DE3876852T2

DE3876852T2 - Schutzanordnung fuer eine fernsprech-teilnehmerschnittstellen-schaltung.

Info

Publication number: DE3876852T2
Application number: DE8888303286T
Authority: DE
Inventors: Werner Rosch; Stanley Daniel Rosenbaum
Original assignee: Northern Telecom Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1988-04-13
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2008-04-14
Also published as: ATE83882T1; KR880014773A; KR960014224B1; CN1011652B; EP0291169A1; CA1260171A; DE3876852D1; CN1030169A; JPS63304793A; EP0291169B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzanordnung für eine Fernsprechteilnehmerleitungs-Schnittstellenschaltung die im folgenden als SLIC bezeichnet wird.
Es ist eine gut bekannte Forderung, daß eine SLIC, die typischerweise empfindliche elektronische Bauteile enthält, gegen Überspannungen und -ströme geschützt werden muß, die auf der Leitung auftreten, mit der die SLIC verbunden ist, und zwar aufgrund von Hochspannungsleitungskreuzungen und induzierten Wechselströmen von Hochspannungsleitungen. Es ist wünschenswert, daß die Schutzanordnung einen vollständigen Schutz der SLIC unter allen Fehlerbedingungen ergibt, verschiedene Normalbetriebszustände zuläßt, in denen beispielsweise erhebliche jedoch nicht übermäßige Ströme auf der Leitung induziert werden, und sich selbst automatisch zurücksetzt, wenn ein Fehlerzustand beseitigt ist. Weil weiterhin eine Schutzanordnung für jede Leitung erforderlich ist, besteht eine wesentliche kommerzielle Forderung darin, daß die schutzanordnung niedrige Kosten und eine geringe Größe aufweist.
Es wurden vielfältige Formen von Schutzanordnungen vorgeschlagen. Beispielsweise ist es seit langer Zeit bekannt, sogenannte Hitzdrahtspulen-Schutzvorrichtungen vorzusehen, bei denen widerstandsbehaftete Heizspulen in Serie in die Teilnehmerleitungsdrähte eingeschaltet sind und ein übermäßiger Strom eine Erhitzung hervorruft, um eine schmelzbare Verbindung zu schmelzen und damit die mit der Leitung verbundene SLIC zu schützen. Derartige Schutzanordnungen weisen den Nachteil auf, daß sie einen Beitrag zum Serienwiderstand in der Teilnehmerleitung liefern, daß sie sich nach einem Fehler nicht selbst zurücksetzen können, sondern von Hand ersetzt werden müssen, und daß sie nur langsam auf Fehler ansprechen, so daß Batterie-Speisewiderstände, die ebenfalls in Serie mit den Teilnehmerleitungsdrähten geschaltet sind, im Fall eines Fehlers gegebenenfalls eine erhebliche Leistungsmenge aufnehmen müssen.
Um einige dieser Nachteile zu beseitigen, beschreibt das US- Patent 4 467 310 (Jakab), das am 21. August 1984 erteilt wurde und den Titel 'Telephone subscriber Line Battery Feed Resistor Arrangements' trägt, eine Anordnung, bei der ein PTC-Thermistor vom Schaltertyp in Serie mit einem Batterie-Speisewiderstand geschaltet und einen Teil hiervon bildet, wobei der Thermistor in engem thermischen Kontakt mit dem Batteriespeisewiderstand steht. Obwohl eine derartige Anordnung wirkungsvoll ist, ergibt sie relativ hohe Kosten, weil sie die Verwendung von genau gepaarten Thermistoren erfordert, damit sich die erforderliche sehr genaue Paarung und Anpassung der Widerstände in den eilnehmerleitungsadern ergibt.
