TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft die Überwachung einer
Fehlfunktion einer Sicherung oder einer aufgenommenen
Schutzeinrichtung, beispielsweise in einem
Überspannungsschutzsystem bei
Telekommunikationsausrüstungsgegenständen. In dem Fall einer
Überhitzung einer Überspannungsschutzeinrichtung als Ergebnis
einer Überspannung mit dem Risiko der Beschädigung des
Systems wird das Ereignis durch die erfindungsgemäße
Einrichtung so registriert, daß die Schutzeinrichtung ersetzt
werden kann.
BESCHREIBUNG DES TECHNISCHEN HINTERGRUNDS
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Eine Dreipol-Edelgas-Entladungsröhre (hiernach als
Schutzeinrichtung bezeichnet) wird normalerweise zum Schützen
von Telekommunikationsausrüstungsgegenständen und
Telekommunikationsleitungen gegen Überspannungen aufgrund von
Blitzeinwirkung eingesetzt, oder gegenüber induzierter
Wechselspannungen oder gegenüber einem Ergebnis eines
direkten Kontakts mit Stromversorgungskabeln. Die zwei
Drahtleitungen einer ankommenden Telekommunikationsleitung
werden normalerweise mit einer Schutzeinrichtung bei dem
Eingang zu dem Netzhauptverteiler der Station geschützt. Die
Funktion der Schutzreinrichtung besteht im Kurzschließen der
Drähte mit Masse im Fall des Auftretens einer Überspannung
auf der Leitung, wodurch Leitungsschnittstellenboards und
andere Ausrüstungsgegenstände, die mit der ankommenden
Telekommunikationsleitung verbunden sind, gegenüber der
schädigenden Überspannung geschützt sind. Die
Schutzeinrichtung führt normalerweise eine automatische
Rückkehr in ihren Standardzustand mit sehr hohem
Widerstandswert dann durch, wenn die Abnahme der Überspannung
beginnt. Wird eine Schutzeinrichtung einer
Wechselspannungsüberspannung während einer langen Zeitperiode
unterzogen, so führt der Energieverlust der Schutzeinrichtung
zum Erwärmen der Schutzeinrichtung. Dies bewirkt leicht eine
Schädigung der Kassette, in der die Schutzeinrichtung
montiert ist, da die Kassetten normalerweise aus einem
Plastikmaterial hergestellt sind. Das Erwärmen der
Schutzeinrichtung kann ebenfalls zu deren Zerstörung selbst
führen. Ist die Schutzeinrichtung zerstört, so wirkt sie als
sehr großer Widerstand zwischen Leitung und Erde und ist
nicht in der Lage, jedwedge weitere Überspannungen bei der
Telekommunikationsleitung zu stoppen, so daß die
Überspannungen anstelle hiervon die angeschlossenen
Telekommunikationsausrüstungsgegenstände erreichen und deren
Schädigung auslösen. Ein anderes Problem besteht darin, daß
der Funktionszustand einer Schutzeinrichtung bestimmt und
bemessen werden kann, ohne daß die Schutzeinrichtung von der
Telekommunikationsleitung abgetrennt wird. Es ist
erforderlich, die Schutzeinrichtung von der Kassette zu
entfernen, damit die Möglichkeit besteht, ihre elektrischen
Eigenschaften zu messen und hierdurch festzustellen, ob die
Schutzeinrichtung zerstört ist oder nicht.
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Es wurde eine störsichere Einrichtung mit der Absicht zum
Lösen eines Teils dieses Problems entwickelt, und diese
Einrichtung wurde über mehrere Jahre hinweg eingesetzt. Eine
störsichere Einrichtung dient funktionsgemäß zum
Kurzschließen der Schutzeinrichtung unmittelbar vor deren
potentiellen Zerstörung. Die störsichere Einrichtung wird
durch die Wärme getriggert, die von der Schutzeinrichtung
abgegeben wird, und sie enthält typischerweise einen
federgespannten elektrischen Kontakt, der im eingeschobenen
Materialstück gehalten ist, das bei Erwärmung schmilzt, so
daß es den elektrischen Kontakt dann frei gibt, wenn die
Schutzeinrichtung eine vorgegebene Temperatur erreicht. Bei
Freigabe des elektrischen Kontakts bewegt er sich zu den
Polen oder Anschlüssen der Schutzeinrichtung und schließt die
Anschlüsse mit der Masse kurz. Wird die mit der störsicheren
Einrichtung versehene Schutzeinrichtung zerstört, so kann die
Station an der angeschlossenen Telekommunikationsleitung
Messungen durchführen, um sicherzustellen, ob die Leitung mit
Masse kurzgeschlossen ist oder nicht.
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Jedoch kann eine Telekommunikationsleitung mit Masse aufgrund
einer Vielzahl unterschiedlicher Gründe kurzgeschlossen sein,
und nicht lediglich aufgrund der Tatsache, daß eine mit einer
störsicheren Einrichtung versehene Schutzeinrichtung zerstört
ist. Demnach ist es für das Stationspersonal nicht möglich,
sicher zu sein, daß eine spezifische
Telekommunikationsleitung aufgrund einer zerstörten
Schutzeinrichtung oder als Ergebnis eines externen
Kurzschlusses geerdet ist. Das Erden einer
Telekommunikationsleitung ist demnach eine unzuverlässige
Anzeige, daß eine Schutzeinrichtung zerstört wurde.
