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Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen
zur Funktionsprüfung von Hilfsadern Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
für Fernrnelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen zur Funktionsprüfung
von Hilfsadern, an die mehrere Schaltmittel angeschlossen sind, die unterschiedliche
Aufgaben erfüllen.
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In Fernmeldeanlagen werden oftmals einzelne Adern, insbesondere Hilfsadern,
zur Einsparung von Kontakten, Leitungsmaterial u. dgl. mehrfach ausgenutzt. Dabei
werden also mehrere Schaltmittel, die unterschiedliche Aufgaben zu erfüllen haben,
an diese eine Ader angeschlossen. Um nun die einzelnen Schaltmittel unabhängig voneinander
steuern zu können, werden an diese verschiedene Potentiale angelegt und mit Hilfe
von Gleichrichtern, Kondensatoren usw. unterschiedlich beeinflußbar gemacht.
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Das Prüfen einer derartigen Ader, an die mehrere Schaltmittel dauernd
angeschlossen sind, ist mit großer Schwierigkeit verbunden. Am einfachsten wäre
es, die einzelnen Schaltmittel auszubauen und sie getrennt mit geeigneten Prüfgeräten
der Reihe nach zu untersuchen. Diese Prüfmethode ist jedoch wegen des großen Arbeitsaufwandes
nur in Ausnahmefällen durchführbar.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung aufzuzeigen,
mit der einzelne Adern punktionsgeprüft werden können, an die mehrere Schaltmittel
angeschlossen sind, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an eine aus diesen Schaltmitteln
bestehende Teilschaltung der Hilfsader einerseits eine auf einen unterschiedlichen
zeitlichen Verlauf zweier Prüfströme kurzer Dauer ansprechende Prüfeinrichtung angeschlossen
ist, die andererseits mit einem zweiten aus vorzugsweise komplexen Widerständen
aufgebauten Vergleichsstromkreis verbunden ist, der wie die zu überwachende Teilschaltung
ausgebildet ist, und daß zur Erzeugung und Einspeisung der Prüfströme in Abhängigkeit
von einem Anlaßkriterium die Teilschaltung und der die Teilschaltung nachbildende
Vergleichsstromkreis über ein symmetrisches Einspeiseglied, wie z. B. einen Übertrager,
an eine gemeinsame Stromquelle, vorzugsweise an die Amtsbatterie, anschaltbar sind.
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Es sind zwar auch schon zahlreiche Schaltungsanordnungen bekannt,
in denen Prüfungen von Teilen einer Fernmeldeanlage dadurch durchgeführt werden,
daß die gemessenen Werte dieser Teile mit den Werten eines Normals verglichen werden.
So ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 972 759 beschrieben, wie ein
am anderen Ende der Leitung angelegter Wechselstrom bestimmten Pegels auf der ankommenden
Seite mit mehreren Normal-Dämpfungsgliedern nacheinander verbunden wird und auf
diese Weise festgestellt wird, welche Dämpfung die jeweilige Leitung hat. Diese
Schaltungsanordnung hat den Nachteil, daß an das eine Ende der Leitung ein Wechselstromgenerator
angeschaltet wird und am anderen Ende die Messung erfolgt. Die Messung selbst erfolgt
in mehreren Einzelschritten und benötigt deshalb zu ihrer Durchführung eine nicht
zu vernachlässigende Zeitdauer. Deshalb kann eine derartige Messung nur in einem
getrennten Arbeitsvorgang durchgeführt werden, in dem die Leitung nicht für Verbindungszwecke
benutzt werden kann.
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Eine andere beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 1034 224
bekannte Schaltungsanordnung verkürzt zwar die Prüfungszeit, denn es wird gleichzeitig
an den Prüfling ein mit einer Kurzschlußwicklung versehenes Relais, und an eine
Normalinduktivität oder Drossel, deren Induktivität der des Relais entsprechen soll,
gleichzeitig Potential angeschaltet. In jedem der so entstehenden zwei Stromkreise
ist ein Prüfrelais angeordnet; nur bei gleichzeitigem Ansprechen beider Prüfrelais
weist der Prüfling die richtige Induktivität auf. Diese Prüfung ist aber nur für
Bauteile anwendbar, die nicht betriebsmäßig an Amtseinrichtungen angeschaltet sind.
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Im Gegensatz zu den bekannten Schaltungsanordnungen befaßt sich die
Erfindung mit der laufenden Überwachung von mit mehreren Schaltmitteln verbundenen
Adern,
ohne die Leitung oder deren einzelne Adern dem Betrieb zu entziehen. Es: werden
also nicht nur Kurzschlüsse oder Unterbrechungen der einzelnen Schaltmittel festgestellt,
sondern auch Fehler der Ader selbst, wie z. B. schlechte Kontakte u. dgl.
