DE2360689A1

DE2360689A1 - Elektronische sicherung einer uebertragungsstrecke insbesondere zur gleichstrom-datenuebertragung

Info

Publication number: DE2360689A1
Application number: DE2360689A
Authority: DE
Inventors: Herbert Reiter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-12-05
Filing date: 1973-12-05
Publication date: 1975-06-26
Also published as: BE822998A; DK146914B; CH583488A5; US3936700A; IL46133A; NL7415484A; GB1483106A; BR7410192A; DE2360689C3; CA1036705A; SE7415196L; DE2360689B2; FR2254164A1; DK146914C; SE394564B; JPS5087717A; DK631574A; AU7601274A; JPS5714618B2; IL46133A0

Description

Elektronische Sicherung einer Übertragungsstrecke insbesondere zur Gleichstrom-Datenübertragung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Sicherung einer Übertragungsstrecke, auf der z. S. Gleichstromsignale übertragen und durch zwei Schwel!schaltungen bewertet werden, gegen einen fehlerhaften Überstrom durch Betätigen eines LeI-tungsschalters.

Bei der Übertragung von Gleichstromsignalen tritt das Problem auf, daß im Fehlerfall der Strom in der Schleife der Übertragungsleitung ein Mehrfaches des im Betrieb üblichen erreichen kann. Da die Übertragungsleitung aber zumeist in Reihe mit empfindlichen Schaltungsteilen liegt, beispielsweise Sendern, Empfängern, Bewertungsschaltungen usv., muß bei einer durch Pehler hervorgerufenen Stromerhöhung eine Gefährdung dieser Elemente unbedingt vermieden werden. Um dies zu erreichen, wurden bisher Sicherungselemente zu der Übertragungsleitung in Reihe geschaltet. Dabei wurden als Sicherungselemente, z. J3. Kaltleiter, die sich bei einer Stromerhöhung erwärmen und auf Grund der höheren Temperatur ein Ansteigen ihres Widerstandswerts erfahren, oder elektronische Sicherungen, z. B. einfache iDransistorschaltungen, eingesetzt. Nachteile dieser Sicherungselemente bestehen z. B. darin, daß im Bormalbetrieb ein zusätzlicher Spannungsabfall auftritt und daß die automatische Rücksetzung einer elektronischen Sicherung bei Betrieb an Leitungen nur schwer zu erreichen ist.

Die Aufgäbe der Erfindung besteht darin, zur Sicherung einer Gleichstrom-Übertragungsstrecke gegen einen fehlerhaften Über-

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strom eine Schaltungsanordnung anzugehen, an der im fehlerfreien Betrieb keine zusätzliche Spannung abfällt und die bei Auftritt eines Überstroms, dessen Wirkung durch Betätigen eines Leitungsschalters eliminiert und nach .Beseitigung des Fehlers automatisch den Normalzustand der Übertragungsstrecke wieder herstellt. Dabei geht die Erfindung davon aus, daß zur Bewertung der Gleichstromsignale eine Empfangsschaltung mit zwei Schwellschaltungen vorhanden ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß neben der ersten und zweiten Schwellschaltung zur Bewertung der Gleichstromsignale eine dritte Schwellschaltung zur Bewertung des Überstroms vorgesehen ist, die bei Überschreiten des eingestellten Schwellwertes durch den auf der Übertragungsstrecke fließenden Strom die erste und zweite Schwellsehaltung der-

art steuert, daß an deren Ausgängen in 3form von logischen Signalen ein fiktiver Zustand des Leitungsstromes. dargestellt wird, daß der ersten und zweiten Schwellschaltung eine Logikschaltung nachgeschaltet ist, die durch Bewertung dieser Signale ein Ausgangssignal erzeugt und den Leitungsschalter öffnet und daß eine zusätzliche Überwachungsschaltung vorgesehen ist, die automatisch das Aus gangs signal der Logikschaltung wieder umkehrt und somit den Leitungsschalter wieder schließt.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß in einfacher Weise die schon vorhandenen Schwellschaltungen zur Bevjertung der G-leich— stromsigriale sowie der ebenfalls schon vorhandene Leitungsschalter in Verbindung mit einer leicht zu realisierenden IiOgiksehaltung zur Sicherung der Übertragungsstrecke gegen einen Überstrom eingesetzt werden können. Zudem tritt kein zusätzlicher Spannungsabfall an der Sicherung auf und die Wiederherstellung des alten Leitungszustandes erfolgt automatisch.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet' sich dadurch aus, daß als zusätzliche überwachungsschaltung

