DE2360689C3

DE2360689C3 - Elektronische Sicherung einer Übertragungsstrecke insbesondere zur Gleichstrom-Datenübertragung

Info

Publication number: DE2360689C3
Application number: DE2360689A
Authority: DE
Inventors: Herbert 8000 Muenchen Reiter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-12-05
Filing date: 1973-12-05
Publication date: 1978-04-13
Also published as: DE2360689B2; CA1036705A; DK146914C; JPS5714618B2; DE2360689A1; ZA747534B; SE7415196L; SE394564B; GB1483106A; IL46133A; IL46133A0; CH583488A5; AU7601274A; FR2254164A1; JPS5087717A; DK146914B; BR7410192A; FR2254164B1; NL7415484A; BE822998A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Sicherung einer Übertragungsstrecke, auf der z. B. Gleichstromsignale übertragen und durch zwei Sehwcllschaltungen bewertet werden, gegen einen fehlerhaften Überstrom durch Betätigen eines Leitungsschalters.

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 usw., muß bei einer durch Fehler 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. B. Kaltleiter, die sich bei einer Stromerhöhung erwärmen und auf Grund der höheren Temperatur ein Ansteigen ihres Widerstandswertes erfahren, oder elektronische Sicherungen, z. B. einfache Transisinrsehiiliungen, eingesetzt. Nachteile dieser Sicherungselemente bestehen z, B. darin, daß im Normalbetrieb ein zusätzlicher Spannungsabfall auftritt und daß die automatische ROcksetzung einer elektronischen Sicherung bei Betrieb an Leitungen nur schwer/u erreichen ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, zur Sicherung einer Gleichstrnm-Übertragungsstrecke gegen einen fehlerhaften Überstrom eine Schaltungsanordnung anzugeben, an der im fehlerfreien Betrieb keine zusätzliche Spannung abfällt und die bei Auftritt eines Überstroms. dessen Wirkung durch Betätigen eines Lcitungsschaliers eliminiert und nach Beseitigung dt;. Fehlers automatisch den Normalzustand der Übertragungsstrecke wieder herstellt. Dabei geht die Erfindung davon aus. daß zur Bewertung der Glcichstromsignale eine Empfangsschaltung mit zwei Schwellschaliungen vorhanden ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß neben der crsien und /weiten Schweilschaitiing zur Bewertung der Gleichstromsignale eine dritte Schweilschaitiing zur Bewertung des Überstroms vorgesehen ist. die bei Überschreiten des eingestellten Schwellwerics durch den auf der Übertragungsstrecke fließenden Strom die erste und zweite Schwellsch.rltung derart steuert, daß an deren Ausgängen in Form von logischen Signalen ein fiktiver Zustand des Leitungsstromes dargestellt wird, daß der eisten und zweiten Schwellschaltung eine Logikschaltung nachgcschaltet ist. die durch Bewertung dieser Signale ein Ausgangssignal erzeugt und den Leitungsschalier öffnet und daß eine zusätzliche Überwachungsschaltung vorgesehen ist. die automatisch das Ausgangssignal der Logikschaltung wieder umkehrt und somit den Leitungsschalter wieder schließt.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß in einfacher Weise die schon vorhandenen Schwellschallungen zur Bewertung der Glcichstromsigiiale so^ie der ebenfalls schon vorhandene Leitungsschalter in Verbindung mit einer leicht zu realisierenden Logikschaltung 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 innerhalb der Logikschaltung ein Zcitglied vorgesehen ist. das das Ausgangssignal der Logikschaltung nach einer bestimmten Zeit nach dem öffp^n des Leitungsschaltcrs wieder umkehrt und somit den Lcitiingsschalter wieder schließt.

Eine weitere 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 Veränderung des Meßstroms Dei Tastung der Leitung zur Signalübertragung durch ein weiteres Element bewertet wird und auf Grund des Bewertungssignals der Leitungsschalter wieder geschlossen wird.

Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbcispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine Zweifach-Schwellenbewerlung von Einfachstromzeichen,

Fig.2 eine Zweifaeh-Schwellenbewertung von Doppelsiromzeichen,

I" i g. 3 eine Überstromsicherung für Einfaehsirumzeichen-Übertragung mil einer zugehörigen l.ogiksehaltung,

Fig,4 eine Ubersiromsicherung für eine Doppelsiromzeichcn-Überiragung mit einer zugehörigen Logiksehaltung.

In Fig. I ist a\ Stromverlauf /in Abhängigkeit von der Zeit /dargestellt. Dieser zeigt Einfachstromzeichen, wie sie z. B. bei der Datenübertragung üblich sind. Zur Bewertung solcher Eitifachstromzeichtn, die über längere Übertragungsstrecken gesendet werden und häufig stark verformt beim Empfänger ankommen, besteht die Möglichkeit, zwei Schwellschaltungen vorzusehen, die beispielsweise das Überschreiten eines Siromwertes / 1 bzw. eines Stromwertes /2 in Form von bestimmten Kriterien signalisieren.

