DE1762082C - Schaltungsanordnung für Fernmelde , insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, zum gleichstrommaßtgen Prüfen von gleich artigen Adern einer fur die Prüfung aufge bauten Leitungsschleife - Google Patents

Description

; In der Fernmeldetechnik gibt es eino Vielzahl von PrUt- und Meßmethoden zum Überwachen von Leitungen uuf deren Einhalten vorgegebener Grenzwerte, dje für ein ordnungsgemäßes Abwickeln des Fernmeldeverkehrs erforderlich sind. Diese Methoden verwenden dabei teils Gleichstrom, teils Wechselstrom, je nach Art der Überwachten Leitungen. Auch gibt es mehrere Möglichkeiten, sich an diese Leitungen anzuschalten.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung xo für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungaanlagcn, ziim gleichstrommäßigen Prüfen von gleichartigen Adern einer für die Prüfung aufgebauten Leitungsschleife und gegebenenfalls von Teilnehmerleitungen, die an diese Schleife galvanisch angeschlossen sind.

Es ist schon eine Schaltungsanordnung bekannt, beispielsweise aus der britischen Patentschrift 988 024, gemäß der zwei gleichartige Adern einer Leitungsschleife mit Gleichstrom geprüft werden. Dabei ao schaltet sich ein Prüfplatz an die Sprechadern am Ausgang einer Leitung aus dem Amt an und mißt mit je einem Strommesser den über einen Gleichrichter und eine Speisedrossel fließenden Strom, der von je einer in Reihe zur Amtsbatterie angeschlosse- «5 nen Zusatzbatterie über jede der Adern fließt. Aus den abweichenden Ausschlägen beider Instrumente kann man schließen, ob ein Isolationsfehler zwischen den beiden Adern besteht und ob der Leitungswiderstand nicht stimmt. Diese Schaltungsanordnung hat den Nachteil, daß die Zeigerausschläge nicht eindeutig die Art des Leitungsfehlers angeben. Weil gemäß der Beschreibung und der Zeichnung keine der Spannungsquellen eine Erdbeziehung hat, lassen sich keine Erdschlüsse der Adern und k^ine Fremdspannungen feststellen. Woilte man eine der Batterien erden, ergäben sich aji den Meßinstrumenten unübersehbare Verhältnisse, die nur durch umfangreiche, langwierige manuelle Teilmessungen zu eindeutigen Aussagen führen könnten. Außerdem ist die Messung wegen der Verwendung der Speisestromkreise und der Amtsbatterie nur auf Teilnehmerleitungen beschränkt.

Eine andere bekannte Schaltungsanordnung, beispielsweise gemäß der deutschen Auslegeschrift 1127 954, bildet Leitungsschleifen der einzelnen Sprechadern dadurch, daß diese Adern am fernen Ende über einen Hochohmwiderstand geerdet werden und auch die Zusatzbatterien einen Erdanschluß erhalten. Mit dieser Schaltungsanordnung kann man zwar Leitungsunterbrechungen, Nebenschluß zwischen den Adern und Erdableitungen messen, aber eine Änderung des Leitungswiderstandes von beispielsweise 50 oder 100 Ohm wird nicht bemerkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Bedingungen der einleitend genannten Art so viele Messungen verschiedenartiger Widerstände an jeder Leitung durchzuführen, daß eine genaue Beurteilung ihrer Funktionstüchtigkeit möglich ist. Dabei dürfen vor allem auch keine nennenswerten Abweichungen der Durchgangswiderstände zwischen gleichartigen Adern auftreten. Die Messung muß ferner mit möglichst geringem Aufwand und in einer möglichst kurzen Zeit selbsttätig erfolgen.