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innerhalb der Logikschaltung ein Zeltglied vorgesehen ist, das das Ausgangs signal der Logikseh alining nach einer bestimmten Zeit, nach dem Öffnen des Leitungsschalters wieder umkehrt und somit den Leitungsschalter wieder schließt.

Eine v/eitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche überwachungsschaltung eine Anordnung vorgesehen ist, bei der der Leitungsschalter durch einen hochohmigen Widerstand überbrückt ist, über den nach dem Öffnen des Leitungsschalters ein geringer Meßstrom fließt und daß die Teränderung des Meßstroms "bei Ta-stung der Leitung zur Signalübertragung durch ein Weiteres Element bewertet wird- und auf Grund des fiewertungssignals der Leitungsschalter wieder geschlossen wird.

Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen: "._ ■:-"' : ' ; . .""..-Fig. 1 eine Zweif a ch-Schwellenbewertung von Einfach stromzeichen, Fig. 2 eine Zweifach-Schwellenbewertung von Doppelstromzeichen, Fig. 3 eine Überströmsicherung für Einfachstromzeichen-Übertra-

gung mit einer^ zugehörigen Logikschaltung, Fig. 4 eine Überstromsicherung-..für eine Doppelströmzeichen-Über— tragung mit einer zugehörigen Logikschaltung. ■ _;

In Fig. 1 ist ein Stromverlauf I in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Meser zeigt Einfachstromzeichen, wie sie z. Ji. bei der Datenübertragung üblich sind. Zur .Bewertung solcher Einfachstromzeichen,.die über längere übertragungsstrecken gesendet werden und häufig stark^^ verformt beim Empfänger ankommen, besteht die Möglichkeit, zwei^Schwellschaltungen vorzusehen, die beispielsweise das Überschreiten eines Strorawertes 11. bzv/. eines Stromwertes 12 in Form von bestimmten Eriterien signalisieren,

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Durch solche Schwellschaltungen kann eine zusätzliche Verzerrung von Gleichstromsignalen vermindert werden«,

In ähnlicher Weise wie die .Bewertung von Einfachstromzeichen durch zwei Schwell schaltung en kann auch das .Bewerten von Doppel— stromzeichen durch zwei Schwellschaltungen erfolgen. Dazu ist in Pig. 2 ein Stromverlauf von Doppel stromzeichen dargestellt. Der negative Teil der Dpppelstromzeichen wird jeweils durch die den Strom 11 registrierende ' S chw eil schaltung und der positive Teil der Doppelstromzeichen durch die den Strom 12 registrierende Schwellschaltung bewertet.

Eine Verwendung dieser Schwellschaltungen zur Sicherung der Datei übertragungsstrecke gegen die Auswirkung eines Überstroms ist in-^: Fig. 3 dargestellt. Diese Anordnung ist zum Einsatz in tibertragungssystemen mit Einfachstromzeichen vorgesehen.

In Reihe zu der Übertragungsleitung L sind ein Leitungsschalter LS und drei Schwellschaltungen Si, S2 und S3 geschaltet. Die Ausgänge der Schwellschaltungen S1 und S2 sind mit einer Logikschaltung verbunden, die aus den Gattern ΪΠ Ms 14 besteht, wobei der Ausgang dieser Logikschaltung an den Steuereingang des Leitungsschalters LS angeschlossen ist. Darüber hinaus ist noch in der Logikschaltung ein Zeitgl-ied Z vorgesehen.

