DE522897C

DE522897C - Einrichtung zur selbsttaetigen UEberwachung des Isolierzustandes, insbesondere von Fernmeldelinien

Info

Publication number: DE522897C
Application number: DEV23852D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-03-08
Filing date: 1928-05-02
Publication date: 1931-04-16
Also published as: FR664933A; US1801182A; FR664993A; GB307458A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung des Isolierzustandes, insbesondere von Fernmeldelinien, unter Benutzung der Mittelpunkte der Übertragungstransformatoren für den Anschluß von Prüfstromkreisen. Bisher hat man bei derartigen Überwachungseinrichtungen das Meß- oder Prüfgerät an die Stelle des Telephonapparates der Fernmeldelinie gesetzt, wodurch es notwendig wird, bei der Durchführung der Messung den Sprechverkehr zu unterbrechen.

Nach der Erfindung wird es nun möglich, eine selbsttätige Überwachung des Isolierzustandes einer Anzahl von Fernmeldeleitungen, die beispielsweise in einem Kabel vereinigt sein können, in der Weise durchzuführen, daß auch während der Messung alle Stromkreise vollständig bestehen bleiben und dauernd für den Sprech- oder Meldeverkehr in üblicher Weise ausgenutzt werden können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Mittelpunkte der linienseitigen Wicklungen der Übertragungstransformatoren an dem einen Linienende isoliert und an dem anderen Linienende an ein Anzeige- oder Meßgerät für Isolierungsfehler angeschlossen sind und ein umlaufender Schalter ständig alle Stromkreise nacheinander abtastet und mit dem Anzeige- oder Meßgerät verbindet.

Diese Anordnung ist insbesondere bei den der Beeinflussung durch Energieübertragungsleitungen ausgesetzten Fernmeldelinien wichtig und vorteilhaft, bei denen sehr häufig Isolationsmessungen ausgeführt werden müssen und dies mit möglichst wenig Bedienungspersonal und ohne Beeinträchtigung der normalen Benutzung der Linien möglich sein soll sowie eine ununterbrochene Überprüfung der Linienisolation unerläßlich ist.

Der zur dauernden Überwachung des Isolierzustandes dienende umlaufende Schalter kann nach der Erfindung für jeden Wicklungsmittelpunkt mit einer Gruppe von drei Kontakten versehen sein, von denen der zuerst angeschlossene vorzugsweise über eine Impedanz mit dem einen Pol des anderseits geerdeten Stromerzeugers, der dann zur Wirkung kommende mit dem Anzeige- oder Meßgerät und der dritte über eine Impedanz mit der Erde verbunden ist.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung beispielsweise die Anwendung der Erfindung bei einem sogenannten Viererkreis, der aus den beiden Leitungspaaren eines Fernsprechkabels gebildet ist. Abb. 1 ist das Schaltbild des Viererkreises, und Abb. 2 läßt die Anschaltung der Anzeige- und der Meßvorrichtung an diesen Viererkreis erkennen.

Gemäß Abb. 1 bilden die beiden Stammstromkreise i, 2 und 1', 2' mittels der Übertragungstransformatoren 4, 5 und 4', 5' den Phantomstromkreis 3, 3'. Von den beiden Mit-

telpunkten M und M' der linienseitigen Transformatorenwicklungen wird der Punkt M' isoliert und der Punkt M an eine Vorrichtung zur Anzeige von Isolierfehlern oder einen Apparat mit hoher Impedanz zur Messung des Isolierwiderstandes angeschlossen. Man kann dann den Isolationswiderstand der vier Leiter des Viererkreises gegen Erde nachprüfen. Dabei wird die normale Benutzung dieser Stromkreise in keiner Weise gestört, wenn man an den Punkt M die Anzeige- oder die Meßvorrichtung anlegt, insbesondere falls diese Vorrichtungen große Impedanzen aufweisen.