Erreicht wird das gemäß der Erfindung dadurch, daß

a) in bekannter Weise in einem vollselbsttätigen Priifviirdiinu mehrere hoch- und nicderohmige Prüfungen der verschiedenartigen Widerstünde jeder von mehreren zur Schleife zusammengeschlossenen gleichartigen Adern vorgenommen werden, daß

b) die PrUfungsergebnisse der einzelnen Adern miteinander, soweit erforderlich, verglichen werden und daß

c) in bekannter Weise beim Einhalten der vorgegebenen Grenzwerte eine Gut- oder Fehleraussage unter Angabe der Art und des Ortes des Fehlers eindeutig angezeigt wird.

Um die Funktionstüchtigkeit einer Leitung einwandfrei beurteilen zu können, muß eine Anzahl von verschiedenartigen Widerständen überprüft werden: der Schleifenwiderstand jeder Ader einzeln, wobei gleichartige Adern auch einen gleichen Widerstand haben müssen; der Nebenschlußwiderstand zwischen den Adern einer Leitung; der Widerstand jeder Ader gegen Spannungen (Fremdspannungen); der Widerstand jeder Ader gegen Erde (Erdschluß). Alle diese Widerstandsmessungen weiden durch die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung vorgenommen und dabei gleichzeitig einige der von den einzelnen Adern erhaltenen Widerstandwerte miteinander verglichen.

Sobald die geforderten Grenzwerte eingehalten werden, erfolgt eine Gut-Aussage, sonst eine Fehleranzeige unter Angabe der Art des Fehlers und der Ader, an der dieser Fehler aufgetreten ist. Das hat den Vorteil daß sofort ersichtlich ist, an welcher Ader der Fehler zu suchen ist und nicht nur, welche Leitung schadhaft ist. Da die Grenzwerte beliebig gelegt werden können, wird ein Fehler schon festgestellt, bevor die Leitung unbrauchbar geworden ist. Auf diese Weise werden Beschwerden der Kunden vermieden.

Dadurch, daß der gesamte Prüfvorgang vollselbsttätig abläuft, können keine Ablesefehler auftreten, die beispielsweise durch Ermüdungserscheinungen der Prüienden oft vorkommen. Außerdem müssen nicht mehrere Meßinstrumente beobachtet und abgelesen werden, ihre Werte durch Augenschein untereinander und mit Tabellen der Sollwerte verglichen und nach jeder Teilmessung die Geräte umgeschaltet werden. Infolgedessen ist jede Leitung in kürzester Zeit durchgeprüft, und das Prüfergebnis liegt dem Personal, das weniger gut ausgebildet sein kann, eindeutig vor.

An Hand der Zeichnung wird ein Beispiel der Erfindung beschrieben. Alle nicht zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Einzelheiten wurden dabei weggelassen.

Während in Fig. 1 die Anschaltung der Prüfeinrichtung an eine Leitungsschleife und in F i g. 2 die Steuerung und die Meßwertausgabe gezeigt ist, ist in F i g. 3 eine Schaltungseinzelheit aus F i g. 1 ausführlicher dargestellt.

Gemäß F i g. 1 sind zwei gleichartige Adern einer Leitung *u prüfen. Als gleichartige Adern werden hier die Ader α und die Ader b einer zweiadrigen Leitung untersucht. Zu diesem Zwecke wurde die Leitung in bekannter, hier nicht näher beschriebener Weise zu einer Schleife zusammengefügt, wobei sich in dieser Schleife auch Wähler oder Koppler befinden können. Wenn man die geringeren Grenzwerte für Ableitwiderstände der Teilnchmerschleifc bei der Dimensionierung der Schwellwertschaltungen in den

Einrichtungen nach Fig. 1 berücksichtigt, können an die au untersuchenden Leitungsschleifen auch Teilnehmerleitungen angeschaltet sein, wobei wlthrend der Messung zweckmUßlge.ttveise die Handsprechhörer eingehängt bleiben. Für diese Messungen ist es gleichgültig, ob die Schleife nur durch das ,eigene Amt oder über mehrere andere Fernmeldevermittlungsanlagen verllluft.

