DE2808925A1

DE2808925A1 - Verfahren zur ueberwachung zweiadriger leitungen

Info

Publication number: DE2808925A1
Application number: DE19782808925
Authority: DE
Inventors: Klaus Schwerbrock
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1978-03-02
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1979-09-06

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung zwei-
adriger Leitungen mit einer Fehlermeldung an beiden Leitungsenden.
zur Vermeidung von Fehlauslösungen infolge einer Störung der zur Übertragung von Meßgrößen dienenden Leitungen ist es insbesondere bei elektronischen Schutzeinrichtungen erforderlich, diese Leitungen durch geeignete Schaltungsanordnungen ständig zu überwachen. Bekannte Schaltungsanordnungen dieser Art weisen entweder den Nachteil auf, daß eine Fehlermeldung bei Kurzschluß oder Aderbruch nur an einem Leitungsende erfolgt oder daß ein Einsatz bei Übertragungskreisen mit Trennwandlern nicht möglich ist. Der letztgenannten Gruppe gehören die sogenannten Gleichstromüberwachungsschaltungen an (Siemens Preisliste R 24, Dez.69, "Vergleichsschutz"), bei denen den zu überwachenden Leitungen zusätzlich ein kleiner Gleichstrom aufgeprägt wird. Dieser Strom wird an beiden Leitung senden mit Hilfe von Drehspulrelais überwacht, die beim Ausbleiben des Stromes eine Fehlermeldung abgeben.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der obengenannten Art zu schaffen, das gegebenenfalls einen Fehler an beiden Leitungsenden anzeigt und auch bei Übertragungskreisen mit Trennwandlern verwendbar ist.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß den Enden der zu überwachenden Leitung wechselweise Tonfrequenzsignale aufgeprägt werden und daß die empfangenen Tonfrequenzsignale in logische Dauersignale umgewandelt werden und Bedingungen zur Ansteuerung von Meldeeinrichtungen liefern.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand von Fig. 1 und 2 der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild und Fig. 2 ein Diagramm.
In Fig. 1 enthält ein erstes Gerät I einen Oszillator 1, einen Multivibrator 2, einen Tonfrequenzdecoder 3, einen oszillatorsignaldetektor 4, eine Meldeeinrichtung 5 und zwei Abfallverzögerungsschaltungen 6, 7. Weitere Bestandteile des ersten Gerätes I sind zwei Umschalter 8, 9 und ein Trennwandler 10. Ein zweites Gerät II enthält die gleichen, mit 11 bis 20 bezeichneten Baugruppen. Die Geräte I, II stehen über Adern 21 miteinander in Verbindung.
Der Multivibrator 2 des Gerätes I wechselt periodisch sein Ausgangssignal und betätigt damit die Umschalter 8; 9 derart, daß sie eine Zeit T1 in der Ruhelage und eine Zeit T2 in der Arbeitslage verweilen. Die Umschalter 18, 19 des zweiten Gerätes II befinden sich ständig in der Ruhelage und werden nur nach einem vom Tonfrequenzdecoder 13 erkannten Eingangssignal für eine Zeitdauer T3 in die Arbeitslage geschaltet. Die Zeitdauer T3 beträgt wie T1 und T2 ein Vielfaches der Periodendauer der Oszillatorfrequenz f 1.
Befinden sich die Umschalter 8, 9 des Gerätes I in der Arbeitslage, so gelangt die Oszillatorfrequenz f1 zu den Adern 21 und zum Oszillatorsignaldetektor 4. Bei störungsfreien Adern 21 gelangt die Oszillatorfrequenz f1 über den Umschalter 18, der sich in der Ruhelage befindet, an den Eingang des Tonfrequenzdecoders 13 im zweiten Gerät II.
Der Ausgang des Tonfrequenzdecoders 13 führt in diesem Fall ein logisches "1"-Signal.
Nach Ablauf der Zeit T2 schalten die Umschalter 8, 9 im ersten Gerät I in die Ruhelage zurück und trennen damit die Oszillatorfrequenz f1 von den Adern 21. Der Tonfrequenzdecoder 13 des zweiten Gerätes II erkennt das Abschalten der Oszillatorfrequenz f1 und ersetzt das an seinem Ausgang anstehende "1"-Signal durch ein 11011-Signal. Durch diese negative Flanke werden die Umschalter 18, 19 für den Zeitraum T3 in die Arbeitslage versetzt. Wenn sich die Umschalter 18, 19 in der Arbeitslage befinden, gelangt die Oszillatorfrequenz f1 des zweiten Gerätes II zu den Adern 21 und zu dem Oszillatorsignaldetektor 14. Außerdem wird die Oszillatorfrequenz f1 vom Tonfrequenzdecoder 3 des ersten Gerätes I erkannt. Nach dem geitrallm T3 kippt der Umschalter 18 wieder in die Ruhelage zurück. Da T3 kürzer als T1 ist, wird eine Überlappung der Ausgangssignale der Oszillatoren 1, 11 ausgeschlossen. Der oben beschriebene Vorgang wiederholt sich nach Ablauf des Zeitraumes T2, wenn der Umschalter 8 des ersten Gerätes I erneut in die Arbeitslage versetzt wird.
Die Bedingung hinsichtlich T3 und T1 geht insbesondere auch deutlich aus dem in Fig. 2 dargestellten Zustandsdiagramm hervor. Wäre T3 länger als T1, so würden beide Geräte I, II gleichzeitig ihre Oszillatorfrequenzen f1 auf die Adern 21 schalten.
Liegt bei den zu überwachenden Adern 21 weder ein Kurzschluß noch eine Unterbrechung vor, so steht innerhalb des ersten Gerätes I am Ausgang des Iszillatorsignaldetektors 4 während des Zweitraumes T2 ein logisches "1"-Signal und während T1 ein logisches "O"-Signal an. Der Ausgang des Tonfrequenzdecoders 3 führt während der Zeit T3 logisches "1"-Signal und während (T1 + T2 T T3) logisches "O"-Signal.
Im zweiten Gerät 11 steht am Ausgang des Tonfrequenzdecoders 13 während T2 logisches "1"-Signal und während T1 logisches "O"-Signal, am Ausgang des Oszillatorsignaldetektors 14 während T3 logisches "1"-Signal und im Zeitraum (T1 + T2 - T3) logisches "O"-Signal an.
Ist die Verzögerungszeit T4 der Abfallverzögerungsschaltung 6 des ersten Gerätes I größer als (T1 + T2 - T3) und T5 der Abfallverzögerungsschaltung 7 größer als T1, , so steht am Ausgang der Abfallverzögerungsschaltungen 6, 7 ständig ein logisches "l"-Signal an. Da die Ausgänge der Abfallverzögerungsschaltungen 6, 7 über ein NAND-Gatter miteinander verknüpft sind, gelangt ein logisches "O"-Signal zur Meldeeinrichtung 5, so daß eine Fehlermeldung ausbleibt. Entsprechendes gilt für das zweite Gerät II, wenn die Verzögerungszeit T6 größer als T1 und die Verzögerungszeit T7 größer als T1 + T2 - T3 ist.
Wenn eine der zu überwachenden Adern 21 mit einem Fehler (Kurzschluß, Unterbrechung) behaftet ist, ergibt sich folgender Funktionsablauf: Die Umschalter 8, 9 des ersten Gerätes I befinden sich während T1 in der Ruhelage und während T2 in der Arbeitslage. Somit steht die Oszillatorfrequenz f1 während T2 am Oszillatorsignaldetektor 4 an, dessen Ausgang in dieser Zeit logisches "1"-Signal führt. Unter der Bedingung T5> T1 liegt auch am Ausgang der Abfallverzögerungsschaltung 7 ständig ein "1"-Signal" Der Umschalter 8 befindet sich auch während T1 in der Ruhelage. Infolge der angenommenen Störung wird die Oszillatorfrequenz f1 nicht zum Tonfrequenzdecoder 3 gelangen, der daher ebenso wie die nachgeschaltete Abfallverzögerungsschaltung 6 ein "O"-Signal abgibt. Da nun das der Meldeeinrichtung 5 vorgeschalteten NAND-Gatter unterschiedliche logische Eingangssignale erhält, erfolgt eine Fehlermeldung im ersten Gerät I.
Im zweiten Gerät II befinden sich die Umschalter 18, 19 ständig in der Ruhelage, da der Tonfrequenzdecoder 13 aufgrund der fehlerbehafteten Ader 21 kein Eingangssignal empfängt. Die Ausgänge des Tonfrequenzdecoders 13 und der nachgeschalteten Abfallverzögerungsschaltung 1 6 führen "O"-Signal. Entsprechendes gilt für den Oszillatorsignaldetektor 14 und die Abfallverzögerungsschaltung 17. An beiden Eingängen des der Meldeeinrichtung 15 vorgeschalteten NAND-Gatters liegt nun "O"-Signal, so daß auch die Meldeeinrichtung 15 angesteuert wird.
In dem Diagramm in Fig. 2 sind die Signale an verschiedenen Runkten a bis 1 der Geräte I, II dargestellt, wobei angenommen ist, daß zum Zeitpunkt to ein Fehler auftritt.