Damit ein an einem Viererkreis auftretender Isolationsfehler möglichst bald· angezeigt wird, findet erfindungsgemäß die Isolationsuntersuchung an jedem Viererkreis entweder dauernd oder selbsttätig in ganz kurzen Zeitabständen statt. Die Messung des Isolations-Widerstandes wird anderseits nur an dem als fehlerhaft gemeldeten Viererkreis vorgenommen und gibt die Größe und Bedeutung des Isolationsfehlers an. Für gewöhnlich ist die Meßvorrichtung zweckmäßig ausgeschaltet oder kurzgeschlossen, und ebenso ist während der Isolationsmessung die Anzeigevorrichtung ausgeschaltet oder kurzgeschlossen.

Zu diesem Zweck braucht man nur gemäß Abb. 2 die Elektromagnet- oder Relaiswicklung B und den Spannungsmesser V in Reihe zwischen den Punkt M und den Pol 16 einer am anderen Pol 15 geerdeten Batterie B oder sonstigen Stromquelle zu legen und ihre Verbindungsklemme 17 mittels eines Umschalters U einmal an den Pol 16 und einmal an die Klemme 18 anzuschließen und dadurch die Elektromagnet- oder Relaiswicklung £ oder den Spannungsmesser V außer Wirkung zu setzen. Damit in beiden Fällen der Gesamtwiderstand zwischen dem Punkt M und dem Pol 16 gleichbleibt, kann man bei Bedarf entweder einen entsprechend großen Widerstand R₁ in Reihe mit dem Voltmesser V zwischen den Punkten 16 und 17 oder einen Widerstandi?₂ von geeignetem Wert in Reihe . mit der Elektromagnet- oder Relaiswieklung£ zwischen den Punkten 17 und 18 vorsehen.

Die vier Leiter des Kabels und die Kabelhülle bilden einen Kondensator, und bei Verbindung der Leiter mit dem einen Pol des anderseits geerdeten Stromerzeugers kann der Ladestrom ziemlich groß werden, was auch für den Entladestromkreis gilt. Um ein Übertreten dieser Ströme in die Anzeige- und die Meßvorrichtung zu verhindern, wird die Leitungsprüfung in drei Vorgänge, nämlich Ladung, Messung, Entladung, zerlegt.

Der Punkt M wird nacheinander durch die Bürsten eines bewegten Schalters K mit den drei ruhenden Kontakten N, P und Q verbunden. Zuerst wird er an den Kontaktteil N angeschlossen, der seinerseits dauernd mit dem Pol 16 der Batterie B verbunden ist. Das Kabel wird geladen, und um den Ladestrom auf einen Wert zu beschränken, der für die der Stelle der Prüfung benachbarten Pupinspulen nicht gefährlich ist, schaltet man zwischen den Kontakt N und den Pol 16 eine Impedanz Z₁ passender Größe ein. Der PunktJi wird dann vom Schalter K an den Kontaktteil P angeschlossen, der ständig in leitender Verbindung steht mit der Klemme 18 und damit über die Elektromagnetwicklung E und den Spannungsmesser V auch mit dem Pol 16 der Batterie B: Hierauf erfolgt der Anschluß des : Punktes M an den Kontakt Q, der über eine Impedanz Z₂ geeigneter Größe geerdet ist, die für den Entladestrom in gleicher Weise wie die Impedanz Z₁ für den Ladestrom wirkt. Die Verbindung des Punktes M mit dem geerdeten Kontakt Q dient dazu, zu verhindern, daß das Kabel geladen bleibt.

Die Isolationsuntersuchung muß sich selbsttätig in sehr kurzen zeitlichen Zwischenräumen, und zwar auf allen Viererkreisen des Kabels vollziehen. Hierfür kann man irgendeine der vielen hierfür geeigneten bekannten Schaltvorrichtungen, z. B. einen Drehschalter, benutzen, dessen umlaufender Schaltarm die Punkte M der einzelnen Vierer des Kabels nacheinander mit der Prüf- und Meßvorrichtung verbindet. Jeder dieser «-Punkte kann zu diesem Zweck an einen genügend breiten Kontaktteil M₁, M₂.,. M_n angeschlossen sein, dem gegenüber drei schmalere Kontakte 2V₁, P₁, Q₁ bzw. N„, P₂, Q₂... N_n, P_n, Q_n angeordnet sind. Alle Kontakte iV sind ebenso wie alle Kontakte P und alle Kontakte Q unter sich verbunden.