Die EingUnge der Adern α und b werden an die Punkte «1 und fei, die Enden der Schleifen an al bzw. bl der Prüfeinrichtung angeschlossen. Die Ader β hat auf ihrer gesamten LHnge einen Schleifenwiderstand Wc und Wd, während auf der Schleife der Ader b die Widerstünde Wf und Wg auftreten. Zwischen den Adern« und b ist normalerweise ein geringer Nebenschluß vorhanden. Außerdem kann auf der Ader α oder b über einen der hier durch die Widerstände Wh bzw. Wi angedeutete Widerstände eine geringe Fremdspannung oder Erdpotential anliegen. Damit über die Leitung der Fernmeldeverkehr ordnungsgemäß abgewickelt werden kann, dürfen die Werte der Durchgangswiderstände Wc, Wd, Wj und Wg einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten, und die Sperr- oder Isolationswiderstände We, Wh und Wi dürfen ihren Grenzwert nicht unterschreiten. Die erstgenannte Gruppe von Widerstünden hat dabei einen Wert von höchstens wenigen Ohm, während die andere Gruppe von Widerständen einige 100 kOhm bzw. bei angeschlossenen Teil-

4. + ,14dl, Gl, W3,
und parallel hierzu

5. +,14dl, G2, W 4,

KAU, Wl nehmerleluingen einige lOkOhm botrügt (Isolations· widerstünde).

Bei einem Prllfvorgang wird zunächst über den Punkt Bei (Erdpotential) das Gerät belegt. Dabei

spricht über den Kontakt 1 rl (F i g, 2) das Relais R1

an. Über den Kontakt3rl (Fig. 1) bildet sich ein

Stromkreis aus

1. +,KAWlKCWhKBlU₁WlMrI₁WIn₁ -,

ίο in dem die bistabilen Magnetkerne KA, KC und KU in eine festgelegte Ausgangslage gebracht werden. Der Kontakt Sri (F ig. 2) schaltet gleichzeitig einen Stromkreis für das Relais// ein, Durch Schnellen des Kontaktes 6Λ wird dabei das Relais R1 erregt:

2. +,..., Bei, 9d2, 6h, Sri, Rl, -.

Durch öffnen des Kontaktes Ir2 und Schließen des Kontaktes 2r2 wird das Relais R1 ausgelöst, und ao das Relais R 2 befindet sich in einem Selbsthaltestromkreis. Der Kontakt Sri öffnet, wodurch das Relais H abfällt. Sobald das geschehen ist, spricht das Relais Dl an:

_a5 3. + Bel,9dl,lh, llr2,Dl, -,

und legt mit seinem Kontakt 14dl (Fig. 1) Erde an den Eingang der Adern« und b sowie Spannung über den Kontakt 12 dl an die Ausgänge dieser Adern. Dabei entstehen folgende Stromkreise:

'?±2h*^Al._% GU, 12dl, -,

KCW, b\, Wj, Ader b, Wg, b2, KBl

KBW, Wl G12,12dl, -.

Da die Adern« und b gleichartig sind, also gleichen Aderndurchgangswiderstand haben, fließt im Normalfall auch ein gleich großer Strom über diese beiden Adern. Der Strom der Ader α fließt durch je eine erste Wicklung der Magnetkerne KA und KC, der Strom der Ader b durch die erste Wicklung des Kernes KB und durch die zweite Wicklung des Kernes KC. Eine zweite (II) Wicklung der Kerne KA und KB wird über die regelbaren Widerstände Wl und Wl von Vergleichsströmen durchflossen. Die beiden Wicklungen (I und II) der Magnetkerne KA, KB und KC sind gegeneinander geschaltet, so daß, wenn die Ströme in den beiden Wicklungen unterschiedlich sind, die Kerne in ihre andere remanente Lage gekippt werden. Dabei liefert der kippende Kern über seine in Fig. 1 nicht dargestellte vierte Wicklung (IV) an das zugehörige Auswerterelais A, B oder C einen Impuls.