Zur Funktionsweise der in Pig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung ist nun folgendes zu bemerken. Die Schwellschaltungen SI, S2 und S3 geben jeweils durch bestimmte AusgangsSignaIe das Über- oder Unterschreiten eines jeweiligen bestimmten Leitungsstromes an. So bewertet beispielsweise die Schwellschaltung S1 den Strom 11 (vgl. Pig. 1} und die Schwell schaltung S2 den Strom 12 (vgl. Pig. 1;. Demgegenüber bewertet die Schwellschaltung S3 einen erheblich über dem Strom 12 liegenden Strorawert, der bei Auftreten eines fehlerhaften Überstromes überschritten wird. Der Aufbau dieser Schwelle cha It ungen kann in einfacher Weise

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ζ, B. durch Differenzverstärker realisiert werden. Wird auf der Leitung L ein Einfachstromzeiehen übertragen, so wird dies Ton der Schwellschaltung SI und der Schwellschaltung S2 an deren Ausgängen durch bestimmte logische Signale dargestellt. Tritt nun auf Grund eines Fehlers auf der Leitung Ii ein Überstrom auf, so wird dies von der Schwellschaltung S3. erkannt. Die Schwellschaltungen S1 und S3 sind nun durch eine gesonderte Leitung so miteinander verbunden, daß durch das Ausgangssignal der Sehwellschaltung S3 das logische Ausgangssignal der Schwellschaltung S1 umgekehrt wird* Dadurch wird an den Ausgängen der Schwellschaltungen S1 und S2 ein fiktiver Leitungszustand dargestellt. Dieser fiktive Leitungszustand zeichnet sich demnach dadurch aus, daß gleichzeitig der Leitungsstrom größer als 12, aber scheinbar kleiner als IT ist. Diese Konstellation der logischen Ausgangssignale der Schwellschaltungen S1 und S2 wird nun durch die Gatter 1T1 bis ΪΓ4 in der Weise verknüpft, daß an dem mit dem Steuereingang des Schalters LS verbundenen Ausgang des Gatters 1T4 ein Signal erzeugt wird, auf Grund dessen der Leitungsschalter LS,-der beispielsweise aus einem einfachen Schalttransistor bestehen kann, geöffnet wird. Darüber hinaus ist mit den Gattern K3 und 3SF4 ein Zeitglied, beispielsweise eine monostabile Kippstufe, derart verbunden, daß dies gleichzeitig mit dem Öffnen des Schalttransistors aktiviert wird und nach Ablauf einer bestimmten Zeit das Signal an dem Leitungsschalter LS wieder löscht und somit der Leitungsschalter LS wieder geschlossen wird. Ist zu dieser,Zeit die Ursache für das .Fließen eines fehlerhaften Überstroms noch nicht behoben, so wiederholt sich dieser Vorgang so lange, bis der Überstrom nicht mehr auftritt.

Eine ähnliche Überstromsicherung für Übertragungsstrecken, auf denen Doppelstroffizeichen übertragen werden, zeigt ifig. 4. Wie bei der Anordnung nach Pigc 3 liegt auch hier wieder der Leitungsschalter LS in Reihe zu der Leitung L» Auf Grund der. Doppelstromzeichen sind gedoch die Schwellschaltungen. ST und

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S2 nicht mehr in Reihe, sondern parallel geschaltet. Dazu ist die Leitung L in zwei parallele Zweige aufgeteilt, deren Durchlaßrichtung jeweils durch die Dioden D1 und D2 bestimmt werden. Durch die Schwellschaltungen S1 und S2 werden wieder die Stöme 11 und 12 jetzt jedoch entsprechend Pig. 2 "bewertet. Zur .Bewertung des Überstroms ist auch hier eine dritte Sehwellschaltung S3 vorgesehen, die mit der Parallelschaltung der Schwellschaltungen S1 und S2 sowie der Leitung L in Reihe geschaltet ist. Diese Schwellschaltung S3 bewertet einen Überstrom absolut, also sowohl im positiven als auch im negativen Bereich.