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Da die Schaltmittel der zu prüfenden Ader nicht nur aus' reellen Widerständen
bestehen, sondern auch Induktivitäten und Kapazitäten enthalten, außerdem stromrichfungsabhängig
sein können, ist es von Vorteil, den Vergleichsstromkreis ebenfalls aus komplexen
Widerständen aufzubauen. Dadurch wird der Einfluß aller einzelnen Schaltmittel der
Hilfsader auf den Spannungsverlauf von Prüfströmen kurzer Dauer (Prüfstromstößen)
exakt nachgebildet, es braucht nicht das Erreichen eines Dauerzustandes abgewartet
werden, sondern nur der Spannungsverlauf beim :Anschwellen und Abklingen der Prüfstromstöße
von der Prüfeinrichtung beobachtet zu werden. Dadurch benötigt jede Prüfung nur
so kurze Zeit, daß bei jedem-- Verbindungsaufbau der ordnungsgemäße Zustand der
Hilfsader und der daran angeschlossenen Schaltmittel festgestellt werden kann, ohne
diese Zeit -bei der -Verkehrswertberechnung der Anlage berücksichtigen zu müssen.
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Die Verwendung von Prüfstromstößen hat auch noch den Vorteil, daß
die Schaltmittel, die beim Anlegen von Gleichstrom erregt werden könnten, weil ja
ihre Steuerung im allgemeinen mit Gleichstrom erfolgt, bei dieser Prüfung unbeeinflußt
bleiben und so keine -beabsichtigte Betätigung vortäuschen können.
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Die Prüfung mit zwei gleichzeitig auf die Teilschaltung--und den-
Vergleichsstromkreis gegebenen Prüfstromstößen hat den Vorteil;' daß jeder dieser
beiden Kreise unabhängig ist von gemeinsamen Stromquellen und bezüglich der Potentiale
der Amtsbatterie gleichwertig (kein Spannungsteiler). Dadurch ist auch die Prüfeinrichtung
nach der Erfindung unabhängig von einer .. -gegebenenfalls schwankenden Amtsspannung
und: dementsprechend einfacher im Aufbau als andere-Prüfeinrichtungen, die das Vorhandensein
-eines ganz. bestimmten Potentials, überwachen müssen: Ein weiterer Vorteil= ist
darin zu seheng. daß zwischen der zu prüfenden Teilschaltung und dem Vergleichsstromkreis
Prüfeinrichtung vorgesehen ist, es werden. also keine zwei Relais, mit identischen
Ansprechwerten benötigt.
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Weitere.' Vorteile sied aus dem folgenden Beispiel ersichtlich: ,
- -In F i g. 1 und 2 ist. ein Teil einer durch Markierer gesteuerten Fernsprechvermittlung
gezeigt. F i g. 1 ist ein Übersichtsschaltbild einer zentral gesteuerten Fernsprechanlage.
Gemäß F i g. 2 ist eine Ader c mit dem Relais R und T der Teilnehmerschaltung und
dem Teilnehmerzähler Zr beschaltet. Diese Ader soll gemäß der Erfindung laufend
überwacht werden.
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Nach F i g. 1 ist -.die Sprechstelle eines Teilnehmers TN über seine
Teilnehmerschaltung TS und ein Koppelnetzwerk 9F mit einem Verbindungssatz VS verbunden.
Mit- .dem Abheben des Fernhörers wird eine Stromschleife über die Sprechstelle TN
gebildet. Der Identifizierer 1D stellt fest, welcher Teilnehmer TN anruft, sobald
die Teilnehmerschaltung TS einen Schleifenschluß festgestellt hat. Daraufhin leitet
der Markierer M die Wegesuche ein, um den Teilnehmer TN -über einen freien Verbindungsweg-des
Koppelnetzwerkes KF. mit einem freien Verbindungssatz VS zusammenzuschalten.
Der Verbindungsaufbau wird dabei finit Hilfe eines Registers REG vorgenommen.
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Das Koppelnetzwerk KF kann mehrstufig. ausgebildet sein, in F i g.
2 ist eine dreistufige Ausführung KS1, KSI und KS3 dargestellt. Sobald die Wegesuche
beendet ist, erfolgt die Durchschaltung des Teilnehmers TN über alle Stufen des
Koppelnetzwerkes KM Dabei werden nicht nur die Sprechadern durchgeschaltet, sondern
auch die Hilfsadern, von denen in F i g. 2 nur die Ader c dargestellt ist. Diese
Ader dient zur Herstellung und Prüfung der Verbindung und auch gleichzeitig zur
Zählung der Gebühreneinheiten.