Eine vollständige Schaltung eines derartigen Kernes und des zugehörigen Auswerterelais ist in F i g. 3 gezeigt. Hierbei ist der Kern KB und das Relais B dargestellt; die anderen beiden Kerne haben eine entsprechende Schaltung, wobei jedoch die Widerstände WΠ und W18 sowie die Kontakte 3rl, 4rl und 16 r2 nur einmal vorhanden sind. Dafür sind die Punkte ν und w aus F i g. 3 mit entsprechenden Punkten der Kerne KA und KC verbunden.

Es sei nun angenommen, der Widerstand der Ader b, der gemeinsam durch die Widerstände Wj und Wg symbolisiert ist, würde einen vorgegebenen

65 Wert von z. B. 10 Ohm überschreiten. In diesem Fall wird in der Wicklung IV des Kernes KB ein Stromstoß induziert, der durch die Wicklung V rückkoppelt, mit Hilfe des Transistors Tb verstärkt wird und das zugehörige Relais B einschaltet. Das Relais B bindet sich über seinen Kontakt 17 b ab:

6. +, B, ITb, W2Q, 16r2, y, 4rl, WlT, -.

Auf dieselbe Weise spricht das Auswerterelais/! an, wenn der Widerstand der Ader« zu hoch ist, das Relais B bei zu hohem Widerstand der Ader b und das Relais C bei einer zu großen Widerstandsdiffer^nz zwischen den Adern α und b.

Die bisher beschriebene Messung erfolgt, während das Relais D1 im Stromkreis 3 betätigt ist (F i g. 2). Dabei wird über den Kontakt 18dl das Relais H wieder erregt. Beim Ansprechen dieses Relais // wird erneut der Kontakt 6/1 betätigt, so daß folgender Ansprechstromkreis für das Relais Dl entsteht:

7. + ,..., Be/, 9d2, 6h, 19dl, G12.D2, -.

Sobald das Relais D 2 angezogen hat, öffnet es seinen Kontakt 9d2, wodurch die Relais Dl und anschließend H abfallen. Das Relais D 2 selbst bindet sich über seinen Kontakt 1Od 2 ab.

Die Kontakte 20d2 und 21d2 (Fig. 1) schließen und legen damit über die abfallenden Kontakte 14dl bzw. 12 dl Erde bzw. Spannung an vier Spannungsteiler, an die die Punkte «1, al, b\ und bl angeschlossen sind. Diese Spannungsteiler werden aus

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Widerständen Wa9 bis Wa 16 gebildet, und zwar so, daß der jeweilige Widerstand Wa einen höheren Wert hat als der Widerstand Wb. Wenn man das Verhältnis dieser Widerstandswerte zueinander wie 2:1 wählt, so liegen an den Punkten al und al gleich große Spannungen, die zwei Drittel der Batteriespannung betragen. An den Punkten fei und bl sind die Spannungen ebenfalls gleich, jedoch nur ein Drittel der Batteriespannung, bezogen auf das Erdpotential. Auf diese Weise tritt zwischen den Punkten öl und fei sowie al und bl jeweils ein Drittel der Batteriespannung auf. Da die Punkte a I und al gegen Erde zwei Drittel der Batteriespannung aufzuweisen haben, ist an den Punkten al und al gegen Spannung ein Drittel der Batteriespannung vorhanden. Ebenso ist wegen der an den Punkten fei und bl gegen Erde auftretenden Spannung von einem Drittel der Batteriespannung der Potentialunterschied zwischen den Punkten fe 1 und 6 2 gegen Spannung zwei Drittel der Batteriespannung.

