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Teilnehmeranschlußschaltung mit Erdtastenindikation,
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hochohmig schaltbarem Speisestromkreis und Isolationsfehlerindikation.
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Die Erfindung betrifft eine Teilnehmeranschlußschaltung mit einer
Speisebrücke in Form eines in die an Erdpotential liegende Ader der Teilnehmeranschlußleitung
(b-Ader) eingefügten ersten Widerstandes, eines in die an Speisepotential liegende
Ader der Teilnehmeranschlußleitung (a-Ader) eingefügten zweiten Widerstandes, sowie
eines die beiden Adern an den der Speisestromquelle abgewendeten Anschlüssen der
beiden Widerstände überbrückenden Kondensators, wobei diese Speisebrücke an der
Kondensatorseite mit einem Gabelübertrager für den Zweidraht/Vierdrahtübergang zusammengeschaltet
ist, ferner mit einer Auswerteschaltung, die bei Erdtastenbetätigung des Teilnehmers
ein Anzeigesignal abgibt, sowie mit einem in die
an Speisepotential
liegende Leitungsader und/oder in die an Erdpotential liegende Leitungsader der
Teilnehmeranschlußleitung, zwischen deren StromquellenanschluB und deren Anschaltepunkt
an den Gabelübertrager eingefügten, hochohmig überbrückten Abschaltekontakt für
den Speisestrom, der, sofern die Erdtastenbetätigung eine vorgegebene Zeitspanne
übersteigt, den Speisestromkreis hochohmig schaltet und nach Beendigung der Erdtastenbetätigung
wieder niederohmig schaltet, wobei der hochohmige Widerstand derart bemessen ist,
daß bei gedffnetem Abschaltekontakt einerseits der ihn aufgrund einer Erdtastenbetätigung
durchfließende RestaRrom die im dabei betroffenen Teil des Speisestronkreises liegenden
Schaltkreis-elemente nicht schädigt und andererseits der ihn ohne Erdtastenbetätigung
aufgrund der Überschreitung des maximal zugelassenen Leckstroms zwischen den Adern
der Teilnehmeranschlußleitungen durchfließende Strom die Auswerteschaltung wie bei
geschlossenem Abschaltekontakt und gleichzeitiger Erdtastenbetätigung zum Ansprechen
bringt.
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Mit Hilfe des erwahnten hochohmig überbrückten Abschaltekontaktes
für den Speisestrom kann vermieden werden, daß bei Erdtastenbetätigung, die eine
vorgegebene Zeitspanne übersteigt, die im verbleibenden Teil des Speisestromkreises
liegenden Schaltkreiselemente wegen eines erhöhten Stromflusses Schaden erleiden.
Wenn, einem Vorschlag entsprechend, der hochohmige Widerstand die obenstehend erwähnte
Bemessung aufweist, läßt sich ohne besonderen Mehraufwand eine Isolationsprüfung
der Teilnehmeranschlußleitung vornehmen, indem die zur
Anzeige der
Erdtastenbetätigung vorgesehene Auswerteschaltung für diese Prüfung herangezogen
wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, bei einer derartigen Schaltungsanordnung,
ebenfalls ohne großen Mehraufwand eine weitere Prüfung zu ermöglichen, nämlich die
UberprUfung der Wirkungsweise des erwähnten Abschaltekontaktes.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anschaltepunkte
der Speisebrücke an die jeweils in eine andere der beiden Adern der Teilnehmeranschlußleitung
eingefügten beiden zweidrahtseitigen Wicklungen des Gabelübertragers, an denen auch
die Eingänge der Auswerteschaltung liegen,- durch einen hochohmigen Widerstand überbrückt
sind, und daß bei der Auswerteschaltung für die Überprüfung des Abschaltekontaktes
eine derartige Schwellwertspannung wirksam geschaltet werden kann, daß sie bei geöffnetem
Abschaltekontakt auch unter der Voraussetzung eines vernachlässigbaren Leckstroms
zwischen den Leitungsadern der Teilnehmeranschlußleitung ein Anzeigesignal liefert.
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Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind zur t!berprüfung
der Funktionsfähigkeit des wenigstens einen AbschaltekontaE also lediglich ein zusätzlicher
hochohmiger Widerstand sowie Schaltmittel erforderlich, mit deren Hilfe innerhalb
der Auswerteschaltung der Wert einer Schwellwertspannung verändert werden kann.