Claims

Verfahren zur Überwachung zweiadriger Leitungen Ansprüche: 1. Verfahren zur Überwachung zweiadriger Leitungen mit einer Fehlermeldung an beiden Leitungsenden, dadurch gekennzeichnet, daß den Enden der zu überwachenden Leitung wechselweise Tonfrequenzsignale aufgeprägt werden und daß die empfangenen Tonfrequenzsignale in logische Dauersignale umgewandelt werden und Bedingungen zur Ansteuerung von Meldeeinrichtungen liefern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus dem Tonfrequenzsignal der jeweils sendenden Seite abgeleitetes logisches Dauersignal eine zweite Bedingung liefert.
3. Schaltungsanordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit mindestens einem Signalgaber an dem einen und einem Signaldetektor an dem anderen Leitungsende, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsenden über in der Ruhelage befindliche gesteuerte Umschalter (8, 18) an Tonfrequenzdecoder (3, 13) gelegt sind und daß in der Arbeitslage der gesteuerten Umschalter (8, 18) eine Verbindung der Adern (21) mit Oszillatoren (1, 11) hergestellt ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß synchron zu den Umschaltern (8, 18) arbeitende Umschalter (9, 19) in der Arbeitslage eine Verbindung mit Oszillatorsignaldetektoren (4, 14) herstellen und daß den Tonfrequenzdecodern (3, 13) und den Oszillatorfrequenzdecodern (4, 14) Zeitverzögerungsstufen (6, 7; 16, 17) nachgeschaltet sind.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Zeitverzögerungsstufen (6, 7; 16, 17) über NANDGatter den Meldeeinrichtungen (5, 15) zugeführt sind.