DE2144537C3 - Meldeanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meldeanlage mit an einen Impulsgenerator für Spannungsimpulse wechselnder Polarität angeschlossene Leiterschleifen, über die durch Unterdrücken einer der zwei möglichen Stromrichtungen durch einen Melder oder beider Stromrichtungen gemeinsam insgesamt vier Meldekriterien an eine Auswerteeinrichtung übertragbar sind. Es ist bereits bekannt (AT-PS 130 916), 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 antipoiar geschaltete Richtleiter vorgesehen, von denen immer nur einer im Strompfad liegt. Im Ruhezustand fließt dann Strom einer 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 Aufgabe 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

s Erfindungsgemäß wird dies bei einer Meldeanlage mit an einen Impulsgenerator für Spannungsimpulse wechselnder Polarität angeschlossenen Leiterschleifen dadurch erreicht, daß der Impulsgenerator über einen gewissen Bereich amplitudenkonstante Spannungsimpulse an die Leiterschleife gibt und daß die vom Impulsgenerator 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

Die »Schaltungsanordnung zur Überwachung der Zustände von Einrichtungen« (DE-AS 10 62 150) gibt getastete Wechselspannungs-Impulspakete auf die Leitung und synchronisiert dadurch die einzelnen Stationen und die Zentrale miteinander. Außerdem kennzeichnet das dadurch gebildete Impulsraster die entsprechenden Signale, so daß erkennbar ist, zu welcher Stelle sie gehören. Darüber hinaus ist dieser Druckschrift aber kein weiterer Hinweis zur erfindungsgemäßen Lehre der Anmeldung zu entnehmen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem in des Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es ?eigt

F i g. 1 ein Spannungs- und Stromdiagramm bei Betrieb einer Meldeanlage mit sinusförmigen Spannungen,

F i g. 2 ein Blockschaltbild der Meldeanlage, Fig.3 ein Spannungs- und Stromdiagramm bei

Betrieb der Meldeanlage mit trapezförmigen Spannungen und

F i g. 4 einen Impulsgenerator für trapezförmige Spannungen.
In den Diagrammen gemäß F i g. 1 wird eine sinusförmige Prüfspannung P auf die Leiterschleife Lt einer Meldeanlage gegeben. Im Ruhezustand R werden 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 /cund aus allem ist zu erkennen, daß praktisch im ganzen Bereich einer Amplitude Strom fließt also eine Unterscheidung zwischen Bereichen mit und ohne Strom ziemlich schwierig ist Dies insbesondere auch deshalb, weil 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 Meldezustand M, wenn nur die negative Halbwelle des Wirkstromes 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 Fall des

eo Kurzschlusses K überlagert sich ebenfalls der Blindstrom ledern Wirkstrom.

Die im Blockschaltbild gem. Fig.2 dargestellte Meldeanlage besteht aus einem Taktgeber Tg für eine Frequenz von 47 Hz, der Rechteckimpulse wechselnder Polarität abgibt An ihn angeschlossen ist ein Taktumformer Tf, der diese Rechteckimpulse in trapezförmige Impulse umwandelt und diese an das Meßglied Mg der Auswerteeinrichtung AW.gibt An das Meßglied Mg ist

die Leiterschleife Lt angeschlossen, die wie durch nicht weiter bezeichnete Widerstände und Kondensatoren angedeutet, eine Wirk- und Blindwiderstand-Komponente aufweist Die Leiterschleife Lt selbst ist am Ende durch den Melder Mdmit der Taste Ta dem Widerstand Wi und den Richtleitern RiI, Ri 2 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 Ri 1 in den Strompfad der Leiterschleife Lt eingeschleift

Dieser Zustand ist in F i g. 3 dargestellt, und zwar sind zunächst die Impulse wechselnder Polarität vom Taktgeber Tg, die Abfrageimpulse vom Differenzierglied Dg und die vom Impulsumformer Tf abgegebene trapezförmige Prüispannung P dargestellt Weiterhin erkennt man darunter die positiven trapezförmigen Stromimpulse, die im Ruhezustand R der Meldeanlage durch die Leiterschleife Lt fließen. Wird nun die Taste Ta gedrückt, also statt des Richtleiters Ri 1. der dazu antipolare Richtleiter Ri 2 in den Strompfad der Meldeschleife Lt eingeschleift, so fließt nunmehr der negative trapezförmige Strom gemäß dem Meldevorgang M Schließlich sind iioch der Fall der Leitungsunterbrechung U und des Leitungskurzschlusses K dargestellt In all den angeführten Fällen sind wiederum die 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 Wirkstrcvn maßgebend ist Deshalb werden auch vom Taktgeber Tg über das Differenzierglied Dg Nadelimpulse abgeleitet, die nur die Meßergebnisse in diesem Zeitraum auswerten. Dazu wird über die Richtleiter Ri 3 bzw. Ri 4 die Richtung der Wirkströme in der Leitung Lt ab einem gewissen Schwellwert, der ebenfalls von den Richtleitern Ri3, RiA abhängt, in die monostabilen Speicher 5p 1, Sp 2 gegeben. Da diese monostabilen Speicher 5p 1, 5p 2 aber auch Koinzidenzgatter enthalten, werden die Meßergebnisse aus dem Meßglied Mg nur dann in ihnen wirksam, wenn gleichzeitig die Nadelimpulse von dem DifferenziergKed Dg anliegen. Die monostabilen Speicher Sp J, Sp 2 werten also nur die Wirkströme aus, die während der kurzen Dauer der Nadelimpulse des Differenzicrgliedes Dg vorliegen. Die monostabilen Speicher Sp 1, Sp 2 sind dabei so dimensioniert, daß sie den Zeitraum zwischen zwei Nadelimpuisen zu überbrücken vermögea 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 Auswerteeinrichtung AW gem. F i g. 2 sind dann noch vier Lampen La 1 bis La 4 dargestellt, deren Aufleuchten entsprechend der danebenstehenden Aufstellung die vier möglichen Meldekriterien wiedergibt So bedeutet das Aufleuchten der Lampen
ιυ

La2& La4 = R (Ruhezustand), La 1 & La 3 = Ai(MeldezustandX La 1 & La 4 = U (Leitungs-Unterbrechung), La 2 & La 3 = L (Leitungs-Kurzschluß).

Der in Fig.4 dargestellte Impulsformer ist durch Schließen des Schalters Sch an die Spannungsquelle Q an- und damit einzuschalten. Damit ergibt der Taktgeber Tg Rechteckimpulse wechselnder Polarität von 47 Hz über die Widerstände Wi 1, Wi 2 an die Basen der Transistoren 7*1, 7*2, die nur als Verstärkerstufe dienen. Ihnen nachgeschaltet sind die Transistoren T3 und T4, die einen eingeprägten Strom liefern und damit den Kondensator C1 wechselweise umladen, wobei der Transistor T4 den Kondensator CX auf- und der Transistor Γ3 den Kondensator Cl entlädt Damit entsteht eine symmetrische Dreiecksspannung am Kondensator Ci, die durch entsprechende Dimensionierung der Widerstände Wi3 bis Wi 11 und der

jo Spannung der Quelle Q in eine Trapezkurve überführt werden kann, welche durch optimale Dimensionierung nur relativ geringe Oberwellenspannungen erzeugt Der Transistor 7*5 schließlich dient nur noch als Entkopplung gegenüber nachfolgenden Lastverstärkern.

j) Durch den Kondensator C2 und die Widerstände W/9 und Wi 11 kann der waagerechte Teil der Trapezkurve leicht geneigt werden, womit optimal kurze Ladezeiten für die Leiterkapazität erreicht werden. Durch zweckmäßige Dimensionierung des Kondensators C2 und des Widerstandes Wi9 wird erreicht, daß die Neigung kurz vor dem Abfragepunkt wieder fast waagerecht verläuft

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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   J. Meldeanlage mit an einen Impulsgenerator 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 Impulsgenerator (Tg; Tf) über einen gewissen Bereich amplitudenkonstante Spannungsimpulse an die Leiterschleife (Lt) gibt und daß die vom Impulsgenerator (Tg; Tf) synchronisierte Auswerteeinrichtung (AW)die Stromverhältnisse in den Leiterschleifen (Lt) jeweils gegen Ende des konstanten Amplitudenbereichs der Spannungsimpulse mit einem gegenüber der Länge des konstanten Amplitudenbereichs kurzen Abfrageimpuls vorzugsweise über Koinzidenzgatter (SpI, Sp2), auswertet.
2. 2. Meldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (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.
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 Abfrageimpuls ausgewertet wird.
5. 5. Meldeanlage nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß schwellwertabhängige Schalter (Ri3, RH) der Auswerteeinrichtung (AW) nur Ströme bestimmter Größe auswerten.