DE2144537A1 - Meldeanlage - Google Patents

Description

2U4537

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, den - β. SER 197 1

Witteisbacherplatz 2

71/2142

MeIdeanlage ·

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meldeanlage mit an einen Frequenzgenerator für Spannungsimpulse wechselnder Polarität angeschlossene Leiterschleifen, über die durch Unterdrücken einer der zwei möglichen Stromrichtungen durch einen Melder oder beider Stromrichtungen geraeinsam insgesamt vier Meldekriterien an eine Auswerteeinrichtung übert-ragbar sind. Es ist bereits bekannt, sinusförmigen Wechselstrom oder Rechteckimpulse wechselnder Polarität, auf eine Leiterschleife zu geben und durch einen Melder eine der beiden sich daraus ergebenden Stromrichtungen zu unterdrücken. Dazu sind beispielsweise im Melder zwei antipolax' geschaltete Richtleiter vorgesehen, von denen immer nur einer im Strompfad liegt. Im Ruhezustand fließt dann Strom^iner .Richtung und im Meldefall nach Umschalten der Richtleiter ein Strom der anderen Richtung. Außerdem ist durch Stromimpulse wechselnder Polarität ein Kurzschluß der Leitung und Wegfall jeglichen Stromes eine Leitungsunterbrechung zu erkennen. Sollen solche Meldeanlagen über größere Entfernungen arbeiten, so macht sich bei der dafür üblichen Frequenz von etwa 47 Hz die Leiterkapazität bereits nachteilig bemerkbar, da Blindströme das Meßergebnis verfälschen. Der Erfindung liegt die A-ufgabe zugrunde, eine solche Meldeanlage für vier Meldekriterien zu schaffen, die auch bei langen, große Leitungskapazitäten aufweisenden Leiterschleifen noch sicher arbeitet und trotzdem einfach auszuwerten ist.

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Erfindungsgemäß wird dies bei einer Meldeanlage mit an einen Frequenzgenerator für Spannungsimpulse wechselnder Polarität angeschlossenen Leiterschleifen dadurch erreicht, daß der Frequenzgenerator über einen gev/issen Bereich amplituden-konstante Spannungsiinpulse an die Leiterschleife gibt, und daß die vom Frequenzgenerator synchronisierbare Auswerteeinrichtung die Stromverhältnisse in den Leiterschleifen jeweils gegen Ende des konstanten Amplitudenbereichs der Spannungsimpulse mit einem gegenüber der Länge des konstanten Amplitudenbereichs kurzen Abfrageimpuls, ^ vorzugsweise über Koinzidenzgatter, auswertet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten Ausfülirungsbeispiel.

Es zeigen

Fig.· 1 ein Spannungs- und Stromdiagramm bei Betrieb einer Meldeanlage mit sinusförmigen Spannungen,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Meldeanlage,

Fig. 3 .ein Spannungs- und Stromdiagramm bei Betrieb der . Meldeanlage mit trapezförmigen Spannungen und

Fig. 4 einen Frequenzgenerator für trapezförmige Spannungen.

In den Diagrammen gemäß Fig.1 wird eine sinusförmige Prüfspannung P auf die Leiterschleife Lt einer Meldeanlage gegeben. Im Ruhezustand R v/erden im Melder, wie später noch zu erläutern ist, eine der beiden Halbwellen unterdrückt, so daß nur ein' Strom positiver Richtung durch die Leiterschleife Lt fließt. Gleichzeitig bewirkt aber die Leitungskapazität der Leiterschleife Lt den gestrichelt dargestellten Blindstrom Ic und aus allem ist zu erkennen, daß praktisch im ganzen Bereich einer Amplitude Strom fließt, also eine

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Unterscheidung zwischen Bereichen mit und ohne Strom ziemlich schwierig ist. Dies insbesondere auch deshalb, v/eil je nach dem ohmschen Widerstand und der Leiterkapazität die aus beiden Strömen, nämlich dem Wirk- und Blindstrom,' Resultierende ganz unterschiedlichen Verlauf haben kann. Entsprechendes gilt für den Meldezuatand M, wenn nur die negative Halbwelle des Y/irkstromes fließen sollte. Besonders deutlich wird die nachteilige Wirkung des Blindstroms Ic für den Fall der Leitungsunterbrechung U, wenn auf der Leiterschleife Lt überhaupt kein Strom fließen dürfte. Für den Pail des Kurzschlusses K überlagert sich ebenfalls der Blindstrom Ic dem Wirkstrom.