Der umlaufende Schaltarm des Drehschalters bewirkt nacheinander die drei für die Isolationsprüfung notwendigen Verbindungen zunächst für den ersten, dann für den zweiten, hierauf für den dritten Vierer und anschließend für die weiteren noch vorhandenen Vierer. Wenn sich der Schaltarm genügend langsam dreht und die Kontaktteile hinreichend breit sind, dauert die Kontaktgebung jeweils länge genug, daß jeder der drei Schaltvorgänge, nämlich die Ladung, die Untersuchung und die Entladung, sich wirksam vollziehen kann.

Da der Drehschalter dauernd umläuft, werden alle Kabelvierer in ziemlich kurzen Zeitabständen und auch in einer ziemlich kleinen Gesamtzeit geprüft. Tritt ein Isolationsfehler auf, so wird er selbsttätig in kürzester Zeit gemeldet und kann rasch behoben werden. Diese Anordnung mit Drehschalter ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn das Kabel dem · Einfluß von energieführenden Lei-

tungen ausgesetzt ist. Sobald hier ein Isolationsfehler entsteht, wird er sofort vom Relais E angezeigt, und man kann raschestens alle Vorsichtsmaßnahmen zum Schütze des Kabels treffen, bevor ein zufällig auf der Energieleitung auftretender Kurzschluß durch induktive Beeinflussung der Fernmeldeleitung dieser schweren Schaden zufügen kann.
Die Anwendung der Erfindung ist natür-Hch nicht auf den Sonderfall der Prüfung eines zwei Stammstromkreise und einen Phantomstromkreis bildenden Vierers beschränkt; die Neuerung kann vielmehr auch bei nicht kombinierten Leitungspaaren benutzt werden.

In diesem Falle verwendet man als Punkt M die Mitte der linienseitig gelegenen Wicklung des Endtransformators jedes wirklichen Stromkreises. Die Erfindung kann weiterhin auch bei Phantomstromkreisen von einer

so gegenüber dem ersten Phantomkreis höheren Ordnung mit Vorteil benutzt werden.

Der Gedanke, Messungen von den Mittelpunkten der linienseitigen Wicklungen der Kombinationstransformatoren aus anzustellen, kann im übrigen leicht auch in anderen Schaltanordnungen und zur Lokalisierung von anderen Leitungsfehlern als Erdschlüssen Verwendung finden. Ferner kann man von diesen Punkten aus auch Messungen mit Wechselstrom und im Bedarfsfalle durch Transformatoren von

großer

dielektrischer Widerstandsfähigkeit durchführen. Auch kann die Erfindung sowohl bei Erdkabeln wie bei Luftleitungen Verwendung finden.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur selbsttätigen Überwachung des Isolierzustandes, insbesondere von Fernmeldelinien, unter Benutzung der Mittelpunkte der Übertragungstransformatoren für den Anschluß von Prüfstromkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte der linienseitigen Wicklungen der Übertragungstransformatoren an dem einen Linienende isoliert und an dem anderen Linienende an ein Anzeigeoder Meßgerät für Isolierungsfehler angeschlossen sind und daß ein umlaufender Schalter dauernd alle Stromkreise nacheinander abtastet und mit dem Anzeige- oder Meßgerät verbindet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Schalter für jeden Wicklungsmittelpunkt mit einer Gruppe von drei Kontakten versehen ist, von denen der zuerst angeschlossene vorzugsweise über eine Impedanz mit dem einen Pol des anderseits geerdeten Stromerzeugers, der dann zur Wirkung kommende mit dem Anzeige- oder Meßgerät und der dritte über eine Impedanz mit Erde verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen