DE3235706C1

DE3235706C1 - Circuit arrangement for detecting line loop closure and interruption in telecommunication systems

Info

Publication number: DE3235706C1
Application number: DE19823235706
Authority: DE
Inventors: Salih Dipl.-Ing. 7141 Schwieberdingen Manga
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1982-09-27
Filing date: 1982-09-27
Publication date: 1983-11-17
Also published as: BE897830A

Abstract

Circuit arrangement for detecting line loop closure and interruption in telecommunication systems. The circuit uses a plurality of transformers. Through appropriate series connection of windings, interfering winding voltages of an alternating current source cancel one another and any residual voltages remain below the response threshold of an evaluating rectifier circuit. <IMAGE>

Description

Dabei.kann die Polarität der Speisegleichspannung auch entgegengesetzt wie gezeichnet sein. Eine solche Speisespannungsumkehr kann beispielsweise dann erfolgen, wenn die Berechtigung eines Teilnehmers signalisiert werden soll. In der Unteranlage UA ist die Leitungsader a über eine Drosselspule T5, einen Koppelkontakt K 1, einen Gleichrichter G1, die Reihenschaltung zweier Übertragerwicklungen T 11 und T21, einen Koppelkontakt K2 und eine Drosselspule T6 mit der Leitungsader b verbunden. Die Wicklung Tal 1 gehört dem ersten Sättigungsübertrager Tl an, während die Wicklung T21 dem zweiten Sättigungsübertrager T2 zugehört. Die Wicklungen T11, T21 sind entgegengesetzt, im Sinne einer Kompensation der Wicklungsspannungen an den Endpunkten der Reihenschaltung geschaltet. Über dieser Reihenschaltung liegt ein Kondensator C 1.The polarity of the DC supply voltage can also be opposite how to be drawn. Such a supply voltage reversal can then, for example take place when the authorization of a participant is to be signaled. In the Sub-system UA is the line core a via a choke coil T5, a coupling contact K 1, a rectifier G1, the series connection of two transformer windings T 11 and T21, a coupling contact K2 and a choke coil T6 are connected to line wire b. The winding Tal 1 belongs to the first saturation transformer Tl, while the winding T21 belongs to the second saturation transformer T2. The windings T11, T21 are opposite, in the sense of a compensation of the winding voltages at the end points of the series connection switched. A capacitor C 1 is located across this series circuit.

Die Leitungsader a ist ferner über die Drosselspule T5 den Koppelkontakt K 1, einen Gleichrichter G 2, die Reihenschaltung zweier Übertragerwicklungen T3 1 und T41, den Koppelkontakt K 2 und die Drosselspule T6 mit der Leitungsader b verbunden. Die Wicklung T31 gehört dem dritten Sättigungsübertrager T3 an, während die Wicklung T41 dem vierten Sättigungsübertrager T4 zugehört. Diese Wicklungen sind wieder entgegengesetzt geschaltet. Über dieser Reihenschaltung liegt ein Kondensator C2. Die Gleichrichter 0 1 und G2 sind entgegengesetzt gerichtet. Die Koppelkontakte K 1, K2 sind Kontakte einer Steuereinrichtung, mit der die Leitungen abgeschlossen und auf ihren Zustand abgefragt werden Im Folgenden wird nun die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung beschrieben. Nach dem Schließen der Koppelkontakte K 1, 1(2 soll bestimmt werden, ob die Leitungsschleife geschlossen oder unterbrochen ist. The line core a is also the coupling contact via the choke coil T5 K 1, a rectifier G 2, the series connection of two transformer windings T3 1 and T41, the coupling contact K 2 and the inductor T6 with the line core b tied together. The winding T31 belongs to the third saturation transformer T3 while the winding T41 belongs to the fourth saturation transformer T4. These windings are switched in the opposite direction again. A capacitor is located across this series circuit C2. The rectifiers 0 1 and G2 are directed in opposite directions. The coupling contacts K 1, K2 are contacts of a control device with which the lines are terminated and their status are queried The following now describes the mode of operation of the Circuit arrangement described. After closing the coupling contacts K 1, 1 (2 should be determined whether the line loop is closed or interrupted.