Die im Blockschaltbild gem. Pig.2 dargestellte Meldeanlage besteht aus einem Taktgeber Tg für eine Frequenz von 47 Hz₅ der Rechteckimpulse wechselnder Polarität abgibt. An ihn angeschlossen ist ein Taktumformer¹ Tf, der diese RechteckrimpulsG in trapezförmige Impulse umwandelt und diese an das Ließglied Mg der Auswerteeinrichtung AW gibt. An das Heß-· glied Mg ist die Leiterschleife Lt angeschlossen, die v/ie durch nicht weiter bezeichnete Y/iderstände und Kondensatoren angedeutet, eine Wirk- und Blindwiderstand-Komponente aufv/eiE-t. Die Leitcrschleife Lt selbst ist am Ende durch den Mυ]der Md mit der Taste Ta dem Widerstand Wi und den Richtleitcm Ri1, Ri2 abgeschlossen. Im Ruhezustand, wenn also keine Meldung an die Zentrale abzugeben ist, ist der durch die Taste Ta betätigbare Umschaltkontakt in Ruhe und damit der Richtleiter Ri1 in den Strompfad der Leiterschleife Lt eingeschleift.

Diener Zustand ist in Pig. 3 dargestellt, und zwar sind zunächst die Impulse wechselnder Polarität vom Taktgeber Tg₅ die .AbfrageImpulse vom Differenzierglied Dg und die vom Iinpulsumformer Tf abgegebene trapezförmige Prüf spannung P

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dargestellt. Weiterhin erkennt man darunter die positiven trapezförmigen Stromimpulse, die im Ruhezustand R der Meldeanlage durch die Ledterschleife Lt fließen. Wird nun die Taste Ta gedrückt, also statt des Richtleiters RH, der dazu antipolare Richtleiter Ri2 in den Strompfad der Meldeschleife It eingesehleift, so fließt nunmehr der negative trapezförmige Strom gemäß dem Meldevorgang M. Schließlich sind noch der Fall der Leitungsunterbrechung TJ und des Leitungskurzschlusses K dargestellt. In all den angeführten Fällen sind wiederum&ie Blindströme Ic, die sich aus 'der Leitungskapazität der Leiterschleife Lt ergeben, gestrichelt eingezeichnet.

Dabei ist sofort zu erkennen, daß diese Blindströme Ic am Ende des konstanten Amplitudenbereichs der Prüfspannung P nach Null gehen, also in diesem Zeitbereich tatsächlich nur der vorhandene Wirkstrom maßgebend ist. Deshalb v/erden auch vom Taktgeber Tg über das Differenzierglied Dg Nadel- , impulse abgeleitet, die nur die Meßergebnisse in diesem Zeitraum auswerten. Dazu wird über die Richtleiter Rij3 bzw. Ri4 die Richtung der Wirkströme in der Leitung Lt ab einem gewissen Schwellwert, der ebenfalls von den Richtleitern Ri3j Ri4 abhängt, in die monostabilen Speicher Sp1, Sp2 gegeben. Da diese monostabilen Speicher Sp1, Sp2 aber auch Koinzidenzgatter enthalten, werden die Meßergebnisse aus dem Meßglied Mg nur dann in ihnen wirksam, wenn gleichzeitig die Nadelimpulse von dem Differenzierglied Dg anliegen. Die monostabilen Speicher Sp1, Sp2 werten also nur die Wirkströme" aus, die während der kurzen Dauer der Nadelimpulse des Differenziergliedes Dg vorliegen. Die monostabilen Speieher Sp1, Sp2 sind dabei so dimensioniert, daß sie den Zeitraum zwischen zwei Nadelimpulsen zu überbrücken vermögen, also nur dann in die Ruhelage zurückkehren, wenn sich die Stromrichtung des Ruhestroms R infolge Meldegabe, Leitungsbruch oder Kurzschluß in der Leitungsschleife Lt ändert. In der

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Auswerteeinrichtung AW gem. Pig. 2 sind dann noch vier Lampen Ia1 bis La4 dargestellt, deren Aufleuchten entsprechend der danebenstehenden Aufstellung die vier inög-, liehen Meldekriterien wiedergibt. So bedeutet das Aufleuchten der Lampen

La2 & La4 = R (Ruhezustand)

La1 & La3 = M (Meldesustand)

LaI & La4 = U (Leitungs-Unterbrechung)

La2 & La3 = K (Leitungs-Kurzschluß).

