überwachungsrelais R mit der parallelgeschalteten
Zenerdiode ZD liegt bei betriebsmäßiger Polung des Fernspeisestromes, wie sie durch
die nicht eingeklammerten Angaben im Abschnitt I gegeben ist, in einem stromlosen
Zweig der Gleichrichterbrücke D$ . . . D8. Der Ruhekontakt r des Überwachungsrelais
R, der, wie bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 1, in Reihe mit dem Widerstand
R0 im Querzweig zwischen Hinleitung 1 und Rückleitung 2 des Speisestromes
liegt, bleibt daher während des Betriebs geschlossen. Die Querverbindung der Fernspeiseschleife
ist jedoch durch die zusätzlich in die Querverbindung in Reihe mit dem Ruhekontakt
r und dem Widerstand R0 eingeschaltete Siliziumdiode D gesperrt. Nach einer Streckenunterbrechung,
bei welcher der Fernspeisestrom ausfällt, polt man das Einspeisegerät an der Einspeisestelle
so um, daß die im Abschnitt I in Klammern gesetzten Vorzeichen gelten, worauf die
Strecke bis unmittelbar vor dem Fehlerort wieder in Betrieb gesetzt wird, da die
Relais nun in den stromführenden Zweigen liegen. Bei diesem Einschaltvorgang sprechen
alle Relais bis zur Unterbrechungsstelle an. Die Kontakte r werden geöffnet.
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Während des ungestörten Streckenbetriebs sind jedoch die Überwachungsrelais
R und die parallelgeschalteten Zenerdioden ZD stromlos. Wegen der Schwellwerte der
stromdurchflossenen Brückenzweige von z. B. etwa 2,8 V pro Verstärkerstelle werden
nun bei einem Gesamtspannungsabfall eines Verstärkerfeldes von maximal 38 -f- 2,8
= 40,8 V nur noch etwa 7'% für die Überwachungsschaltung benötigt.
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Eine Störung der Nachrichtenübertragung infolge Bauteileausfalles
an der überwachungs- bzw. Fehlerortungsschaltung könnte hier bei Überbrückung, z.
B. bei Durchschlag der Siliziumdiode oder bei Kurzschluß, an den stromlosen Zweigen
der Selenbrücken auftreten. In diesem Fall muß aber der Betrieb zunächst noch nicht
bis zur Beseitigung des Schadens unterbrochen bleiben, sondern kann nach Umpolung
der Speisespannung sofort wiederhergestellt werden. Die Fehlersuche kann dann z.
B. auf verkehrsschwache Zeiten verlegt werden. Wird die Umpolung automatisch vorgenommen
und mit einer Spannungsüberwachung gekoppelt, so läßt sich eine unerwartete Betriebsstörung
durch Bauteileausfall auf sehr kurze Zeit beschränken.
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Beim Betrieb von langen Fernspeisestrecken kann die Speisespannung
nach der Umpolung wegen des zusätzlichen Spannungsabfalles an den überwachungsrelais,
auch bei Unterbrechung im letzten Verstärkerfeld, über den maximal zulässigen Wert
ansteigen. In diesem Fall läßt sich eine Verringerung derselben auf den zulässigen
Wert einfach erreichen, wenn, wie in der Schaltungsanordnung nach F i g. 2. angedeutet,
ein gepolter Nebenschluß R'G im Speisegerät vorgesehen wird, durch welchen bei umgepolter
Einspeisung der Streckenstrom z. B. um etwa 10o% verringert wird. Es ist dann noch
ein Betrieb der Verstärker zur Ortung von Streckenunterbrechungen oder zum Zwecke
eines Notbetriebs für die Nachrichtenübertragung möglich.
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Bei der Suche nach einer durch Bauteileausfall in der Überwachungsschaltung
betroffenen Verstärkerstelle, die, wie erwähnt, zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen
kann, wird diese von der Impulsortung direkt angezeigt.