Ist die Speisung in der Hauptanlage nicht eingeschaltet, so fließt auch kein Gleichstrom über die Sättigungsübertragerwicklungen. Die vier Übertrager behalten ihre Nenninduktivität, so daß die an der Reihenschaltung T12, T22 und an der Reihenschaltung T32, T42 auftretenden Wechselspannungen durch die Einrichtungen GA j und GA 2 ausgewertet werden.If the supply in the main system is not switched on, then flows also no direct current through the saturation transformer windings. The four transformers retain their nominal inductance, so that the series connection T12, T22 and on the series connection T32, T42 occurring alternating voltages through the devices GA j and GA 2 are evaluated.

Ist dagegen in der Hauptanlage HA die Speisung eingeschaltet, so fließt ein Gleichstrom über den Gleichrichter G2 und die Übertragerwicklungen T31, T41, der die Übertrager T3 und T4 in die Sättigung steuert. Die Induktivität der Wicklungen T32 und T42 verschwindet daher nahezu, so daß an deren Reihenschaltung nur noch eine sehr geringe, im wesentlichen durch den ohmschen Widerstand dieser Wicklungen bedingte Wechselspannung abfällt. Die Einrichtung GA 2 wertet diesen Zustand aus. If, on the other hand, the supply is switched on in the main system HA, then so A direct current flows through the rectifier G2 and the transformer windings T31, T41, which controls the transformers T3 and T4 into saturation. The inductance of the Windings T32 and T42 therefore almost disappear, so that they are connected in series only a very small one, mainly due to the ohmic resistance of this Alternating voltage caused by the windings drops. The GA 2 facility evaluates this State off.

In beiden Betriebsfällen werden in den Wicklungen T31, T41 und ebenso in den Wicklungen T11, T21 entgegengesetzte Wechselspannungen induziert, so daß an den Enden der Wicklungsreihenschaltungen im wesentlichen keine Wechselspannung auftritt. Auftretende Restspannungen können durch Toleranzen der Wicklungen bedingt sein und können noch durch die Kondensatoren Cl bzw. C2 verringert werden. Da -auch noch für diese Restspannungen die Drosselspulen T5, T6 wirksam sind, ist die Leitung L praktisch frei von Spannungsresten der Wechselspannungsquelle W Andererseits gelangen auch Störspannungen der Leitung L nicht auf die Einrichtungen GA 1, GA 2, weil die über die Übertrager induzierten Störspannungen sich an der Reihenschaltung der Wicklungen Tut2, T21 und an der Reihenschaltung der Wicklungen T31, T41 aufheben. In both operating cases, the windings T31, T41 and also induced opposite alternating voltages in the windings T11, T21, so that there is essentially no alternating voltage at the ends of the series winding connections occurs. Occurring residual stresses can be caused by tolerances of the windings and can still be reduced by the capacitors C1 and C2. There too The line is still effective for these residual voltages L get practically free of residual voltage from the AC voltage source W on the other hand also interference voltages of the line L do not affect the facilities GA 1, GA 2, because the Interference voltages induced by the transformer are reflected in the series connection of the windings Cancel Tut2, T21 and on the series connection of windings T31, T41.

Wird in der Hauptanlage eine Speisespannungsumkehr veranlaßt, so fließt der Gleichstrom nicht mehr über den vorbeschriebenen Schaltungszweig, sondern über die Wicklungen T21, Tii und den Gleichrichter G 1,so daß die Sättigungsübertrager T1 und T2 nun in die Sättigung gesteuert werden. Daher fällt an der Reihenschaltung der Wicklungen T12, T22 nur eine sehr geringe Wechselspannung ab, was von der Einrichtung GA 1 ausgewertet wird. If a supply voltage reversal is initiated in the main system, so the direct current no longer flows through the circuit branch described above, but instead via the windings T21, Tii and the rectifier G 1, so that the saturation transformer T1 and T2 can now be controlled into saturation. Therefore falls on the series connection of the windings T12, T22 from only a very low AC voltage, which is from the device GA 1 is evaluated.

Durch eine besondere Bemessung der Wechselspannung wird verhindert, daß der die Glieder G2, T31, T41 enthaltende Stromzweig und der die Glieder 61, Ttt, T21 enthaltende Stromzweig sich gegenseitig beeinflussen. Wenn sich nämlich beispielsweise die Übertrager T3 und T4 in der Sättigung befinden und daher der die Glieder G2, T31, T41 enthaltende Stromzweig eine sehr niedrige Impedanz aufweist, könnte bei genügend hoher Restspannung an der Reihenschaltung der Wicklungen T11, T21 eine Sättigung auch der Übertrager Tl und T2 hervorgerufen werden, weil dann ein Strom von der Reihenschaltung der Wicklungen T11, T21 über den Gleichrichter G 1, den Gleichrichter G2 und die Wicklungen T31, T41 fließen würde. Daher ist die -Ausgangsspannung der Wechselspannungsquelle so niedrig bemessen, daß die möglichen Restspannungen an den Reihenschaltungen der Wicklungen T 11, T21 unterhalb der Ansprechschwelle des Gleichrichters G1 bleibt. Analoges gilt selbstverständlich auch für den umgekehrten Fall, in dem sich die Übertrager T 1 und T21 im Sättigungszustand befinden und die Restspannung an der Reihenschaltung der Wicklungen T31, T41 auftritt. A special dimensioning of the alternating voltage prevents that the branch containing the members G2, T31, T41 and the branch 61, Ttt, T21 containing current branch influence each other. If namely for example, the transformers T3 and T4 are in saturation and therefore the the current branch containing the elements G2, T31, T41 has a very low impedance, If the residual voltage at the series connection of the windings T11 is high enough, T21 saturation of the transformers Tl and T2 are also caused because then a current from the series connection of windings T11, T21 through the rectifier G 1, the rectifier G2 and the windings T31, T41 would flow. Hence the -The output voltage of the AC voltage source is dimensioned so low that the possible Residual voltages on the series connections of the windings T 11, T21 below the response threshold of the rectifier G1 remains. The same applies, of course, to the reverse Case in which the transformers T 1 and T21 are in the saturation state and the Residual voltage occurs in the series connection of windings T31, T41.

In F i g. 2 ist die Schaltungsanordnung der Wechselspannungsquelle W dargestellt, die eine Abwandlung der bekannten Wien-Robinson-Brücke ist Zwischen dem Ausgang WA eines Differenzverstärkers D t und dem Bezugspunkt liegt die Reihenschaltung eines Reihen-RC-Gliedes R 3, C3 und eines Parallel-RC-Gliedes R4, C4, wobei der Abgriff dieser Reihenschaltung mit dem positiven Eingang des Differenzverstärkers D 1 verbunden ist. Zwischen dem Ausgang WA und dem Bezugspunkt ist ferner ein Spannungsteiler aus drei Widerständen R6, R 7 und R 5 angeschlossen, dessen oberer Abgriff mit dem negativen Eingang des Differenzverstärkers D 1 verbunden ist. Zwischen dem unteren Abgriff dieses Spannungsteilers und dem Ausgang WA sind zwei Gleichrichter G3, G4 antiparallelgeschaltet. Die Frequenz der Wechselspannungsquelle wird durch die RC-Glieder bestimmt. Der Widerstand R 5 und die Gleichrichter G3, G4 sorgen für eine einfache Konstantregelung der Ausgangsspannung, wobei deren Amplitude praktisch gleich der Durchlaßspannung der Gleichrichter G3, G4 ist. Am Ausgang WA steht eine konstante Sinusspannung von beispielsweise 0,4 V bei niedrigem Innenwiderstand. In Fig. 2 is the circuit arrangement of the AC voltage source W shown, which is a modification of the well-known Vienna-Robinson Bridge between the output WA of a differential amplifier D t and the reference point are connected in series a series RC element R 3, C3 and a parallel RC element R4, C4, the Tap this series circuit with the positive input of the differential amplifier D 1 is connected. There is also a voltage divider between the output WA and the reference point of three resistors R6, R 7 and R 5 connected, the upper tap of which with the negative input of the differential amplifier D 1 is connected. Between the lower This voltage divider and the output WA are tapped off by two rectifiers G3, G4 connected in anti-parallel. The frequency of the AC voltage source is determined by the RC elements certainly. The resistor R 5 and the rectifiers G3, G4 ensure a simple Constant regulation of the output voltage, the amplitude of which is practically equal to the Forward voltage of the rectifiers G3, G4 is. There is a constant at output WA Sinus voltage of, for example, 0.4 V with a low internal resistance.