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Nach der Durchschaltung soll nun diese Ader c auf ihren Betriebszustand
hin geprüft werden. Hierzu ist in dem Verbindungssatz VS ein Prüfumschalter vorgesehen,
von dem ein Umschaltkontakt u in der Ader c angeordnet ist.
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Im Markierer M ist eine Prüfeinrichtung PE mit zwei Eingängen
x und y eingebaut. Diese Prüfeinrichtung PE kann ein elektromechanisches Relais
sein, dessen Spulen-enden als Eingänge x und y dienen, oder auch. eine elektronische
Kippstufe. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Prüfeinrichtung.PE einen
Umschaltekontakt pe, der beim Ansprechen dieser Einrichtung einen . Alarm al einschaltet
und, je nach Bedarf, entsprechende Schaltmaßnahmen einleitet. , Wird jedoch gewünscht,
daß bei Vorliegen einer Störung, bei der die Prüfeinrichtung PE anspricht, auch
die Art der Störung angezeigt wird, dann ist-es zweckmäßig, diese Prüfeinrichtung
so auszubilden, daß je nach..der Stromrichtung durch die Prüfeinrichtung PE eine
von zwei unterschiedlichen Alarmeinrichtungen angeschaltet wird.., Dazu eignet sich
beispielsweise ein polarisiertes Relais mit Mittel-Stellung des Ankers.
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Zur Erzeugung und Einspeisung von Prüfstromstößen dient ein Übertrager
ff mit. drei Wicklungen. An die Eingangswicklung üI des Übertragers ist eine Stromquelle,
beispielsweise die Amtsbatterie, über einen Ruhekontakt k eines nicht dargestellten
Relais K angeschlossen, das bei Beendigung der Wegesuche über den Markierer M den
Prüfvorgang einleitet. Durch Öffnen des Kontaktes k entstehen in zwei symmetrischen
Sekundärwicklungen üII und ürII gleichzeitig Prüfstromstöße, deren zeitlicher Verlauf
bzw. Größe als Auswertekriterium für die Prüfeinrichtung PE dient. Jede dieser beiden
Sekundärwicklungen ist einerseits mit einem Eingang x bzw. y der Prüfeinrichtung
PE, andererseits über einen Kondensator C 2 bzw. C3 mit Erde verbunden. Diese Kondensatoren
verhindern das Fließen eines Gleichstromes durch die Ausgangswicklungen des Übertragers.
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An den . Eingang x ist außerdem über eine An= schalteleitung p, die
Ruheseite des Kontaktes u, die Koppelpunkte KS1, KS2 und KS3 die Ader c der Teilnehmerschaltung
TS angeschlossen. An .dieser Ader befindet sich eine Reihe von Schaltmitteln, welche
die Teilschaltung I bilden. Es ist nun Aufgabe der Prüfeinrichtung, die einwandfreie
Beschaffenheit dieser Teilschaltung und der Ader c zu überwachen.
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Die Teilschaltung I besteht aus zwei Zweigen. Einen der beiden bildet
die Reihenschaltung des einseitig geerdeten Zählers Zr und einer diesem vorgeschalteten
Diodenstrecke
G 1 als Richtstrecke für die Zählimpulse. Der andere der beiden Zweige besteht aus
einer Reihenschaltung der Wicklungen der Relais R und T, die als Ruf- bzw. Trennrelais
zu der Teilnehmerschaltung TS gehören. Diese Reihenschaltung liegt mit ihrem anderen
Ende an der Amtsspannung.
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Zur Nachbildung der Teilschaltung I ist ein Vergleichsstromkreis 1I
aus induktiven und ohmschen Widerständen NR, T und Nzr vorgesehen. Hierbei ist der
Blind- und Realteil des Gesamtwiderstandes des Vergleichsstromkreises 1I gleich
dem Blind- und Realteil des Gesamtwiderstandes, der aus dem Zähler Zr und den Relais
R und T bestehenden Teilschaltung I. Außerdem ist eine Diodenstrecke G 2
vorgesehen, und die Potentiale sind an die Widerstände des Vergleichsstromkreises
Il genauso angeschaltet wie an die Schaltmittel der Teilschaltung I.
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Beim Öffnen des Kontaktes k wird der Stromkreis der Eingangswicklung
Ü I des Übertragers unterbrochen, so daß in den Sekundärwicklungen gleich große
Prüfstromstöße entstehen. Ist nun der Gesamtwiderstand in der Teilschaltung I und
im Vergleichsstromkreis II gleich groß, so fließen auch in beiden Stromkreisen Ströme,
deren zeitlicher Verlauf und Größe gleichartig sind und gleich große Spannungsabfälle
an den Wicklungen ÜII und ü111 erzeugen. Bei diesem Betriebszustand der Teilschaltung
I spricht die Prüfeinrichtung PE nicht an, d. h., die Ader c und die daran angeschlossene
Teilschaltung I sind in Ordnung.