Durch solche .Schwellschaltungen kann eine zusätzliche Verzerrung von Gleichsiromsignalcn vermindert werden.

In ähnlicher Weise wie die Bewertung von tinfachsiromzeichen durch zwei Schwellschaltungen kartn auch das Bewerten von Doppelstromzeichen durch zwei Schwellschaltungen erfolgen. Dazu ist in F i g. 2 ein Stromvcrlauf von Doppelsiromzeichen dargestellt. Der negative Teil der Doppclstromzeiehen wird jeweils durch die den Strom /1 registrierende Schwellschaltung und der positive Teil der Doppelsiromzeichen durch die den Strom / 2 registrierende Schwellschaltung bewertet.

Eine Verwendung dieser Schwellschaltungen zur Sicherung der Datenübertragungsstrecke gegen die Auswirkung eines Überstroms ist in Fig. 3 dargestellt. Diese Anordnung ist zum Einsatz in Übertragungssystemen mit Einfachsiromzeichen vorgesehen.

In Reihe zu der Übertragungsleitung L sind ein Leitungsschahen LS und drei Schwellschaltungen 51, 52 und 53 geschaltet. Die Ausgänge der Schwellschaltungen 51 und 52 sind mit einer Logikschaltung verbunden, d,e aus den Gattern Λ/1 bis /V 4 besteht, wobei der Ausgang dieser Logikschaltung an den Sieuereingang des Leitungsschalters LS angeschlossen ist. Darüber hinaus ist noch in der Logikschaltung ein Zeitglied Zvorgesehen.

Zur Funktionsweise der in Fip. 3 dargestellten Schaltungsanordnung ist nun folgendes zu bemerken. Die Schwellschaltungen 51, 52 und 53 geben jeweils durch bestimmte Ausgangssignale das Über- oder Unterschreiten eines jeweiligen bestimmten Leitungsstromes an. So bewertet beispielsweise die Schwellschaltung 51 den Strom /1 (vgl. Fig. I) und die Schwellschailung 52 den Strom /2 (vgl. Fig. I). Demgegenüber bewertet die Schwellschaltung 53 einen erheblich über dem Strom /2 liegenden Stromwert, der bei Auftreten eines fehlerhaften Überstromes überschritten wird. Der Aufbau dieser Schwellschaltungen kann in einfacher Weise z. B. durch Differenzverstärker realisiert werden. Wird auf der Leitung L ein Einfachstromzeichen übertragen, so wird dies von der Schwellschaltung S1 und der Schweinehaltung 52 an deren Ausgängen durch bestimmte logische Signale dargestellt. Tritt nun auf Grund eines Fehlers auf der Leitung L ein Überstrom auf, so wird dies von der Schwellschaltung 53 erkannt. Die Schwellschaltun gen 51 und 53 sind mm durch eine gesonderte Leitung so miteinander verbunden, daß durch das Ausgangssignal der Schwellschaltung S 3 das logische Ausgangssignal der Schwellschaltung 51 umgekehrt wird. Dadurch

wird an den Ausgängen der Schwellschaltungen 51 und 52 ein fiktiver Leitungszustand dargesteld. Dieser fiktive Leitungszustand zeichnet sich demnach dadurch aus, daß gleichzeitig der Leitungsstrom größer als /2, aber scheinbar kleiner als / 1 ist. Diese Konstellation der logischen Ausgangssignale der Schwellschaltungen 51 und 52 wird nun durch die Gatter Ni bis Λ/4 in der Weise verknüpft, daß an dem mit dem Steuereingang des Schalters LS verbundenen Ausgang des Gatters /V4 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 N3 und Λ/4 ein Zeitglied, beispielsweise eine monostabile Kippstufe, derart verbunden, daß dies gleichzeitig mit dem Öffnen des Schalttransisiors aktiviert wird und nach Ablauf einer bestimmten Zeit das Signal an d<_-m Leitungsschalter LS wieder löscht und somit der Leitungsschalter LS wieder geschlossen wird. Ist zu dieser Zeil die Ursache für das Fließen eines fehlerhaften Ooerstroms noch nicht behoben, so wiederholt sich diese- Vorgang so lange, bis der Überstrom nicht mehr auftritt.