Durch Drift kann die Ausgangsspannung eine Gleichspannungskomponente enthalten,, In F i g. 3 ist exemplarisch eine Schaltungsanordnung einer der Einrichtungen GA 1, GA2 dargestellt. Sie besteht aus einem mit Widerständen R 8, R 9 gegengekoppelten Differenzverstärker D2, dessen Eingang E mit der jeweiligen Reihenschaltung von Übertragerwicklungen (F i g. 1) und dessen Ausgang über einen Gleichrichter G5 und einen Widerstand R 10 mit dem negativen Eingang eines weiteren Differenzverstärkers D 3 verbunden ist. Zwischen diesem negativen Eingang und dem Bezugspunkt liegt ein Parallel-RC-Glied R 11, C5. Der Abgriff eines von einer Gleichspannungsquelle Ugespeisten Spannungsteilers aus Widerständen R 12, R 13 ist mit dem positiven Eingang des Differenzverstärkers D 3 und mit dem gleichen Punkt der anderen Auswerteeinrichtung verbunden. Der Ausgang des Differenzverstärkers D 3 ist der Ausgang A der Auswerteeinrichtung.The output voltage can become a direct voltage component due to drift included ,, In Fig. 3 is an exemplary circuit arrangement of one of the devices GA 1, GA2 shown. It consists of a counter-coupled with resistors R 8, R 9 Differential amplifier D2, whose input E with the respective series connection of Transformer windings (F i g. 1) and its output via a rectifier G5 and a resistor R 10 to the negative input of another differential amplifier D 3 is connected. There is a between this negative input and the reference point Parallel RC element R 11, C5. The tapping of a U-fed from a DC voltage source Voltage divider from resistors R 12, R 13 is connected to the positive input of the differential amplifier D 3 and connected to the same point of the other evaluation device. The exit of the differential amplifier D 3 is the output A of the evaluation device.

Die von der Wechselspannungsquelle W abgeleitete Wechselspannung wird durch den Differenzverstärker D 2 um den Faktor I + R SIR 9 verstärkt und dann durch den Gleichrichter G5 gleichgerichtet Die Anstiegs- und Abfallzeit eines Signals kann durch das Zeitglied R 10, R 11 und C5 dimensioniert werden. Sind beispielsweise die Sättigungsübertrager T1 und T2 nicht gesättigt, steigt die Spannung am Kondensator C5 über die am positiven Eingang des Differenzverstärkers D 3 liegende Schwellenspannung an. In diesem Fall tritt am Ausgang A der »Low«-Zustand auf. Werden die Übertrager Tt und T2 gesättigt, fällt die Spannung am Kondensator C5 unter die Schwellenspannung, und am Ausgang A tritt daher der »High«-Zustand auf. The alternating voltage derived from the alternating voltage source W. is through the differential amplifier D 2 by the factor I + R SIR 9 amplified and then rectified by the rectifier G5 The rise and Fall time of a signal can be dimensioned by the timing element R 10, R 11 and C5 will. If, for example, the saturation transformers T1 and T2 are not saturated, the voltage on the capacitor C5 rises above that on the positive input of the differential amplifier D 3 lying threshold voltage. In this case, the “Low” state occurs at output A. on. If the transformers Tt and T2 are saturated, the voltage on the capacitor drops C5 falls below the threshold voltage, and output A therefore goes into the "high" state on.

Die durch Drift auftretende Gleichspannungskomponente der Ausgangsspannung der Wechselspannungsquelle W(Fi g. 2) tritt praktisch nicht am Eingang Edes Differenzverstärkers D 2 auf, da die ohmschen Widerstände der Wicklungen T12, T22 bzw. T32, T42 gegenüber dem Wert des Widerstandes R 1 bzw. R 2 zu vernachlässigen sind. The direct voltage component of the output voltage caused by drift the alternating voltage source W (Fig. 2) practically does not appear at the input of the differential amplifier D 2, since the ohmic resistances of the windings T12, T22 and T32, T42 are opposite the value of the resistance R 1 or R 2 are negligible.

Mit der dargestellten Ausführung ist eine sehr gute Unterscheidungsmöglichkeit der Leitungszustände geschaffen. Die Auswertung kann mit hoher Geschwindigkeit erfolgen. Auf der Leitung auftretende Längs- und sonstige Störspannungen haben nur einen vernachlässigbaren Einfluß auf die Auswertung. The embodiment shown is a very good way of differentiating between them the line conditions created. The evaluation can take place at high speed. Line and other interference voltages occurring on the line only have a negligible one Influence on the evaluation.

Ähnliche Schaltungsanordnungen wie die beschriebene können beispielsweise auch in anderen Anschlußschaltungen, z. B. in der Hauptanlage oder in Teilnehmerschaltungen, verwendet werden. Similar circuit arrangements as the one described can, for example also in other connection circuits, e.g. B. in the main system or in subscriber circuits, be used.