Andere bekannte Schutzanordnungen, die zum Beispiel die Verwendung von schmelzbaren Lotbrücken oder von zündbaren Thyristoren umfassen, ergeben andere Kombinationen von Nachteilen, wie sie weiter oben beschrieben wurden, nämlich die Notwendigkeit zusätzlicher Bauteile, die zusätzliche Kosten hervorrufen, oder ein unerwünschtes Auslösen beispielsweise aufgrund von Stör- und Einschwing-Spannungen und Strömen auf der Teilnehmerleitung.
Um viele dieser Nachteile zu beseitigen, ist in der kanadischen Patentanmeldung 484 398 (Hung et al), eingereicht am 18. Juni 1985 mit dem Titel 'Protection Arrangement for a Telephone Subscriber Line Interface Circuit' (äquivalent zur EP-A-0 209 973) eine Schutzanordnung beschrieben, bei der die Kontakte eines Trennrelais, das ohnehin zum Zweck der Trennung der SLIC von der Teilnehmerleitung vorgesehen ist, zwischen den Batterie- Speisewiderständen und dem Rest der SLIC angeordnet sind, wobei das Trennrelais über eine Meßschaltung gesteuert wird, um diese Kontakte zu öffnen, wenn ein übermäßiger Gleichtakt-Wechselstrom durch die Speisewiderstände fließt, wobei die Meßschaltung nachfolgend auf die Teilnehmerleitungsspannung für eine fortgesetzte Steuerung des Trennrelais anspricht. Eine derartige Anordnung hat jedoch gewisse Nachteile, weil die Schwellwerte für den Schutz gegenüber Überströmen und Überspannungen nicht ausreichend unabhängig voneinander oder von der Art des Fehlers sind (beispielsweise ob sich ein Fehlerzustand auf beide Adern oder auf lediglich eine Ader der Teilnehmerleitung bezieht), weil weiterhin die Gefahr eines Flatterns des Trennrelais unter bestimmten Fehlerbedingungen besteht, und weil die Gefahr eines Verriegelungszustandes nach dem Betrieb des Trennrelais für übliche Zwecke entstehen kann.
Eine weitere bekannte Schutzanordnung ist in der internationalen Patentanmeldung WO 86/02786 (O. Ahuja), vom 5. Mai 1986 mit dem Titel 'Auto-Reset Circuit Breaker' beschrieben. Dieses Dokument beschreibt einen Leistungsschalter, bei dem ein Festkörperschalter ausgelöst wird, wenn eine Überspannung oder ein Überstrom auf einer Leitung, beispielsweise einer Wechselspannungs- Leistungsleitung auftritt. Dieses Dokument macht weiterhin einen Vorschlag, wie zwei derartige Leistungsschalter für ein Schutzgerät in einer Zweidraht-Nachrichtenübertragungsleitung kombiniert werden können. Eine derartige Anordnung benötigt zusätzlich zu den primären (Gasrelais-) und sekundären (Überspannungs-) Schutzeinrichtungen Schutzsicherungen und weist den vorstehend genannten Nachteil auf, daß zusätzliche Serienwiderstände in der Leitung verwendet werden und daß ein unerwünschtes Auslösen auftreten kann.
Entsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbesserte Schutzanordnung für eine SLIC zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung geschaffen, die eine Fernsprechteilnehmerleitungs-Schnittstellenschaltung, zwei Speisewiderstände zur Anschaltung der Leitungs-Schnittstellenschaltung an eine Zweidraht-Fernsprechteilnehmerleitung und eine Schutzanordnung umfaßt, die eine Schaltereinrichtung, eine auf eine Spannung an der Leitung ansprechende Spannungsmeßeinrichtung, eine mit den Speisewiderständen gekoppelte und auf einen durch diese fließenden Strom ansprechende Strom-Meßeinrichtung und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Schaltereinrichtung umfaßt, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß:
die Speisewiderstände zwischen der Schaltereinrichtung und der Leitungs-Schnittstellenschaltung eingeschaltet sind,
die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die Schaltereinrichtung im Normalbetrieb schließt und die Schaltereinrichtung in Abhängigkeit von einer durch die Spannungsmeßeinrichtung festgestellten Überspannung an der Leitung und/oder einen durch die Strommeßeinrichtung festgestellten Überstrom durch die Speisewiderstände öffnet,
die Spannungsmeßeinrichtung und die Strommeßeinrichtung Einrichtungen zur Erzeugung einer Spannung in Abhängigkeit von der Spannung bzw. dem Strom auf der Leitung umfassen, und
die Steuereinrichtung Integrationseinrichtungen, die auf beide der erzeugten Spannungen ansprechen, und Vergleichereinrichtungen umfaßt, die auf einen einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitenden Ausgang der Integrationseinrichtungen ansprechen, um die Schaltereinrichtung zu öffnen.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß entweder eine Überspannung oder ein Überstrom oder beide auf der Leitung auftreten kann und die Notwendigkeit eines Schutzes darstellt. Dieser Schutz wird durch das Öffnen der Schaltereinrichtung erreicht, doch wird hierdurch der Strom unterbrochen. Als Ergebnis der Unterbrechung und insbesondere des Abtrennens der relativ niedrigen Abschlußimpedanz der Leitung, die typischerweise durch die Gleichspannungs-Speisewiderstände der SLIC gebildet wird, wird dem SLIC-seitigen Ende der Leitung eine relativ hohe Impedanz asngeboten, so daß die Spannung an der Leitung aufgrund eines Fehlers so weit ansteigen kann, daß sie zu einer Überspannung wird, selbst wenn sie vor der Stromunterbrechung nicht übermäßig groß war. Die Messung der Spannung an der Leitung wird nach dem Öffnen der Schaltereinrichtung fortgesetzt, wobei die Überspannung dann einen offenen Zustand der Schaltereinrichtung aufrechthält, so daß ein Flattern vermieden wird.
Die Spannungs- und Strom-Meßeinrichtungen umfassen Einrichtungen zur Erzeugung einer Spannung, die von der Spannung bzw. dem Strom an der Leitung abhängt, und die Steuereinrichtung umfaßt Integrationseinrichtungen, die auf beide der erzeugten Spannungen ansprechen, und Vergleichereinrichtungen, die darauf ansprechen, daß ein Ausgang der Integrationseinrichtungen einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, um die Schaltereinrichtung zu öffnen.
Zweckmäßigerweise umfassen die Integrationseinrichtungen einen Kondensator, und die Vergleichereinrichtungen umfassen eine Triggerschaltung, die auf eine Spannung anspricht, auf die der Kondensator aufgeladen ist, während die Steuereinrichtung Einrichtungen zum Laden des Kondensators umfaßt, wenn die von der Strom-Meßeinrichtung erzeugte Spannung eine Bezugsspannung überschreitet. Die von der Spannungsmeßeinrichtung erzeugte Spannung wird ebenfalls dem Kondensator zugeführt, um diesen zu laden.
In vorteilhafter Weise umfaßt die Schaltereinrichtung die Kontakte eines Trennrelais, das typischerweise ohnehin für die Fernsprechteilnehmerleitung vorgesehen ist, und die Steuereinrichtung spricht auf ein Trenn-Steuersignal an, um die Schaltereinrichtung zu öffnen und um den Kondensator zu entladen. Das Entladen des Kondensators verhindert einen verriegelten Zustand, der dann auftreten würde, wenn das Trenn-Steuersignal entfernt wird, während Überspannungen auf der Leitung auftreten, weil diese aufgrund der offenen Relaiskontakte keinen richtigen Abschluß hat. Derartige übermäßige Spannungen können annehmbar sein, wenn sie beispielsweise aufgrund der Induktion von einer Leistungsleitung herrühren und lediglich zu kleinen, jedoch nicht übermäßigen Leitungsströmen führen, wenn die Relaiskontakte geschlossen werden und die Leitung richtig abgeschlossen ist.