Zwischen jedem dieser vier Spannungsteiler und dem der Punkte α 1 bis fe 2, also den jeweiligen Anschlüssen an die zu prüfenden Adern, ist jeweils eine Diode G 3 bis G 6 so angeordnet, daß über den Punkt al zu Ader a nur dann ein Strom fließt, wenn ein Erdpotential an dieser Ader anliegt. Über den Punkt a2 fließt nur dann ein Strom, wenn eine Fremdspannung an der Ader α liegt. Das gleiche gilt für die über die Punkte fei und fe2 in die Ader fe fließenden Ströme.

Tritt also an einem der vier Punkte al bis fc2 ein Strom infolge eines schlechten (zu geringen) Isolationswiderstandes Wh oder Wi gegen Erde bzw. gegen ein Fremdpotentia! auf, dann spricht ein entsprechender in der Zuleitung angeordneter Indikator an.

Diese Indikatoren registrieren über die Transistoren Tae bis Tbe einen Spannungsabfall an den einstellbaren Widerständen WS bis WS. Der durch diese Transistoren fließende Strom wird verstärkt und betätigt in bekannter Weise die zugehörigen Ausv*erterelais/lE bis BE. Durch das Ansprechen dieser Relais werden im einzelnen folgende Fehler angezeigt: Beim Ansprechen des Relais AE ist der Isolationswidcrstand der Ader α gegen Erde, beim Ansprechen des Relais AS der gegen Spannung zu klein. Sobald das Relais BE erregt wird, entspricht der Isolationswiderstand der Ader b gegen Erde, beim erregten Relais BS aber gegen Spannung nicht geforderten Grenzwerten.

Ist die Ader α mit der Ader b kurzgeschlossen oder der Isolationswiderstand We zwischen diesen beiden Adern zu gering, so kommt wegen der Polungsrichtung der Dioden ein Strom vom Punkt b 1 über die zu prüfenden Adern ein Strom zum Punkt al zustande. Dieser Strom ist bedingt durch die unterschiedlichen Spannungen an den Adern α und b. Durch diesen Meßstrom sprechen die Relais AE und BS gleichzeitig an. Beim Ansprechen dieser beiden Relais wird also die Fchlcraussagc »holationswidcrstand zwischen den beiden Adern zu klein« signalisiert.

Sobald nun einer oder mehrere der genannten sieben Auswerter anspricht, wird einer (oder mehrere) der Kontakte 24« bis 30/u geschlossen und dabei ein entsprechendes Signal auf die Fchlerausgiibe /·' gegeben. Diese I'chlcrausgabc kann aus einzelnen Lumpen bestehen, es kann über mich eine Druckeinrichtung oder ein anderer Langzeitspeicher angeschlossen werden, dessen Inhalt gegebenenfalls maschinell ausgewertet wird.

Gleichzeitig wird aber auch mindestens einer der Kontakte 31 α bis 37 bs betätigt und die Kontaktkette zur Gut-Ausgabe K unterbrochen. Die genannten Kontakte können aber auch dazu herangezogen werden, den Prüfvorgang zu unterbrechen, eine Aufzeichnungseinrichtung anzulassen usw.

ίο Nach Beendigung der Prüfung, wenn also das Relais H abgefallen ist und damit der Kontakt 22 Λ geschlossen wurde, erscheint also an dem Ausgang K das Signal »kein Fehler« oder am Ausgang F ein oder mehrere Signale, die die Art des Fehlers und die Ader, an der der Fehler aufgetreten ist, anzeigen.

Das Signal »kein Fehler« kann zum selbsttätigen

Abtrennen des Prüflings und zum Anschalten des nächsten benutzt werden, wobei die Prüfeinrichtung

über den Punkt Bei in ihre Ruhelage zurückgestellt

ao und wieder neu belegt wird.