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Claims

Claims: 1. Circuit arrangement for the detection of line loop short and interruption in telecommunications systems, in particular telephone systems, in the the winding of a saturation transformer is connected to the line and by means of this winding of the transformer depending on the condition of the line loop into saturation is controllable and in which an alternating voltage source also has a further transformer winding feeds the voltage of which is fed to a rectifier and evaluation device, characterized in that another similar saturation transmitter (T2) is provided, the further winding (T22) with the further winding (T12) of the first transformer (Tl) is in series and its first winding (T21) with the first Winding (T 11) of the first transformer (T1) connected in series in opposite directions is that the winding voltages originating from the AC voltage source compensate that another pair of the same type of saturation transformer (T3, T4) and another rectifier and evaluation device (GA 2) are provided, wherein the transformer windings are arranged as in the first pair (T1, T2) that the winding pairs supplied by the AC voltage source (T12, T22 and T32, T42) are decoupled (R 1, R 2) that with the winding series connections connected to the line (T11, T21 and T31, T41) each have a rectifier h 1, G2) in series, where the rectifiers are oppositely directed, and that the output voltage of the AC voltage source is rated so low that the series connections of the windings connected to the line, from the AC voltage source residual voltages below the response threshold of the rectifier (01, G 2) lie.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the ends of the series connection of the windings connected to the line (all, T21) are each connected to the line (a, b) via an inductance (T5, T6).

The invention relates to a circuit arrangement in the preamble of claim 1 mentioned Art.

Such a circuit arrangement is described in the German Auslegeschrift 11 28894 known. There are in the supply voltage feed to the line wires two windings of the saturation transformer inserted, which are in the same direction from the loop current are traversed, so that rectified magnetic fluxes arise. The saturation transformer also has a further winding to which a Graetz rectifier is connected Evaluation relay is connected. This circuit arrangement has the disadvantage that the energy for operating the evaluation relay is applied by the AC voltage source must become. This means that in the saturation transformer a relatively high AC voltage is fed in. It is therefore also a relatively high one AC voltage on the windings of the saturation transformer in the line loop, so that once the working point of the saturation transformer is adversely affected and on the other hand, the alternating voltage as a relatively high interference voltage in the subscriber group is effective.

The object of the invention is to provide a circuit arrangement to create of the type mentioned, in which the operating point of the saturation transformer is not affected by the alternating voltage and furthermore that in the speech circuit occurring alternating voltage originating from the alternating voltage source to a still permissible value is reduced. At the same time, the direction of the direct feed current should also be determined can be co-determined without mutual coupling in the evaluation appear.

This object is achieved with the features of claim I. the Invention has the advantage that components, in particular saturation transformer, with wide tolerances can be used.

The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment. It shows F i g. I a circuit arrangement for the detection of line loop shortages and interruption in a telephone substation, FIG. 2 shows a circuit arrangement the AC voltage source used and FIG. 3 shows a circuit arrangement of the used Rectifier and evaluation device.

The in F i g. The circuit arrangement shown in FIG. 1 is used for detection of line loop closure and interruption in a telephone system like it when occupying and releasing a telephone system or when choosing occurs. At the same time, however, the direction of the direct feed current should also be set with it can be determined. This is necessary, for example, when the feed current is reversed is used for signaling. The device constructed according to the invention is located for example, in a cross-connection set of a telephone exchange substation.

To an AC voltage source with, for example, a frequency of 30 kHz is the series connection via a decoupling and limiting resistor R 1 two transformer windings T12 and T22 connected. The winding is T12 a winding of a saturation transformer T1, while the winding T22 a second Saturation transformer T2 listened to. The points on the windings are said to indicate the direction of the magnetic flux Show. The voltage at this series connection is used by a rectifier and evaluation device GA 1 supplied, which is provided with an evaluation output A 1 In the same way are a decoupling and limiting resistor to the AC voltage source W. R 2, two transformer windings T32, T42 and a second rectifier and evaluation device GA 2 connected. The winding T32 is a winding of a third saturation transformer T3, while the winding T42 belongs to a fourth saturation transformer T4. the Device GA 2 has an evaluation output A 2.

For signaling, a main system HA can have a supply voltage of a battery B can be applied to the line L via a feed choke D.