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Der Umschaltekontakt ci, der in Abhängigkeit von einer nicht dargestellten
Zeitschalteinrichtung gesteuert wird, legt daraufhin die Ader c an Schaltmittel,
die sowohl zum Halten der Relais R und T der Teilnehmerschaltung TS als auch zur
Abgabe von Zählimpulsen an den Zähler Zr dienen. So steuert beispielsweise ein Kontakt
c 4 die Relais R und T, ein Kontakt Z aber erdet den Kondensator C 1 und schaltet
damit während des Gespräches mit Hilfe eines Entladeimpulses den Zähler Zr weiter.
Dieser Zähler hat die Eigenschaft, daß er wegen seiner großen Zeitkonstante auf
die Prüfstromstöße des Übertragers nicht anspricht.
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Ist aber beispielsweise der Zähler Zr kurzgeschlossen und daher die
Größe der zu vergleichenden Gesamtwiderstände untereinander ungleich, dann fließt
durch die Prüfeinrichtung PE ein Strom. Der Kontakt pe schaltet um und betätigt
eine Alarmeinrichtung. Außerdem wird über die Leitung a1 ein Auslösen der Verbindung
eingeleitet, das beispielsweise durch das Abwerfen des Relais T erreicht wird.
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Genauso wird auch eine Signalisierung vorgenommen, wenn durch Unterbrechung
einer der Relaiswicklungen oder durch Nichtschließen eines der Kontakte im Koppelnetzwerk
KF der erforderliche Gesamtwiderstand der Teilschaltung I nicht vorhanden ist. Schaltmitteln
(Zr, G l; R, T) bestehende Teilschaltung (I) der Hilfsader (c) einerseits
eine auf einen unterschiedlichen zeitlichen Verlauf zweier Prüfströme kurzer Dauer
ansprechende Prüfeinrichtung (PE) angeschlossen ist, die anderseits mit einem zweiten,
aus vorzugsweise komplexen Widerständen MR T, Wz" G2) aufgebauten Vergleichsstromkreis
«I) verbunden ist, der wie die zu überwachende Teilschaltung (I) ausgebildet ist,
und daß zur Erzeugung und Einspeisung der Prüfströme in Abhängigkeit von einem Anlaßkriterium
(k) die Teilschaltung (I) und der die Teilschaltung nachbildende Vergleichsstromkreis
(1I) über ein symmetrisches Einspeiseglied (ü), wie z. B. einen Übertrager, an eine
gemeinsame Stromquelle, vorzugsweise an die Amtsbatterie, anschaltbar sind.
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2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Prüfstromstoßgabe an die Teilschaltung (I) und den Vergleichsstromkreis (1I)
ein Übertrager (Ü) mit einer Primär- (ÜI) und zwei Sekundärwicklungen (üII,
0111) verwendet wird, dessen Primärwicklung (ÜI) zur Erzeugung der Prüfstromstöße
in Abhängigkeit vom Verbindungsaufbau (h) geschaltet wird, und dessen symmetrische
Sekundärwicklungen (üII, ÜIII) über jeweils einen Kondensator (C2, C3) mit der Teilschaltung
(I) bzw. dem Vergleichsstromkreis (II) verbunden sind.
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3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Prüfstromstoß durch Öffnen eines Kontaktes (k) im Primärstromkreis des Übertragers
(0l) erzeugt wird.
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4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Prüfung der Teilschaltung (I) erfolgt, wenn die Verbindung über mehrere
oder alle Koppelstufen (KF, KS1, KS3) einer Vermittlungsanlage durchgeschaltet ist,
aber bevor die diese Teilschaltung (I) bildenden Schaltmittel betätigt werden.
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5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß für mehrere gleichartige Teilschaltungen (I) eine gemeinsame Prüfeinrichtung
(PE), ein Vergleichsstromkreis (II) und ein Prüfstromstöße erzeugender Übertrager
(Ü) vorgesehen sind.
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6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Prüfeinrichtung (PE) zwei zur Differenzbildung der von den Prüfstromstößen
in der Teilschaltung (I) und den Vergleichsstromkreis (II) erzeugten Spannungsabfälle
dienende Eingänge (x, y) und ein von der genannten Spannungsdifferenz schaltbares
elektromechanisches Relais oder eine elektronische Kippstufe aufweist.
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7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Prüfeinrichtung (PE) im wesentlichen aus einem polarisierten Relais mit Mittelstellung
oder einer entsprechenden elektronischen Schaltung besteht und daß die Ausschlagsrichtung
des Ankers die Art der Störung (Schluß, Unterbrechung) anzeigt.