In gleicher Weise spricht die Steuereinrichtung vorzugsweise auf ein Ruf-Steuersignal an, um den Kondensator zu entladen, wodurch verhindert wird, daß hohe Rufspannungen an der Leitung ein Öffnen der Schaltereinrichtung hervorrufen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung spricht die Spannungsmeßeinrichtung lediglich auf eine Polarität der Spannung an der Leitung an, und die Strommeßeinrichtung spricht, wenn die Schaltereinrichtung geschlossen ist, lediglich auf eine Polarität des Stromes auf der Leitung an, wobei die eine Polarität des Stromes einer Spannung auf der Leitung mit einer Polarität entgegengesetzt zu der einen Polarität der Spannung entspricht. Dies ergibt eine Vereinfachung und geringe Kosten in der Konstruktion der Spannungs- und Strom-Meßeinrichtungen, stellt jedoch ein umgehendes (innerhalb einer halben Periode einer Wechselspannungsschwingungsform) Öffnen der Schaltereinrichtung in dem Fall sicher, daß ein größerer Fehler an der Leitung sowohl eine Überspannung als auch einen Überstrom hervorruft.
Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf ein Verfahren zum Schutz einer Fernsprechteilnehmerleitungs-Schnittstellenschaltung (SLIC), die über zwei Speisewiderstände und eine Schaltereinrichtung mit einer Fernsprechteilnehmerleitung gekoppelt ist, gegen Überspannung und/oder Überstrom auf der Leitung, wobei das Verfahren die Messung der Spannung auf der Leitung am leitungsseitigen Ende der Schaltereinrichtung, die Messung des Stromes durch die Speisewiderstände und das Öffnen der Schaltereinrichtung in Abhängigkeit von einem übermäßigen gemessenen Strom oder einer übermäßigen Spannung umfaßt, und wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Speisewiderstände zwischen der Schaltereinrichtung und der SLIC eingeschaltet sind und es die Schritte der Erzeugung einer von der gemessenen Spannung abhängigen Spannung, der Erzeugung einer von dem gemessenen Strom abhängigen Spannung, der Zuführung der erzeugten Spannungen an Integrationseinrichtungen und des Zuführens des Ausganges der Integrationseinrichtungen an Vergleichereinrichtungen umfaßt, die dazu dienen, die Schaltereinrichtung zu öffnen, wenn der Ausgang der Integrationseinrichtungen einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Die Erfindung wird weiter aus der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen verständlich, in denen:
Fig. 1 ein allgemeines Funktionsblockschaltbild einer SLIC und einer Schutzanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist, und
Fig. 2 ein Schaltbild ist, das schematisch die Anordnung nach Fig. 1 in größerer Ausführlichkeit zeigt.
In Figur 1 ist eine SLIC und eine Schutzanordnung gezeigt, die mit einer Zweidraht-Fernsprechteilnehmerleitung 10 gekoppelt ist, die Signal- und Rufadern T bzw. R (a- bzw. b-Ader) umfaßt. Eine Strom-Meßschaltung 12 ist mit zwei eng gepaarten Batterie- Speisewiderständen der SLIC gekoppelt, die in Serie in die Signal- und Rufdrähte über die Kontakte eines Trennrelais 14 eingeschaltet sind. Das Trennrelais wird üblicherweise für Trennzwecke sowie zur Trennung der SLIC von der Leitung 10, beispielsweise für Testzwecke vorgesehen, und es wird in jedem Fall über die Software einer Telefonvermittlung gesteuert, mit der die Leitung 10 über die SLIC verbunden ist. Zusätzlich und gemäß dieser Erfindung wird das Relais 14 weiterhin durch eine Steuerschaltung 16 in Abhängigkeit von Leitungsströmen gesteuert, die von der Strom-Meßschaltung 12 auf der SLIC-Seite der Relaiskontakte gemessen werden, sowie in Abhängigkeit von Leitungsspannungen, die von der Spannungsmeßschaltung 18 auf der Leitungsseite der Relaiskontakte gemessen werden. Die übrigen Schaltungen der SLIC, die von bekannter Form sein können und mit denen sich die vorliegende Erfindung nicht befaßt, sind in Figur 1 durch einen Block 20 dargestellt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2, in der die Leitung 10 und die Bauteile 12 bis 18 allgemein mit den gleichen Bezugsziffern wie in Figur 1 bezeichnet sind, wird die Schutzanordnung und ihre Betriebsweise nunmehr ausführlicher beschrieben.
Die Strom-Meßschaltung 12 nach Figur 2 umfaßt über Kreuz geschaltete Potentialteiler, die durch Widerstände 24 gebildet sind, die mit den eng gepaarten Speisewiderständen 22 gekoppelt sind, sowie einen stromsummierenden Gleichstromverstärker, der einen Operationsverstärker 26, Eingangswiderstände 28 und einen Gegenkopplungswiderstand 29 umfaßt und eine Ausgangsleitung 30 aufweist, an der eine Spannung erzeugt wird, die den Strom durch die Speisewiderstände 22 darstellt. Die Anordnung der Widerstände 24 ist beispielsweise aus dem US-Patent 4 514 495 (Rosenbaum et al) vom 30. April 1985 mit dem Titel 'Active Impedance Line Feed Circuit' bekannt.
Die Speisewiderstände 22 sind mit den Signal- und Rufadern (a- bzw. b-Ader) T und R der Leitung 10 über die Kontakte 32 des Trennrelais 14 gekoppelt, das weiterhin eine Relaiswicklung 34 aufweist.
Die Spannungsmeßschaltung 18 umfaßt zwei Dioden 36, die jeweils zwischen einer jeweiligen der Signal- und Rufadern T und R und einem Verbindungspunkt 38 eingeschaltet und so gepolt sind, daß sie normalerweise durch die Gleichspannung, die in üblicher Weise an die Fernsprechteilnehmerleitung 10 angelegt wird, in Sperrichtung vorgespannt sind, sowie einen Potentialteiler mit Widerständen 40 und 42, der zwischen dem Verbindungspunkt 38 und Erde angeschaltet ist, und einen wahlweise vorgesehenen Widerstand und eine Diode 46, die in Serie zwischen dem Anzapfpunkt des Potentialteilers und einer Ausgangsleitung 48 der Spannungsmeßschaltung eingeschaltet sind.
Die Steuerschaltung 16 umfaßt einen Kondensator 50, einen Spannungsvergleicher 52, eine gesteuerte Stromquelle 54, eine Stromsenke 56, eine Schmitt-Triggerschaltung 58, einen NPN- Puffertransistor 60 und NPN-Transistoren 62, 64, 68 und 70, die jeweils einen (aus Vereinfachungsgründen nicht bezeichneten) Strombegrenzungswiderstand in Serie mit dem Basisanschluß des jeweiligen Transistors einschließen. Zusätzlich schließt die Steuerschaltung 16 Eingangsanschlüsse 72 und 74 für Steuersignale CI bzw. RI ein, die weiter unten erläutert werden. Bauteile rechts von der gestrichelten Linie A-B nach Figur 2 können zweckmäßigerweise zusammen mit anderen Teilen der in Figur 2 nichtgezeigten SLIC in einer oder mehreren integrierten Schaltungseinrichtungen vorgesehen sein.
Der Kondensator 50 ist zwischen der Leitung 48 und Erde eingeschaltet, so daß er über den wahlweise vorgesehenen Widerstand 44 (der eine vergrößerte Ladezeitkonstante ergibt, wenn erwünscht) und die Diode 46 von dem Spannungsteiler der Spannungsmeßschaltung 18 während einer positiven Halbperiode eines Wechselspannungspotentials (oder bei Vorliegen eines positiven Gleichspannungspotentials) an einer oder beiden Adern der Teilnehmerleitung 10 geladen werden kann. Der Vergleicher 52 weist einen mit der Ausgangsleitung 30 der Strommeßschaltung 12 verbundenen invertierenden Eingang, einen mit einer Bezugsspannung VREF verbundenen nicht invertierenden Eingang und einen Ausgang auf, der die Stromquelle 54 steuert. Während einer negativen Halbperiode eines Wechselstroms, der durch einen oder beide der Speisewiderstände 22 fließt, schaltet, wenn der Spitzenstrom ausreichend hoch ist, damit ein Überstromschwellenwert, der durch die Bezugsspannung VREF festgelegt wird, von der Spannung an der Ausgangsleitung 30 der Strommeßschaltung überschritten wird, der Vergleicher 52 die Stromquelle 54 ein, um einen Konstantstrom IC an die Leitung 58 zu liefern und damit den Kondensator 50 zu laden.
Die Stromsenke ist zwischen der Leitung 48 und Erde eingeschaltet und leitet einen Konstantstrom ID, damit sich ein langsamer Entladungspfad für den Kondensator 50 ergibt. Die Leitung 48 ist weiterhin mit dem Eingang der Schmitt-Triggerschaltung 58 verbunden, die dann getriggert wird, wenn der Kondensator 50 auf eine vorgegebene Triggerspannung geladen wurde, wodurch die Trennrelay-Wicklung 34 zum Öffnen der Kontakte 32 über den Puffertransistor 60 und den Transistor 62 angesteuert wird, der als Trennrelais-Treiber wirkt. Wenn der Kondensator 50 auf eine niedrigere Schwellenspannung entladen wurde, wird die Trennrelais-wicklung 34 über die Bauteile 58, 60 und 62 abgeschaltet und die Kontakte 32 werden geschlossen.
Für eine Software-Steuerung des Trennrelais kann das Steuersignal CI dem Anschluß 72 zugeführt werden, wodurch die mit diesem Anschluß gekoppelten Transistoren 64 und 66 leitend werden. Der Transistor 66 schaltet den Trennrelais-Treibertransistor 62 ein, um die Trennrelais-Wicklung 34 in der vorstehend beschriebenen Weise anzusteuern, während der Transistor 64 den Kondensator 50 entlädt. Das Entladen des Kondensators 50 verhindert den Betrieb der Schutzanordnung bei Vorhandensein des Steuersignals CI, und damit bei Vorliegen hoher induzierter Spannungen, die an der Leitung 10 bei Fehlen eines richtigen Leitungsabschlusses über die SLIC auftreten können. Diese Sperrung verhindert einen verriegelten Zustand, in dem die Relaiswicklung 34 angesteuert bleiben würde, wenn das Steuersignal CI beendet wird.
In ähnlicher Weise wird der Transistor 68 zum Entladen des Kondensators 50 durch das Steuersignal RI eingeschaltet, das dem Anschluß 74 zugeführt wird, um einen (nicht gezeigten) Rufrelaistreiber anzusteuern, um Rufspannungen an die Leitung 10 anzulegen. Die Rufspannungen könnten anderenfalls als solche bewirken, daß der Kondensator 50 ausreichend weit geladen wird, um die Schmitt-Triggerschaltung 58 zu triggern. In dem Fall, daß die Schutzanordnung bereits getriggert wurde, wird der Transistor 70 eingeschaltet, um den Anschluß 74 auf Erde festzuklemmen, so daß das Rufrelais bei Vorliegen von übermäßigen Spannungen an der Leitung 10 nicht angesteuert werden kann, so daß damit auch das Rufgerät durch diese Überspannungen nicht beschädigt werden kann.