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Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteschaltung
aus drei Operationsverstärkern gebildet, deren erster zwei nicht invertierende Eingänge,
die gleichzeitig die Eingänge der Auswerteschaltung
selbst bilden
und einen invertierenden Eingang aufweist, der an Speisespannungspotential liegt,
und deren zweite und dritte mit ihren invertierenden Eingängen wahlweise mit dem
Ausgang des ersten Operationsverstärkers verbunden sind und mit ihren nichtinvertierenden
gang an jeweils einer anderen, im einen Falle auf die erwähnte Erdtastenprü.fung
und im anderen Falle auf die oberprüSung der Funktion des Abschaltekontaktes hin
bemessenen Schwellwertspannung liegen, und die wahlweise, je nach Prüfungsart das
Anzeigesignal liefern. Gemäß einer anderen und bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
besteht die Auswerteschaltung aus nur zwei Operationsverstärkern, deren erster wie
die Operationsverstärker des vorgenannten Ausführungsbeispiels geschaltet ist und
deren zweiter, der das Anzeigesignal liefert, mit seinem invertierenden Ein -gang
an den Ausgang des ersten Operationsverstärkers angeschlossen ist und mit seinem
nichtinvertierenden Eingang wahlweise mit einer auf die erwähnte Erdtastenprüfung
oder auf die Uberprd£ung des Abschaltekontaktes hin bemessenen Schwellwertspannung
beaufschlagt wird.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
ist also für die Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Abschaltekontakt es außer
dem erwähnten hochohmigen Widerstand lediglich eine Umschaltmöglichkeit für die
Eingangsgröße des invertierenden Eingangs des zweiten Operationsverstärkers der
Auswerteschaltung vorsusehen. Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
wird die Schwellwertspannung des zweiten und/oder des dritten Operationsverstärkers
der Auswerteschaltung von der Speisespannung abgeleitet9 was den Vorteil mit sich
bringt, daß Schwankungen der Speisespannung die Zuverlässigkeit der bei der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung durchführbaren Überprüfungen nicht beein -flussen.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand einer Figur näher erläutert.
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Die Figur zeigt im zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Umfang
des Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Teilnehmeranschlußschaltung. Bestandteil
dieser Teilnehmeranschlußschaltung ist eine Speisebrücke, die aus einem ersten Widerstand
Ra, der in die an Speisepotential -UB liegende Ader, die a-Ader, der Teilnehmerans-chlußleitung
eingefügt ist, aus einem zweiten Widerstand Rb, der in die an Erdpotential liegende
Ader, die b-Ader, der Teilnehmeranschlußleitung angefügt ist, sowie aus einem Kondensator
C besteht, der an den der Speisestromquelle abgewendeten Anschlüssen der beiden
Widerstände Ra und Rb die beiden Leitungsadern der Teilnehmeranschlußleitung überbrückt.
Die Speisebrücke ist an der Kondensatorseite an die in die a-Ader bzw. die b-Ader
eingefügten Wicklungen wl bzw.
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w2 eines Gabelübertragers 8 angeschlossen, dessen die Vierdrahtseite
bildende obertragerwicklung hier nicht dargestellt ist.
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Die dargestellte Teilnehmeranschlußschaltung weist außerdem eine Auswerteschaltung
AS auf, deren Eingänge A und B an den erwähnten Anschlußpunkten der Speisebrücke
an den Wicklungen w1 und w2 des Übertragers 8 liegen. Die Auswerteschaltung dient,
wie erwähnt, in erster Linie dazu, das Vorliegen einer Erdtastenbetätigung anzuzeigen,
Außerdem kann sie auch zu einer Isolationsprüfung ausgenutzt werden, indem sie ein
Signal abgibt, wenn der zwischen den Leitungsadern der Teilnehmeranschlußleitung
fließende Strom einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
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In die a-Ader der Teilnehmer ans chlußleitung ist zwischen den Widerstand
Ra und zwischen der Wicklung wl ein Abschaltekontakt po eingefügt, der durch einen
hochohmigen Widerstand überbrückt ist. In erster Linie dient dieser Abschaltekontakt
dazu, dann, wenn die durch die Auswerteschaltung AS gemeldete Erdtastenbetätigung
des Teilnehmers eine vorgegebene Zeitspanne übersteigt, den Speisestromkreis zu
unterbrechen, um zu verhindern, daß die Schaltelemente, die bei Erdtastenbetätigung
im noch verbleibenden Reststromkreis liegen, durch den erhöhten Strom Schaden leiden.
Di erwähnte Bemessung des hochohmigen Widerstandes Ri schafft die Voraussetzungen
dafür, daß bei geöffnetem Abschaltekontakt durch die Auswerteschaltung AS auch dann
ein Anzeigesignal geliefert werden kann, wenn der Leckstrom zwischen den Adern der
Teilnehmeranschlußleitungen einen vorgegebenen Grenzwert überschritten hat. Auch
in die b-Ader oder in die b-Ader allein kann ein solcher überbrückter Abschaltekontakt
eingefügt sein.
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Im Hinblick auf die durch die Erfindung ermöglichte UberprUfung des
Abschaltekontaktes po sind die Anschaltepunkte A und B der Auswerteschaltung AS
mit einem hochohmigen Widerstand Rh überbrückt, auf dessen Bedeutung nachstehend
noch eingegangen wird.
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Die Auswerteschaltung AS besteht bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
aus zwei Operationsverstärkern V und K. Die beiden nichtinvertierenden Eingänge
des Operationsverstärkers V stellen die Eingänge A und B der Auswerteschaltung dar.
An den invertierenden Eingang dieses Operationsverstärkers ist das Speisepotential
-UB angelegt. Der Ausgang des ersten Operationsserstärkers V ist mit dem invertierenden
Eingang des zweiten Operationsverstärkers K verbunden. An den nichtinvertierenden
Eingang des zweiten Operationsverstärkers K ist mit
Hilfe eines
Umschalters U wahlweise die Schwellwertspannung Uth1 oder Uth2 anschaltbar. Die
beiden Schwellwertspannungen werden mit Hilfe von die Widerstände R1 und R2 bzw.
R3 und R4 umfassenden Spannungsteilern vom Speisepotential -UB abgeleitet. Der Ausgang
XJ des zweiten Operationsverstärkers liefert das Ausgangs signal der Auswerteschaltung
sowohl für den Fall der Erdtastenmeldung, als auch für den Fall der Isolationsprüfung,
wie auch gemäß der Erfindung im Falle des ordnungsgemäßen Betriebs des Abschaltekontakts
po, worauf nachstehend noch näher eingegangen wird.
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Die Uberprtfung des Abschaltekontaktes po findet bei von Seiten des
an die Leitungsadern der TeilnehmeranschluBleitung angeschlossenen, hier nicht dargestellten
Teilnehmers unterbrochenen Speisestromkreis statt, also dann, wenn dieser aufgelegt
hat. Wenn auch der Umschaltekontakt po geöffnet ist, fließt über einen Teil des
Speisestromkreises ein Strom, nämlich über den Widerstand Rb, den Widerstand Rh,
den Widerstand Ri und den Widerstand Ra zurück zur Speisebatterie. Sofern der Leckstrom
zwischen den Adern der Teilnehmeranschlußleitung einen vorgegebenen Grenswert nicht
überschreitet, spricht in diesem Falle die Auswerteschaltung nicht an. Wenn nun
der Abschaltekontakt po geschlossen und damit der Widerstand Ri überbrückt wird,
verändern sich die Spannungsverhältnisse an den Eingängen A und B der Auswerteschaltung
AS derart, daß, vorausgesetzt der für diese Art der Prüfung maßgebliche Schwellwert
Uth2 ist an den nichtinvertierenden Eingang des zweiten Operationsverstärkers E
der Auswerteschaltung AS angelegt, am Ausgang XJ der Auswerteschaltung ein Anzeigesignal
abgegeben wird, das ein ordnungsgemäßes Schließen des Anschaltekontaktes po signalisiert.
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Bei der zweiten, hier nicht dargestellten Version der Auswerteschaltung
wird der Ausgang des ersten Operationsverstärkers wahlweise an den invertierenden
Eingang eines zweiten oder eines dritten Operationsverstärkers gelegt, an dessen
nichtinvertierendem Eingang jeweils eine andere der beiden erwähnten Schwellwertspannungen
liegt.
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L e e r s e i t e