Eine ähnliche Überstromsicherung für Überiragungsstrecken, auf denen Doppelstromzeichen übertragen werden, :'-eigt Fig.4. Wie bei der Anordnung nach Fig. 3 liegt auch hier wieder der Leitungsschalter LS in Reihe zu der Leitung L Auf Grund der Doppelstromzeichcn sind jedoch die Schwellschaltungen 51 und 52 nicht mehr in Reihe, sondern parallel geschaltet. Dazu ist die Leitung L in zwei parallele Zweige aufgeteilt, deren Durchlaßrichtung jeweils durch die Dioden D 1 und D 2 bestimmt werden. Durch die Schwellschaltungcn 51 und 52 werden wieder die Ströme /1 und /2 jetzt jedoch entsprechend F i g. 2 bewertet. Zur Bewertung des Überstroms ist auch hier eine dritte Schwellschailung 53 vorgesehen, die mit der Parallelschaltung der Schwellschaltungen 5 1 und 52 sowie der Leitung L in Reihe geschaltet ist. Diese ScliwelLchaltung 53 bewertet einen Überstrom absolut, also sowohl im positiven als auch im negativen Bereich.

Tritt ein Überstrom auf, so wird das Ausgangssignal der Schwellschaltung 53 von den Schwellschaltungen 51 und 52 in der Weise bewertet, daß an deren Ausgängen logische Signale erzeugt werden, 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 /1 und größer als /2 ist. Diese Konstellation der Ausgangssignale der Schwellschaltungen 51 und 52 erzeugt über das Galter N ein Schaltsignal für den Leitungsschalter LS, so daß dieser geöffnet wird.

IJm den Leitungsschalter LS wieder schließen zu können, ist dieser durch einen hochohmigen Widerstand R überbrückt, durch Jen nach öffnen des Leitungsschalters LS ein geringer Meßstrom fließt. Bei einem Umpolen der Leitung L auf Grund der Datenübertragung erfährt dieser Meßstrom einen 0-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 Meßstrom wird demnach eine zu dem in Fig. 3 angegebenen Zeitglied äquivalente Möglichkeit eröffnenden Leitungsschalter LSautomatisch wieder zu schließen. Fließt nach dem Schließen des Lettungsschalters LS immer noch der fehlerhafte Überstrom, so

wiederholen sich ;uich hier die Vorgänge von neuem.

Abschließend ist noch diiniiif hinzuweisen, d.ill die Anwendung eines Meßslroms /um iiiiloniiilischen Schließen des l.eHungsschiillers /..V mich bei I.inf.ich strom I Ibcrtnijumgsstrecken und umgekeliil ilns /eil ^rlicd / ;iueh bei Doppelslrom-l Ibcrlriijiimjissircekeii eingesetzt weiden kiinn.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

I. Schaltungsanordnung zur Sicherung einer Übertragungsstrecke, auf der z. B. Gleichsiromsi- > gnale übertragen und durch zwei Schwellschaluingcn bewertet werden, gegen einen fehlerhaften Überstrom durch Betätigen eines Leitungsschalters, dadurch gekennzeichnet, daß neben der ersten und zweiten Schwcllschaltung (SI₁ S2) zur Bewertung der Gleichstromsignale eine dritte Schwellschaltung (S3) zur Bewertung des Überstroms vorgesehen ist, die bei Überschreiten des eingestellten Schwellwertes durch den auf der Übertragungsstrecke fließenden Strom die erste und zweite Schwellschaltung (S 1. S2) derart steuert, daß an deren Ausgängen in Form von logischen Signalen ein fiktiver Zustand des Leitungsstromes dargestellt wird, daß der ersten und zweiten Schwellschaltung (S I₁ S2) eine i.ogikschaltung nachgeschaltet ist. die durch Bewertung dieser Signale ein Ausgangssignal erzeugt und den Lciiungsschalicr (LS) öffnet, und daß eine zusätzliche Überwachungsschaltung vorgesehen ist, die automatisch das Ausgangssignal der Logikschaltung wieder umkehrt und somit den -'■< LeiiungsschalterfLS/ wieder schließt.
2.Schallungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Überwachungsschaltung innerhalb der Logikschaltung ein Zcitglied (Z) vorgesehen ist, da.·» das Ausgangssignal der v> Logikschaltung nach einer bestimmten Zeit nach dem öffnen des Leitungsschalters (LS) wieder umkehrt und somit den Leitungsschaltcr (LS) wieder schließt.
3.Schallungsanordnung nach Anspruch !.dadurch '·> gekennzeichnet, daß als zusätzliche Überwachungsschaltung eine Anordnung vorgesehen ist. bei der der Leitungsschalter (LS) durch einen hochohmigcn Widerstand (R) überbrückt ist, über den nach dem Öffnen des Leitungsschalters (LS) ein geringer Meßstrom fließt und daß die Veränderung des Meßstroms bei Tastung der Leitung zur Signalübertragung durch ein weiteres Element bewertet wird und auf Grund des Bcwcrtungssignals der Lciiungsschalier ^LS^ wieder geschlossen wird. 4.'·