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß eine Überspannung und/oder ein Überstrom auf der Leitung 10 zum Laden des Kondensators 50, zum Auslösen der Schaltung 58 und damit zum Öffnen der Kontakte 32 führt, wodurch die SLIC gegenüber der Überspannung oder dem Überstrom geschützt wird. Beispielsweise wird bei Vorhandensein eines Wechsel-Überstromes an der Leitung während der negativen Halbperiode die Stromquelle 54 eingeschaltet, worauf der Kondensator 50 geladen wird und die Schaltung 58 getriggert wird, um die Kontakte zu öffnen, wodurch der Strom unterbrochen wird. Das Öffnen der Kontakte 32 beseitigt den eine relativ niedrige Impedanz aufweisenden Abschluß der Leitung durch die SLIC (der Potentialteiler der Spannungsmeßschaltung weist eine hohe Impedanz auf), so daß die Leitungsspannung ansteigt und der geladene Zustand des Kondensators 50 während der positiven Halbperioden über die Spannungsmeßschaltung aufrechterhalten wird. Die Schwellenwertpegel, die von der Bezugsspannung VREF und der Schmitt-Triggerschaltung 58 festgelegt werden, das Teilerverhältnis des Potetialteilers in der Spannungsmeßschaltung und die Geschwindigkeit des Ladens und Entladens des Kondensators 50 über die Bauteile 46, 54 und 56 können alle unabhängig voneinander bestimmt werden, damit sich die gewünschten Betriebseigenschaften ergeben. Insbesondere kann der Kondensator 50 zweckmäßigerweise mit einer Zeitkonstante von ungefähr 3 ms geladen und mit einer Zeitkonstante von ungefähr 200 ms entladen werden, um ein Flattern des Trennrelais mit der Frequenz des Überstromes oder der Überspannung zu verhindern.
Bei Vorhandensein einer Wechsel-Überspannung ohne einen Überstrom auf der Leitung 10 wird der Kondensator 50 über die Diode 46 während positiver Halbperioden geladen, so daß die Trennrelais-Kontakte 32 in der vorstehend beschriebenen Weise geöffnet werden. Im Fall eines größeren Fehlerzustandes, der gleichzeitig sowohl eine Wechsel-Überspannung als auch einen Wechsel- Überstrom auf der Leitung 10 hervorruft, wird der Kondensator 50 über die Diode 46 oder die Stromquelle 54 innerhalb einer Halbperiode geladen und die Kontakte 32 werden geöffnet, wodurch ein schneller Schutz erzielt wird.
Obwohl eine spezielle Ausführungsform der Erfindung im vorstehenden beschrieben wurde, ist es zu erkennen, daß viele Abänderungen durchgeführt werden können. Beispielsweise können andere Formen von Strom- und Spannungs-Meß- und Triggerschaltungen verwendet werden, und der Kondensator 50 kann durch eine andere Form eines Integrators oder einer Zeitverzögerungsschaltung ersetzt werden. Zusätzlich können die Klemmtransistoren 64 und 68 durch Konstantstromsenken ersetzt werden, und, wenn dies erwünscht ist, so kann eine Nulldurchgangs-Vorhersageschaltung vorgesehen werden, wie dies in der vorstehend genannten Anmeldung von Hung et al beschrieben wurde, um jede Möglichkeit einer Lichtbogenbildung an den Relaiskontakten zu vermeiden. Weiterhin kann, obwohl die Verwendung des ohnehin vorgesehenen Trennrelais bevorzugt wird, statt dessen ein getrenntes Relais für die Schutzzwecke vorgesehen werden, wie dies weiter oben beschrieben wurde.

