DE2048195B1 - Schaltungsanordnung zur Überwachung zweier parallel arbeitender Wechselstrom oder Taktgeneratoren in Fernmelde , insbe sondere Fernsprechvermittlungsanlagen - Google Patents

Description

• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die in bekannter Weise bei Ausfall des einen Generators die von ihm im Normalzustand gespeiste Verbrauchergruppe dem anderen, intakten Generator zuschaltet, bei Kurzschluß auf der Verbraucherleitung aber ein Weiterschalten verhindert oder rückgängig macht, wobei die intakte Verbraucherleitung mit Wechselstrom oder mit Takten weiterhin, wie im Normalfall, ununterbrochen versorgt wird.
• Es ist zwar auch eine Schaltungsanordnung bekannt, z.B. aus der deutschen Patentschrift 1 186 911, in der ein andauerndes Umschalten beider Generatoren verhindert wird. Das ist aber nur dann der Fall, wenn beide Generatoren defekt sind, oder wenn auf der Verbraucherleitung ein Kurzschluß ist und der Ersatzgenerator ausgefallen ist. Andernfalls wird auch hier die (einzige) Verbraucherleitung laufend von einem Generator auf den anderen umgeschaltet.
• Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung erfüllt die gestellte Aufgabe dadurch, daß zusätzlich zu dem jeweils ersten Überwachungskreis, der die von dem Generator abgegebenen Potentiale überwacht, an die Verbrauchergruppe ein ebenfalls mindestens einen Schwellwertschalter und einen Indikator enthaltender zweiter Überwachungskreis dauernd angeschaltet ist, daß im Ruhezustand der Indikator des jeweils ersten Überwachungskreises durch ein vom Indikator des zugehörigen zweiten Überwachungskreises gesteuertes Schaltmittel vorbereitend an den Schwellwertschalter des ersten tJberwachungskreises angeschaltet ist, daß aber der Indikator des zweiten Überwachungskreises an seinen Schwellwertschalter erst nach Ansprechen des Indikators des ersten Schaltkreises mit einem seiner Schaltmittel anschaltbar ist, wobei parallel zu diesem Schaltmittel ein gleichartiges Schaltmittel des Indikators des zweiten Überwachungskreises liegt, das gegebenenfalls schließt, bevor das andere Schaltmittel öffnet, und daß gleichzeitig mit dem Anschalten des Indikators des zweiten Überwachungskreises die Verbrauchergruppe vom zugehörigen gestörten Generator abgetrennt und dem anderen Generator mit Hilfe weiterer Schaltmittel des Indikators zugeschaltet wird.
• Die Erfindung hat den Vorteil, daß jede Verbrauchergruppe auf ein Vorhandensein von Kurzschlüssen und jeder Generator auf dessen Ausfall getrennt überwacht wird. Erst dadurch kann eindeutig zwischen einem Kurzschluß und einem Generatorfehler unterschieden werden, solange wenigstens noch einer der beiden Generatoren intakt ist. Voraussetzung ist darüber hinaus noch eine erfindungsgemäße Einfügung der Schaltmittel zwischen Schwellwertschalter und Indikator, die gleichzeitig eine Abtrennung der mit einem Kurzschluß behafteten Verbrauchergruppe von der intakten Gruppe vornehmen.
• Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei einem Kurzschluß auf der Verbraucherleitung diese nicht der intakten Verbrauchergruppe hinzugeschaltet wird und sie ebenfalls arbeitsunfähig macht. Bei einem defekten Generator jedoch erhalten beide Verbrauchergruppen die erforderlichen Impulse.
• Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind weitere Schaltmittel des zweiten Überwachungskreises in die Leitung zu der zugehörigen Verbrauchergruppe eingefügt, und zwar zwischen dem Anschluß des zweiten Überwachungskreises und die Schaltmittel, die bei Ausfall eines Generators die eine Verbrauchergruppe dem anderen, intakten Generator zuschalten. Diese Schaltmittel bringen den Vorteil, daß sie durch Auftrennen der kurzgeschlossenen Leitung beide Generatoren vor Überlastung durch hohe Ströme schützen. Außerdem steht bei Ausfall des einen Generators der andere zur Versorgung der intakten Verbrauchergruppe zur Verfügung.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschrieben.
• Da Schwellwertschaltungen Sla, S2a, Sieb, S2b, Wechselstrom- und Taktgeneratoren Ga, Gb sowie Alarm- und Anzeigeeinrichtungen A in Relais- und in elektronischer Ausführung hinreichend bekannt sind, werden keine Einzelheiten dieser Bauteile dargestellt. Die Indikatoren R 1 a, R 2 a, R 1 b, R 2 b sind hier als Relais und die von ihnen betätigten Schaltmittel 1r1a. . . 5r2a als Relaiskontakte der Übersichtlichkeit halber gezeichnet und erläutert, sie werden jedoch meistens mit elektronischen Bauelementen, wie Transistoren, Thyristoren usw., realisiert.
• Die beiden Verbrauchergruppen VGa und VGb sind gemäß der Zeichnung zweiadrig mit den Generatoren Ga, Gb verbunden. Je nach Bedarf kann die Adernzahl aber auch verringert oder erhöht werden.