!ritt ein Überstrom auf, so· wird das Aus gangs signal der Schwellschaltung S3 von den Schwellschaltungen SI und S2 in der Weise .bewertet, daß an deren Ausgängen logische Signale erzeuget v/erden, die wiederum einen fiktiven Leitungszustand darstellen. Dieser fiktive Leitungszustand zeichnet sich hier dadurch aus, daß der Leitungsstrom scheinbar sowohl in positiver als auch in negativer Richtung jeweils größer als 11 und großer als 12 ist. Diese Konstellation der Ausgangssignale der Schwell schaltung en S1 und S2 erzeugt über das Gatter N ein Schaltsignal für den Leitungsschalter LS, so daß dieser geöffnet wird.

um den Leitungsschalter LS wieder schließen zu können, ist dieser durch einen hochohmigen Widerstand R überbrückt, durch den nach Öffnen des Leitungsschalters LS ein geringer Meßstrom fließt. Bei einem Umpolen der Leitung L auf Grund der Datenübertragung erfährt dieser MeSstrom einen O-Durchgang. Dies wird durch ein zusätzliches Element, beispielsweise einen weiter im Meßstromkreis liegenden Widerstand in Verbindung mit einem Schalttransistor bewertet und daraus ein Signal abgeleitet, das zum Löschen des Schaltsignals für den Leitungsschalter LS benutzt wird. Durch den Meß strom wird demnach eine zu dem in Pig· 3 angegebenen Zeitglied äquivalente Möglichkeit eröffnet, den Leitungsschalter LS automatisch wieder zu schließen, fließt

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nach dem Schließen des Leitungsschalters LS immer noch der fehlerhafte Überstrom,so wiederholen sich auch hier die Vorgänge von neuem. ·

Abschließend ist noch darauf hinzuweisen, daß die Anwendung eines Meßstroms zum automatischen Schließen des Leitungsschalters LS auch "bei Einfa chstrom-UBertragung strecken und umgekehrt das Zeitglied Z auch "bei Doppelstrom-Ühertragungsstrecken eingesetzt werden kann.

3 Patentansprüche
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Claims

Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung zur Sicherung einer Übertragungsstrecke," auf der z. B. Gleichstromsignale, übertragen und durch zwei Schwellschaltungen "bewertet werden, gegen einen fehlerhaften Überstrom durch Betätigen eines Leitungsschalters, dadurch gekennzeichnet, daß neben der ersten und zweiten Schwellschaltung (S1, S2J zur Bewertung der Gleichstromsignale eine dritte Schwellschaltung (S3J zur Bewertung des Überstroms vorgesehen ist, die bei Übersehreiten des eingestellten Schwellwertes durch den auf der Übertragungsstrecke fließenden Strom die erste und zweite Schwellschaltung (SI, S2J derart steuert, daß an deren Ausgängen in Porm von logischen Signalen ein fiktiver Zustand des Leitungsstromes dargestellt wird, daß der ersten und zweiten Schwellschaltung (S1, S2) eine Logikschaltung nach ge schaltet ist, die durch Bewertung dieser Signale ein Ausgangssignal erzeugt und den Leitungsschalter (LS) öffnet und daß eine zusätzliche Überwachungsschaltung vorgesehen ist, die automatisch das Ausgangssignal der Logikschaltung wieder umkehrt und somit den Leitungsschalter (LSJ wieder schließt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,- daß als zusätzliche Überwachungsschaltung innerhalb der Logikschaltung ein Zeitglied (ZJ vorgesehen ist, das das Ausgangssignal der Logikschaltung nach einer bestimmten Zeit nach dem Öffnen des Leitungsschalters (LSJ wieder umkehrt und somit den Leitungsschalter (LSJ wieder schließt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Überwachungsschaltung' eine Anordnung vorgesehen ist, bei der der Leitungsschalter (LSJ durch einen hochohmigen ¥iderstand (RJ überbrückt ist, über den nach dem Öffnen des Leitungsschalters (LSJ ein

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geringer Meßström fließt und daß die Veränderung des Meßstroms bei Tastung der leitung zur Signalübertragung durch ein weiteres Element "bewertet wird und auf Grund des ßewertungssignals der Leitungssciialter (IS) wieder gesciilossen wird.

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