Claims

1. Vorrichtung mit einer Fernsprechteilnehmerleitungs-Schnittstellenschaltung, mit zwei Speisewiderständen zum Anschalten der Leitungs-Schnittstellenschaltung an eine Zweidraht-Fernsprechteilnehmerleitung, und mit einer Schutzanordnung, die eine Schaltereinrichtung, eine auf die Spannung an der Leitung ansprechende Spannungsmeßeinrichtung, eine auf den durch die Speisewiderstände fließenden Strom ansprechende Strommeßeinrichtung und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Schaltereinrichtung umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Speisewiderstände (22) zwischen der Schaltereinrichtung (14) und der Leitungs-Schnittstellenschaltung (20) eingeschaltet sind,

die Steuereinrichtung (16) so ausgebildet ist, daß sie die Schaltereinrichtung im Normalbetrieb schließt und die Schaltereinrichtung in Abhängigkeit von einer von der Spannungsmeßeinrichtung (18) festgestellten Überspannung an der Leitung (10) und/oder in Abhängigkeit von einem von der Strommeßeinrichtung (12) festgestellten Überstrom durch die Speisewiderstände öffnet, wobei die Spannungsmeßeinrichtung (18) und die Strommeßeinrichtung (12) Einrichtungen zur Erzeugung einer von der Spannung bzw. dem dem Strom auf der Leitung (10) abhängigen Spannung umfassen, und wobei die Steuereinrichtung (16) auf die beiden erzeugten Spannungen ansprechende Integrationseinrichtungen (50) und eine Vergleichereinrichtung (58) umfaßt, die auf einen einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitenden Ausgang von den Integrationseinrichtungen anspricht, um die Schaltereinrichtung (14) zu öffnen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Integrationseinrichtungen einen Kondensator (50) umfassen und bei der die vergleichereinrichtung eine Triggerschaltung (58) umfaßt, die auf eine Spannung anspricht, auf die der Kondensator aufgeladen wurde.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Steuereinrichtung (16) Einrichtungen (52,54) zum Laden des Kondensators (50) umfaßt, wenn die von der Strom-Meßeinrichtung (12) erzeugte Spannung eine Bezugsspannung (VREF) übersteigt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die von der Spannungsmeßeinrichtung (18) erzeugte Spannung dem Kondensator (50) zu seiner Ladung zugeführt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei der die Steuereinrichtung (16) auf ein Rufsteuersignal (RI) anspricht, um den Kondensator (50) zu entladen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Schaltereinrichtung (14) Kontakte (32) eines Trennrelais (14) für die Fernsprechteilnehmerleitung (10) umfaßt, und bei der die Steuereinrichtung (16) auf ein Trennsteuersignal (CI) anspricht, um die Schaltereinrichtung zu öffnen und den Kondensator (50) zu entladen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Spannungsmeßeinrichtung (18) lediglich auf eine Polarität der Spannung an der Leitung (10) anspricht und bei der die Strom- Meßeinrichtung (12) lediglich auf eine Polarität des Stromes durch die Speisewiderstände (22) anspricht, wobei die eine Polarität des Stromes einer Spannung auf der Leitung mit einer Polarität entspricht, die zu der einen Polarität der Spannung entgegengesetzt ist.

8. Verfahren zum Schutz einer Fernsprechteilnehmerleitungs-Schnittstellenschaltung (SLIC), die über zwei Speisewiderstände und eine Schaltereinrichtung mit einer Fernsprechteilnehmerleitung verbunden ist, gegen Überspannungen und/oder Überstrom auf der Leitung, mit den Schritten der Messung der Spannung auf der Leitung (10) auf der Leitungsseite der Schaltereinrichtung, der Messung des Stromes durch die Speisewiderstände und des Öffnens der Schaltereinrichtung in Abhängigkeit von einem gemessenen Überstrom oder einer Überspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewiderstände (22) zwischen der Schaltereinrichtung (14) und der SLIC (20) eingeschaltet sind, und daß das Verfahren die Schritte der Erzeugung einer von der gemessenen Spannung abhängigen Spannung, der Erzeugung einer von dem gemessenen Strom abhängigen Spannung, die Zuführung der erzeugten Spannung an Integrationseinrichtungen (50) und die Zuführung des Ausganges der Integrationseinrichtungen an eine Vergleichereinrichtung (58) umfaßt, die dazu dient, die Schaltereinrichtung (18) in Abhängigkeit davon zu öffnen, daß der Ausgang der Integrationseinrichtungen einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem ein Strom mit lediglich einer ersten Polarität und eine Spannung mit lediglich einer zweiten Polarität, die entgegengesetzt zur ersten Polarität ist, gemessen werden.