• Im Normalzustand speist der Generator Ga über die Kontakte 2 r 1 a, 3 r 1 a, 4r2a und 5r2b über eine zweiadrige Leitung die Verbrauchergruppe VGa und der Generator Gb über entsprechende Kontakte die Verbrauchergruppe VGb. Die Klemmenspannung des Generators Ga wird vom Überwachungskreis Ula, die des Generators Gb vom Überwachungskreis U 1 b, die Verbrauchergruppe VGa vom tZberwachungskreis U2a und die Verbrauchergruppe VGb vom Überwachungskreis U2b beobachtet.
• Da die am Generator Ga angeschlossenen Einrichtungen im Normalfall genauso aufgebaut und angeschlossen sind wie die Einrichtungen am Generator Gb, werden zunächst nur die Vorgänge, die am Generator Ga stattfinden, beschrieben. Eine derartige Bauweise hat den Vorteil, daß bei Ausfall des einen Generators oder der zugehörigen tÇberwachungskreise, die als Baugruppen auf einer Steckkarte angeordnet sind, diese leicht durch eine Reservebaugruppe ersetzt werden können, ohne darauf achten zu müssen, ob es sich hierbei um den einen oder den anderen Teil der Schaltungsanordnung handelt.
• Der Überwachungskreis U 1 a besteht aus einem Schwellwertschalter 5 ja, der anspricht, wenn die Klemmenspannung des Generators Ga einen bestimmten Wert unterschritten hat. Über den geschlossenen Ruhekontakt 2r2a spricht daraufhin der Indikator Rla an und schaltet mit seinen Kontakten 2 r 1 a und 3 r 1a die Verbrauchergruppe VGa an die Ausgangs klemmen des Generators Gb.
• An der zu der Verbrauchergruppe VGa führenden Leitung ist im Überwachungskreis U2a ein Schwellwertschalter S2a angeschlossen. Bei Ausfall der Generatorspannung an den Klemmen Ga spricht folglich auch der Schwellwertschalter 52 a an, so daß über den inzwischen geschlossenen Kontakt 1 r 1 a des Indikators Rla auch der Indikator R 2 a ansprechen kann. Dieser Indikator trennt mit seinen Kontakten 4r2a und 5r2a die Leitung zur Verbrauchergruppe VGa auf und schaltet gleichzeitig die Schutzwiderstände W 1 a und W 2 a zwischen Verbraucher und Generator. Diese Schutzwiderstände sind so bemessen, daß der speisende Generator sicher vor Überlastung geschützt ist; andererseits gelangt eine so hohe Spannung über sie zur Verbrauchergruppe VGa, daß der Schwellwertschalter 52 a nur bei Kurzschluß in der Verbrauchergruppe ansprechen kann.
• Sobald der Indikator R2a eine Unterspannung auf der Leitung gemeldet hat, öffnet er den Ruhekontakt 2r2a, so daß der IndikatorRla, durch den Kondensator Ca stark verzögert, aberregt wird. Während dieser Abfallzeit, in der die Verbrauchergruppe VGa vom Generator Gb mitgespeist wird, untersucht der Überwachungskreis U2a, ob jetzt immer noch eine Unterspannung auf der Leitung herrscht. Ist das der Fall, so wird auf einen Kurzschluß in der Verbrauchergruppe VGa geschlossen. Der Indikator R 2 a bleibt erregt, so daß der IndikatorRla den Kontakt lrla öffnet und außerdem mit den Kontakten 2r1a und 3r1a die Leitung zu der Verbrauchergruppe VGa wieder auf den Generator Ga zurückschaltet. Dadurch ist dieser Generator wieder einsatzbereit und kann aushelfen, falls der Generator Gb ausfällt. Der IndikatorR2a kann nicht aberregt werden, da er über seinen eigenen Kontakt lr2a gehalten wird.
• Stellt jedoch der Überwachungskreis U2a fest, daß nach Umschaltung der Verbrauchergruppe VGa sich wieder ein hinreichendes Potential auf der Leitung befindet, also der Generator Ga schadhaft ist, so fällt, noch bevor der Indikator Rla aberregt werden konnte, der IndikatorR2a ab und schließt erneut seinen Kontakt 2 r2 a, so daß der Indikator Rla angesprochen bleibt. Der Generator Ga bleibt also abgeschaltet, und beide Verbrauchergruppen VGa und VGb werden gemeinsam von dem Generator Gb gespeist.
• In der Zeichnung ist gezeigt, daß der Kondensator Ca die Abfallverzögerung des IndikatorsRla bewirkt. Diese Maßnahme kann aber auch durch eine Justierung der Kontakte des Indikators Rla oder auf eine andere Weise bewirkt werden, wenn damit sichergestellt ist, daß der IndikatorRla nicht eher die Kontakte 2r1a und 3rla in die Ruhelage zurückbringt, bevor der Indikator R 2a die Spannungsverhältnisse auf der Verbraucherleitung untersucht und das Ergebnis über den Indikator R 2 a ausgewertet hat.
• Fällt zusätzlich zum Generator Ga auch noch der Generator Gb aus, so liegt an beiden Leitungen keine Spannung mehr an. Damit sprechen alle vier Überwachungskreise Ul a, U2a, Ul b und U2b an. Nach der vorgenannten Prüfzeit fallen wieder die Indikatoren R 1 a und R 1 b ab, so daß die beiden Verbrauchergruppen auf ihre im Normalfall zugehörigen Generatoren geschaltet sind.
• Der gleiche Schaltzustand stellt sich auch ein, wenn auf beiden Leitungen zu den Verbrauchern ein Kurzschluß vorhanden ist.
• Durch einen Nebenschluß der Leitung zu einer Verbrauchergruppe kann der Fall eintreten, daß bei nicht genau eingestellten Schwellen der Schwellwertschalter S1 a und S2a nicht der erstgenannte Schalter, dafür der andere anspricht. Um diesen Zustand zu vermeiden, sind die Schwellwerte so gelegt, daß die Schwelle des Schwellwertschalters Sla höher liegt und folglich der Indikator R 1 a zuerst anspricht.
• Je nachdem welcher der Indikatoren erregt ist, wird mit den Kontakten 3r2a, 3r2b, 4rla oder 4 r 1 b eine entsprechende Signalisierung innerhalb der Alarmeinrichtung A eingeschaltet. Es besteht außerdem noch die Möglichkeit, daß zwischen dringendem Alarm (Kurzschluß auf einer oder auf beiden Leitungen zu den Verbrauchergruppen VGa und VGb, Ausfall beider Generatoren Ga, Gb) oder nicht dringendem Alarm (Ausfall eines der Generatoren) unterschieden werden kann.
• Soll auf die Möglichkeit verzichtet werden, daß im Falle eines Kurzschlusses auf einer der beiden Leitungen der zugehörige Generator für den anderen zur Aushilfe bereitsteht, so kann der Aufwand dadurch verringert werden, daß die Schutzwiderstände Wla, W2a und die Kontakte 4r2a und 5r2a sowie die entsprechenden Schutzwiderstände und Kontakte der zweiten Leitung weggelassen werden. In diesem Fall muß dafür Sorge getragen werden, daß die Generatoren Ga und Gb kurzschlußfest sind.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur Überwachung zweier parallel arbeitender Wechselstrom- oder Taktgeneratoren, die gleichzeitig getrennte Verbrauchergruppen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen speisen, bei Ausfall des einen Generators der andere, intakte Generator die Speisung beider Verbrauchergruppen übernimmt, wobei dieser Ausfall durch Messen des Potentialabfalls an den Generatorausgängen mit Hilfe von je einem einen Schwellwertschalter und einen Indikator enthaltenden Überwachungskreis festgestellt wird, d a d u r c h gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem jeweils ersten Überwachungskreis (U1a, Alb), der die von dem Generator (Ga, Gb) abgegebenen Potentiale überwacht, an die Verbrauchergruppe (VGa, VGb) ein ebenfalls mindestens einen Schwellwertschalter (S 2 a, S 2 b) und einen Indikator (R2a, R2b) enthaltender zweiter Oberwachungskreis (U2a, U2b) dauernd angeschaltet ist, daß im Ruhezustand der Indikator (Rla, Rlb) des jeweils ersten Oberwachungskreises (via, Ulb) durch ein vom Indikator des zugehörigen zweiten Überwachungskreises (U2a, U2b) gesteuertes Schaltmittel (2r2a, 2r2b) vorbereitend an den Schwellwertschalter (R 1 a, Rlb) des ersten Überwachungskreises (via, Ulb) angeschaltet ist, daß aber der Indikator (R 2 a, R2b) des zweiten Überwachungskreises (U2a, U2b) an seinen Schwellwertschalter (S2a, S2b) erst nach Ansprechen des Indikators (R 1 a, R 1 b) des ersten Schaltkreises (Ula, Ulb) mit einem seiner Schaltmittel (Irla, Irib) anschaltbar ist, wobei parallel zu diesem Schaltmittel (lrla, irlb) ein gleichartiges Schaltmittel (1 r 2 a, lrlb) des Indikators (R2a, R 2 b) des zweiten Überwachungskreises (U2a, U2b) liegt, das gegebenenfalls schließt, bevor das andere Schaltmittel (Irla, irib) öffnet, und daß gleichzeitig mit dem Anschalten des Indikators (Rla, Rlb) des zweiten Überwachungskreises (U2a, U2b) die Verbrauchergruppe (VGa, VGb) vom zugehörigen gestörten Generator (Ga, Gb) abgetrennt und dem anderen Generator mit Hilfe weiterer Schaltmittel des Indikators (2rla, 3rla; 2rlb, 3reib) zugeschaltet wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die beiden ersten Überwachungskreise (U1a, U1b) und die beiden zweiten Überwachungskreis e (U 2 a, U 2 b) völlig gleich aufgebaut sind.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Indikator (Rla, Rlb) des ersten Überwachungskreises (Ula, Ulb) durch einen Kondensator (Ca, Cb) abfallverzögert ist.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Weitere Schaltmittel (4r2a, 5r2a; 4r2b, 5r2b) des zweiten Überwachungskreises (U2a, U2b) in der Leitung zu der zugehörigen Verbrauchergruppe (VGa, VGb) zwischen den Anschluß des zweiten tJberwachungskreises (U2a, U2b) und die Schaltmittel (2r1a, 3r1a; 2r1b, 3r1b) angeordnet sind, die bei Ausfall eines Generators (Ga, Gb) die eine Verbrauchergruppe (VGa, VGb) dem anderen, intakten Generator zuschalten, so daß diese Leitung im Kurzschlußfall in der Verbrauchergruppe durch einen Schutzwiderstand (Wla, W2a; Wlb, W2b) von beiden Generatoren getrennt ist.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertschalter (Sla, Slb) des ersten Uberwachungskreises (U1 a, Ulb) einen geringeren Ansprechschwellwert besitzt als der Schwellwertschalter (S2a, S2b) des zweiten Überwachungskreises (U2a, U2b).

   Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung zweier parallel arbeitender Wechselstrom- oder Taktgeneratoren, die gleichzeitig getrennte Verbrauchergruppen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen speisen, bei Ausfall des einen Generators der andere, intakte Generator die Speisung beider Verbrauchergruppen übernimmt, wobei dieser Ausfall durch Messen des Potentialabfalls an den Generatorausgängen mit Hilfe von je einem einen Schwellwertschalter und einen Indikator enthaltenden Überwachungskreis festgestellt wird.

   Für die Überwachung solcher Generatoren gibt es schon eine Vielzahl von Schaltungsanordnungen.

   Die meisten davon sind so aufgebaut, daß das Absinken der Spannung jedes Generators an seinen Ausgangsklemmen beobachtet wird. Sobald ein bestimmter Schwellwert unterschritten wird, schaltet ein Relais oder eine elektronische Einrichtung die Verbraucher an den anderen, intakten Generator.

   Diese Schaltungsanordnung arbeitet einwandfrei, solange der Fehler am Generator zu suchen ist, versagt aber, wenn ein Kurzschluß auf der Verbraucherleitung die Spannung zusammenbrechen läßt. Denn nach dem Wegschalten der Verbraucher vom Generator erscheint an seinen Ausgangsklemmen wieder die volle Spannung, so daß die von ihm im Normalfall gespeisten Verbraucher wieder zu ihm zurückgeschaltet werden. Inzwischen hat aber die mit dem Kurzschluß behaftete Leitung die Ausgangsspannung des anderen Generators absinken lassen, so daß die andere Überwachungseinrichtung aktiviert wird und diese Verbrauchergruppe auch noch dem ersten Generator zuschaltet. Da der Kurzschluß weiter besteht, werden beide Verbrauchergruppen laufend hin- und hergeschaltet.

   Eine z. B. aus der Offenlegungsschrift 1 513 062 bekannte Schaltungsanordnung sieht für solche Fälle eine Begrenzung des entnommenen Stromes auf einen Wert vor, der dem Generator nicht schadet, aber zum Ansprechen einer Sicherung führt. In unbemannten Amtern ist das von Nachteil, da in jedem Fall das Eingreifen von Betriebspersonal zum Auswechseln der Sicherung erforderlich ist, auch wenn inzwischen der Kurzschluß, beispielsweise durch Abschalten eines Schaltgliedes, das den Kurzschluß verursacht hat, beseitigt ist.