Der in Fig. 4 dargestellte Impulsumformer ist durch Schließen des Schalters Sch -an die Spannungsquelle Q an- und damit einzuschalten. Damit gibt der Taktgeber Tg Rechteckimpulse wechselnder Polarität von 47 Hz über die Widerstände Wi1, Wi2 an die Basen der Transistoren T1, T2, die nur als Verstärker.stuf e dienen. Ihnen Jiaehges ehaltet sind die Transistoren T3 und T4, die einen eingeprägten Strom liefern und damit den Kondensator 01 wechselweise umladen, wobei der Transistor T4 den Kondensator C1 auf- und der Transistor T3 den Kondensator 01 entlädt. Damit entsteht eine symmetrische Dreiecksspannung am Kondensator 01, die durch entsprechende Dimensionierung der Widerstände Wi3 bis Y/111- und der Spannung der Quelle Q in eine Trapezkurve überführt werden kann, welche durch optimale Dimensionierung nur relativ geringe Oberwellenspannungen erzeugt. Der Transistor T5 schließlich dient nur noch als Htkopplung gegenüber nachfolgenden Lastverstärkern.

Durch den Kondensator 02 und die Widerstände Wi9 und Wi11 kann der waagrechte Teil der Trapezkurve leicht geneigt werden, womit optimal kurze Ladezeiten für die Leiter,-kapazität erreicht werden. Durch zweckmäßige Dimensionierung des Kondensators 02 und des Widerstandes Wi9 wird erreicht,

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daß die ITeigung kurz vor dem Abfragepunkt wieder fast waagrecht verläuft.

Im Ausführungsbeispiel sind teilweise auch mechanische Schalter zum Beispiel die Taste Ta dargestellt. ITatürlich kann die ganze Anlage mit elektronischen bzw. integrierten Bauteilen erstellt werden, wie es heute jedem Fachmann geläufig ist.

4 Figuren

5 Patentansprüche

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Claims (5)

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   Patentansprüche

   M .^ Meldeanlage mit an einen Irequenzgenerator für Spannungsimpulse wechselnder Polarität angeschlossenen Leiterschleifen, über die durch Unterdrücken einer der zwei möglichen Stromrichtungen durch, einen Melder oder .beider Stromrichtungen gemeinsam insgesamt vier Meldekriterien je Periode an eine Auswerteeinrichtung in der Zentrale übertragbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgenerator (Tg; Tf) über einen gewissen Bereich amplitudenkonstante Spannungsimpulse an die Leiterschleife (Lt) gibt, und daß die vom Frequenzgenerator (Tg, Tf) synchronisierbare Auswerteeinrichtung (AT/) die Stromverhältnisse in den Leiterschleifen (it) jeweils gegen Ende des konstanten Amplitudenbereichs der Spannungsimpulse mit einem gegenüber der Länge des konstanten Amplitudenbereichs kurzen Abfrageimpulse vorzugsweise über Koinzidenzgatter (Sp1, Sp2), auswertet.
2. 2. MeIdeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgenerator (Tg; Tf) trapezförmige Spannungsimpulse abgibt.
3. 3. Meldeanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die über einen gewissen Bereich amplitudenkonstanten Spannungsimpulse eine geringfügig abnehmende Tendenz in diesem konstanten Amplitudenbereich aufweisen.

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4. 4. Meldeanlage nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (AW) zwar den gesamten Stromverlauf abtastet, dieser aber nur durch den kurzen Abfrageinipuls ausgewertet wird.
5. 5. Meldeänlage nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß schwellwertabhängige Schalter (Ri3j Ri4) der Auswerteeinrichtung (AW) nur Ströme bestimmter Größe auswerten.

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