Die beschriebene Schaltungsanordnung kann durch einen erhöhten Aufwand auch so erweitert werden, daß die Messung der Isolations- und der Leitungsdurchgangswiderstände der zu prüfenden gleicharti-

gen Adern in einem einzigen Meßvorgang durchgeführt wird. Dabei wird mit Hilfe einer zusätzlichen Spannungsquelle der Leitungswiderstand bei der Messung der Nebenschlußwiderstände mit erfaßt.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, zum gleichstrommäßigen Prüfen voii gleichartigen Adern einer für die Prüfung aufgebauten Leitungsschleife und gegebenenfalls von Teilnehmerleitungen, die an diese Schleife galvanisch angeschlossen sind, dadurchgekennzeichnet. daß

a) in bekannter Weise in einem vollselbsttätigen

Prüfvorgang mehrere hoch- und niederohmige Prüfungen der verschiedenartigen Widerstände jeder von mehreren zwei zur Schleife zusammengeschlossenen gleichartig^en Adern (a, fe) vorgenommen werden, daß

b) die Prüfungsergebnisse (Durchgangs- oder Leitungswiderstand) der einzelnen Adern miteinander, soweit erforderlich, verglichen werden und daß

So c) in bekannter Weise beim Einhalten der vor

gegebenen Grenzwerte eine Gut- (K) oder Fchleraussage (F) unter Angabe der Art und des Ortes des Fehlers eindeutig angezeigt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die niederohmigen Messungen (Lcitungs- oder Durchgangswiderstand) und der Vergleich der Meßergebnisse mit Hilfe von Magnetkernen (KA, KB, KC) vorgenommen werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur niederohmigen Messung einer Leitungsschlcifc über jede der gleichartigen Adern (a, fe) und über eine erste 6s Wicklung (I) je eines Magnetkernes (KA, KB) je eine Gleich.:romsehlcife gebildet wird und daß zur Festlegung des zulässigen Grenzwertes (Wi\, WiZ) parallel zur jeweils untersuchten Ader ein

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anderer Gleichstromkreis aufgebaut wird, der über eine zweite entgegengesetzt wirkende Wicklung (II) des gleichen Magnetkernes (JfCA, KB) verläuft.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur niederohmigen Messung an die Enden der Meßschleifen mit Hilfe von Kontakten(14dl, 12dl) eines Relais (Dl) entgegengesetzte Pole der Amtsbatterie (+, —) angeschaltet werden.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vergleichen der Meßwerte aus. der niederohmigen Messung die über die jeweiligen der gleichartigen Adern (σ, b) verlaufenden Stromkreise über je eine entgegengesetzt wirkende Wicklung (I, II) eines weiteren Magnetkernes (KC) geführt werden.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer (Standzeit von Dl) von ao der niederohmigen zur hochohmigen Messung mit Hilfe von Kontakten (20d2, 21d2) eines anderen Relais (D 2) umgeschaltet wird und daß dabei die an den Enden der Meßschleife (α 1, al, bl, b2) anliegenden Gleichstrompotentiale (+, —) durch »5 andere, für die hochohmige Messung geeignete Potentiale ersetzt werden.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur hochohmigen Messung aus der Amtsspannung (+, —) mit Hilfe von Spannungsteilern (Wa9 bis Wal6) mehrere unterschiedliche Potentiale erzeugt werden .und daß an den Anfang und an das Ende je einer Ader (αϊ, σ2 bzw, bl, bl) jeweils dasselbe Teilpotential (²/a bzw. Vs) der Amtsspannung angelegt wird.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hochohmigen Messungen (Isolationswiderstand) durch Messen des Spannungsabfalles an Widerständen (WS bis WS) vorgenommen werden, durch die der Ableitstrom (Leckstrom) fließt.

9. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei den niederohmigen und hochohmigen Messungen beim Überschreiten der vorgegebenen Grenzwerte je ein oder mehrere Auswerterelais (A, B, C, AE, AS, BS, BE) erregt werden, deren Kontakte (24 a bis 30 fei) bei der Fehleraussage (F) je eine Anzeige- und/oder Registriereinrichtung betätigen, und deren weitere Kontakte (31a bis 37 fei) eine Kontaktkette unterbrechen, die sonst zur Anzeige der Gut-Aussage (K) führt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen