DE2243998C3 - Zentrale Überwachungsanordnung zur Überwachung von Zustandsänderungen auf Prüfaderpaaren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zentrale Überwachungsanordnung zur Überwachung von Zustandsänderungen auf Prüfaderpaaren einer verzweigten Fernmeldekabelanlage, bei welcher von einer überwachenden Zentrale abgesetzt angeordnete und über eine Speiseleitung verbundene Melder für die laufende Isolationskontrolle von Kabeladern benützt werden, wobei an die Melder unmittelbar Prüfaderpaare angeschlossen sind.
Um den Zustand von Kabelanlagen überprüfen zu können, kann man die Prüfaderpaare über getrennte Leitungen bis zu einer zentralen Überwachungsstelle durchschalten. In dieser Zentrale kann jedes Prüfaderpaar für sich beobachtet werden. Da es aber in der

ίο Praxis nicht vorkommt, daß über alle Prüfaderpaare gleichzeitig eine Meldung über eine inzwischen eingetretene Zustandsänderung einläuft, hat man bereits mehrere Prüfaderpaare z. B. über einen aus der Wählvermittlungstechnik bekannten umlaufenden Wähler zyklisch abgefragt und deren Meldung z. B. über eine einzige Leitung an die zentrale Überwachungsstelle gemeldet.

Zur Einsparung von Verbindungsleitungen zwischen einer zentralen Überwachungsstelle und den Meldestelfen bzw. Prüfaderpaaren ist eine Reihe von Anordnungen bekannt. So wird beispielsweise in der deutschen Patentschrift 10 22 127 eine aus Relais aufgebaute Pyramidenschaltung zur Übertragung von Meldungen beschrieben. Ferner wird in der deutschen Patentschrift 12 96 551 zum Stand der Technik eine mit Wechselstrom arbeitende Anlage für die Überwachung mehrerer örtlich getrennter Meldestellen angegeben. Eine solche Anlage weist z. B. einen in einer Zentrale angeordneten Signalstromgenerator veränderlicher Frequenz auf, der seine Ströme über Signalleitungen zu den Meldestellen und zu einer Signalanzeigevorrichtung sendet. An den Meldestellen sind auf bestimmte Frequenzen abgestimmte Filter vorhanden, die im Meldefalle eingeschaltet werden. Beim Wobbein der Frequenz des Generators fließt über die in Tätigkeit gesetzte Meldestelle ein Strom, dessen Frequenz mit der Resonanzfrequenz des betreffenden Filters übereinstimmt. Die über eine solche Meldestelle fließenden Ströme werden der Signalanzeigevorrichtung zugeführt.

Es ist auch bereits eine Schaltungsanordnung zur Übermittlung elektrischer Schaltaufträge zwischen steuerberechtigten Stellen und Empfangsstellen mit automatischer Rückmeldung nach erfolgter Auswer-

tung bekannt. Zur Übermittlung der Schaltaufträge dienen hierbei Gleichstromsignale unterschiedlicher Polarität, die über eine gemeinsame, von Störspannungen beeinflußte Verbindungsleitung übertragen werden (deutsche Patentschrift 11 45 260). Derartige Schaltungsanordnungen sind beispielsweise in Fernsteueranlagen der elektrischen Nachrichtenübertragungstechnik vorgesehen, bei denen von wenigen bemannten Ämtern einer Übertragungsstrecke aus mehrere Zwischenstationen fernbedient werden müssen. Durch die Verwen-

SS dung eines polarisierten Empfangsrelais an jeder Empfangsstelle ist dabei die Auswertung eines Paares von Schaltaufträgen, z. B. Betrieb-Ersatz, die jeweils durch Gleichstromsignale entgegengesetzter Polarität übertragen werden, in einfacher Weise durch die

6u jeweilige Kontaktlage gegeben.

Zur Überwachung von Nachrichtenkabeln ist auch bereits eine Überwachungseinrichtung vorgeschlagen worden, welche die Aufgabe hat, weit entfernte Melder anzusteuern und die von ihnen übermittelten Meßwerte auszuwerten und zur Anzeige zu bringen, An den Meldern sind z. B. vier den Isolationswiderstand der Kabel überwachende Prüfaderpaare angeschlossen. Solche Einrichtungen haben besondere Bedeutung bei

verzweigten Kabelnetzen, bei denen sich der Aufwand einer zentralen Überwachung besonders lohnt.

[Ve der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, eine Überwachungseinrichtung für Fernmeldekabel zu schaffen, bei welcher der Aufwand für je ein zu überwachendes Kabel verhältnismäßig gering ist. Aufwendige Tonfrequenzschaltungen für die Steuerung von Einrichtungen und zur Durchführung von Messungen sollen vermieden werden. Insbesondere soll es die Überwachungseinrichtung ermöglichen, den eigentlichen Meiiteil, Melder genannt, der den Isolationswiderstand von z. B. vier Prüfaderpaaren überwacht, abgesetzt von einer Zentrale über nur zwei Speiseadern zu betreiben.

Die zentrale Überwachungsanordnung der eingangs beschriebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, daß in der überwachenden Zentrale Mittel vorhanden sind, die zum Zeitpunkt /₀ über die Speiseleitung eine Gleichspannung an die Melder legen, die zum Zeitpunkt i, die Größe des Speisestromes mit einem Sollwert vergleichen und ein Signal auslösen, wenn der Speisestrom z. B. infolge eines Kurzschlusses in der Speiseleitung zu hoch ist, die danach zum Zeitpunkt h die Speisespannung erhöhen, um die Messung des Isolationswiderstandes der an die abgesetzten Melder angeschlossenen Prüfaderpaare auszulösen, die zum Zeitpunkt f₃ den Speisestrom messen und ein Signal auslösen, wenn der Speisestrom infolge fehlender Rückmeldung zu niedrig ist und die schließlich zum Zeitpunkt u die Gleichspannung von der Speiseleitung für einen längeren Zeitraum abschalten.

In der überwachenden Zentrale sind vorteilhafterweise Mittel angeordnet, welche die Speisespannung in kurzen Zeitabständen umpolen. Ferner können Mittel vorgesehen sein, welche die Gleichspannung zum Betrieb von zwei Meldern an einer Speiseleitung umpolen, so daß bei der einen Polung der eine, bei der anderen Polung der andere Melder die Isolationsmessung vornimmt. In der Überwachungsanordnung ist vorteilhafterweise ein vom Speisestrom durchflossener Widerstand und ein von dessen Spannungsabfall aufgeladener Kondensator vorgesehen, dessen Spannung nach Beendigung aller Ladevorgänge zum Zwecke der Überwachung des Isolationszustandes der Prüfaderpaare kurzzeitig abgetastet wird. Auf diese Weise werden die durch die hohen Leitungskapazitäten der Speiseleitung und der Prüfaderpaare bedingten langen Aufladezeiten bewältigt. In der zentralen Überwachungseinrichtung können ferner Schaltmittel vorgesehen werden, die zum Zwecke der Strommessung die am Kondensator anstehende Spannung derart mit vorgegebenen Spannungen vergleichen, daß ein Differenzspannungsimpuls zum Einstellen eines Signalgabe-Speichers entsteht, und zwar immer dann, wenn bei der Kurzschlußmessung zum Zeitpunkt t\ der Strom zu hoch und bei der Speisestrommessung zum Zeitpunkt f3 der Strom zu niedrig ist. Mit Vorteil kann ein aus Thyristoren aufgebautes Schieberegister zur Anschaltung und Umpolung der Speisespannung benutzt werden.

Bei der Anordnung nach der Erfindung werden die bei bekannten Überwachungsanordnungen auftretenden Schwierigkeiten insbesondere dadurch überwunden, daß für die Auswertung der in den Meldern zu überprüfenden elektrischen Zustände nur Gleichsnan- ή₅ nungs- und Gleichstromsignale benutzt werden und daß die von der Zentrale abgesetzt angeordneten Melder auf serineen Stromverbrauch ausgelegt sind. Durch die Verwendung von Gleichspannung is; die Reichweite für ein sicheres Ansprechen nur noch vom Schieifenwiderstand der Speiseleitung abhängig. Außerdem ist es möglich, durch Umpolen der Speisespannung bei der einen Polung den einen und bei üer anderen Polung einen zweiten an dieselbe Speiseleitung über je eine Diode angeschlossenen Melder zu betreiben. Dadurch erhöht sich die Wirtschaftlichkeit der Anordnung beträchtlich. Im übrigen arbeitet die Überwachungsanordnung mit kurzen Arbeits- und langen Ruhezeiten, so daß die Melde- und Speiseleitungen auch dann nicht durch Korrosion gefährdet werden, wenn in die Kabelanlage Wasser eingedrungen sein sollte. Durch die dauernde Umpolung der Speisespannung werden Materialwanderungen ausgeschaltet.

Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Die Überwachungsanordnung besteht im wesentlichen aus der Umschalteinrichtung U, einer monostabilen Kippstufe MK, dem Taktgeber Ta, dem Alarmspeicher A, dem Stromversorgungsteil Str und der Auswerteeinrichtung A W. An die Umschalteinrichtung U sind zwei Melder MI und M2 über je eine Diode D 1 bzw. D 2 so angeschlossen, daß bei der einen Polung der Gleichspannung Uci der eine und bei der anderen Polurig der Gleichspannung der andere Melder eingeschaltet sind.

Die Arbeitsweise der Überwachungseinrichtung kann auf folgende Weise erklärt werden.

Der Taktgeber Ta gibt nach einer Pause von z. B. 15 Minuten einen Impuls über die Leitung a an die gestrichelt umrandet gezeichnete Umschalteinrichtung iiab. Dort wird der Thyristor-Speicher S_t eingeschaltet, wodurch die externen, abgesetzt angeordneten Melder Ml und M 2 die Speisegleichspannung Uci aufgeprägt erhalten. An die Melder sind je vier Prüfaderpaare Pr angeschlossen. Der Befehl zur Abgabe von Meldungen in die zentrale Überwachungseinrichtung gelangt in Abhängigkeit von der Polung der Speisespannung Ua und der Polung der Dioden D1 und D 2 in den Steuerteil des Melders Ml bzw. M2. Gleichzeitig wird der Taktgeber Ta über die Leitung b auf eine Taktpause von z. B. 10 Sekunden umgeschaltet. Nach 10 Sekunden wird die monostabile Kippstufe MK über die Leitung c angereizt. Der am Ausgang d entstehende Impuls hält den Taktgeber an und tastet mit seiner Vorderilanke die am Kondensator Cl liegende Spannung über den Schalter 54 ab, der in der Auswerteeinrichtung AW untergebracht ist. Diese Spannung ist proportional zu dem durch den Widerstand R 2 fließenden Strom, also proportional zu dem durch die Melder bestimmten Speisestrom. Ist er zu hoch, fließt also ein zu großer Speisestrom z. B. bei Kurzschluß in der Speiseleitung, dann reicht die Spannung am Kondensator Cl aus, um über die Leitung /'im Alarmteil A einen Alarmspeicher einzustellen. Gleichzeitig mit dem Abtasten der Spannung am Kondensator Cl erhöht der Stromversorgungsteil 5fr über die Leitung e die Gleichspannung Uo- Dies ist für den gerade eingeschalteten Melder M1 bzw. Ml das Zeichen, den Isolationswiderstand der angeschlossenen Prüfaderpaare zu messen und das Ergebnis durch zugeordnete Stromwerte mitzuteilen. Hierbei bedeutet hoher Strom die Meldung »kein Fehler«, niedriger Strom die Meldung »Fehler«. Der Strom wird wiederum am Widerstand R 2 gemessen, indem der Kondensator C3 aufgeladen und dessen Spannung über den Schalter S6 abgetastet wird, wenn die Kippstufe MK in ihren Ausgangszustand zurückfällt. Ist die gemessene Spannung kleiner als ein vorgegebe-

ner Sollwert, wird wieder über die Leitung f Alarm gegeben. Während dieser Spannungsmessung wird der Thyristor 51 durch kurzes öffnen des Schalters 53 gelöscht. Der positive Impuls an dessen Ausgang zündet den Thyristor 52, so daß nun die Spannung Uci umgepolt ist. Der beschriebene Meßablauf wiederholt sich für den zweiten Melder M 2. Die entsprechenden Spannungsabfälle werden am Widerstand R 1 gemessen. Der Schalter 55 prüft wieder auf Kurzschluß der Speiseleitung, während der Schalter 56 am Kondensator C 4 die Rückmeldung kontrolliert. Eventuelle Fehler werden über die Leitung g mit einem entsprechenden Alarmspeicher angezeigt. Die Rückflanke des Impulses am Ausgang d löscht den Thyristor 52 durch kurzzeitiges Offnen von 53. Der Taktgeber Ta wird auf 15 Minuten Taktpause umgeschaltet, in der Ua=O ist, weil beide Speicher 51 und 52 ausgeschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Zentrale Überwachungsanordnung zur Überwachung von Zustandsänderungen von Prüfaderpaaren einer verzweigten Fernmeldekabelanlage, bei welcher von einer überwachenden Zentrale abgesetzt angeordnete und über eine Speiseleitung verbundene Melder für die laufende Isolationskontrolle von Kabeladern benutzt werden, wobei an die Melder unmittelbar Prüfaderpaare angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der überwachenden Zentrale Schaltmittel (U) vorhanden sind, die zum Zeitpunkt t_o über die Speiseleitung eine Gleichspannung (Uci) an die Melder (M 1, M2) legen, zum Zeitpunkt t\ die Größe des Speisestromes mit einem Sollwert vergleichen und ein Signal auslösen, wenn der Speisestrom z. B. infolge eines Kurzschlusses in der Speiseleitung zu hoch ist, die danach zum Zeitpunkt ti die Speisespannung erhöhen, um die Messung des Isolationswiderstandes der an die abgesetzten Melder (Mi, M2) angeschlossenen Prüfaderpaare (Pr) auszulösen, die zum Zeitpunkt h den Speisestrom messen und ein Signal auslösen, wenn der Speisestrom infolge fehlender Rückmeldung zu niedrig ist und die schließlich zum Zeitpunkt U die Gleichspannung (Uci) von der Speiseleitung für einen längeren Zeitraum abschalten.

2. Überwachungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in der überwachenden Zentrale angeordnete Schaltmittel (U), welche die Speisespannung (Uci) umpolen.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch in der überwachenden Zentrale angeordnete Schaltmittel (U), welche die Gleichspannung (Uci) zum Betrieb von zwei Meldern (Mi, M2) an einer einzigen Speiseleitung umpolen, so daß bei der einen Polung der eine (M 1), bei der anderen Polung der andere Melder (M 2) die Isolationsmessung vornimmt.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen vom Speisestrom durchflossenen Widerstand (R I₁ R 2) und durch einen von dessen Spannungsabfall aufgeladenen Kondensator (C 1, C2, C3, C4), dessen Spannung nach Beendigung aller Ladevorgänge zum Zwecke der Überwachung des Isolationszustandes der Prüfaderpaare fPrJkurzzeitig abgetastet wird.

5. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Schaltmittel (54, 55, 56), die bei der Strommessung die am Kondensator anstehende Spannung während der Abtastung derart mit vorgegebenen Spannungen vergleichen, daß ein Differenzspannungsimpuls zum Einstellen eines Signalgabe-Speichers ^entsteh«.

6. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein aus Thyristoren (Si, 52) aufgebautes Schieberegister zur Anschaltung und Umpolung der Speisespannung (Uci)