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EP-A-0 471 167 offenbart eine Schutzeinrichtung, insbesondere
eine Überspannungs-Schutzeinrichtung für
Telekommunikationsausrüstungsgegenstände mit einer
Vorrichtung zum Überwachen und zum Signalgeben bei einer
Fehlfunktion der Schutzeinrichtung. Die Vorrichtung enthält
ein Federelement, das durch schmelzbares Material gehalten
ist, das bei einer anormalen Erwärmung der Schutzeinrichtung
das Federelement freigibt. Das Federelement enthält einen
störsicheren Hauptteil und eine Alarmteil, die starr
miteinander verbunden sind. Bei Schmelzen des Materials und
Freigabe des Federelements verbindet der störsichere Teil
einen Anschlußstift der Schutzeinrichtung mit Masse, während
der Alarmteil eine Schienen- oder Stabmasse kontaktiert. Eine
Signalschaltung ist mit der Schiene oder dem Stab verbunden,
wodurch Fehlfunktionen mit Hilfe eines Lichtsignals angezeigt
werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im Rahmen der Erfindung wird eine Schutzeinrichtung
geschaffen, die eine zuverlässige Anzeige dahingehend
ermöglicht, ob eine Schutzeinrichtung zerstört ist oder
nicht. Die Schutzeinrichtung der Erfindung ist in dem
unabhängigen Patentanspruch 1 definiert. Gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung ist der störsichere Hauptteil
so entworfen und vorgespannt, daß er sich zu der
Schutzeinrichtung bewegt, und der Alarmteil ist so entworfen
und vorgespannt, daß er sich von der Schutzeinrichtung weg
und zu einer Kontaktschiene oder einem Kontaktstab hin
bewegt.
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Wird die Schutzeinrichtung auf eine Temperatur erwärmt, bei
der das Material schmilzt, so wird der störsichere Hauptteil
freigegeben, und er bewegt sich zu der Schutzeinrichtung,
wodurch ein Kontakt zwischen den Anschlußpins und einem
Mittenpin bei der Einrichtung hergestellt wird. Der Alarmteil
wird zu derselben Zeit freigegeben, und er bewegt sich von
der Schutzeinrichtung weg und in Kontakt zu einer
Metallschiene oder einen Metallstab, der an der Abdeckung
einer Kassette montiert ist, in die die Schutzeinrichtung
eingepaßt ist. Da der störsichere Teil nun durch den
Mittenpin der Schutzeinrichtung geerdet ist, werden beide
Anschlußpins der Einrichtung geerdet, und die Metallschiene
oder der Metallstab in der Kassette wird ebenfalls dann
geerdet, wenn die Teile freigegeben sind. Die
Kassettenabdeckung ist auch mit einer lichtemittierenden
Diode versehen, die so angeschlossen ist, daß sie dann
aufleuchtet, wenn eine der Schutzeinrichtungen in der
Kassette zerstört ist. Es läßt sich ein einfaches und
zuverlässiges Überwachen und Registrieren von Fehlfunktionen
der Schutzeinrichtungen erzielen, indem alle ankommenden
Telekommunikationsleitungen mit störsicheren
Alarmeinrichtungen versehen sind, die in Gruppen in
Kassetten angeordnet und mit einem Überwachungssystem
verbunden sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 zeigt ein Federelement und ein Pin für eine
erfindungsgemäße störsichere Alarmeinrichtung,
derart, daß das Element und das Pin in einem
flachen Zustand gezeigt sind.
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Fig. 2 zeigt das in Fig. 1 gezeigte Federelement im
gebogenen oder kurvenförmigen Zustand für ein
Einpassen in eine Schutzeinrichtung mit drei
Anschlüssen der Entladungsröhre vom Edelgastyp.
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Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße störsichere
Alarmeinrichtung.
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Fig. 4 zeigt erfindungsgemäße störsichere
Alarmeinrichtungen, die mit den ankommenden
Telekommunikationsleitungen verbunden sind, derart,
daß die rechte Schutzeinrichtung zerstört ist.
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Fig. 5 zeigt eine elektrische Schaltung gemäß der Fig. 4.
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Fig. 6 zeigt eine Kassette, die ein Abdeckelement enthält
und die zehn störsichere Alarmeinrichtungen
aufnimmt, derart, daß die Figur auch störsichere
Alarmeinrichtungen und eine Kassette zeigt.
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Fig. 7 zeigt ein System, das Alarmeinheiten und
Summereinheiten enthält, die mit Kassetten
verbunden sind, die störsichere Alarmeinrichtungen
aufnehmen.
BESTER AUSFÜHRUNGSMODUS DER ERFINDUNG
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Die Fig. 1-3 zeigen detaillierte Ansichten des Federteils
einer störsicheren Alarmeinrichtung 12. Zum Zweck der
Darstellung ist der Federteil der in Fig. 1 gezeigten
störsicheren Alarmeinrichtung in seinem Zustand vor dem
Biegen und Fixieren um den zylindrischen Körper einer
Schutzeinrichtung 8 gezeigt. Der Federteil der störsicheren
Alarmeinrichtung enthält eine elastische oder federnde T-
geformte Platte 5, die beispielsweise aus Berylliumkupfer
hergestellt ist. Die störsichere Hauptfeder 1 und die
störsichere Alarmeinrichtung sind so entworfen, daß sie bei
Freigabe im Kontakt zu den Entanschlüssen 9 der
Schutzeinrichtung 8 gelangen. Die Alarmfeder 2 der
störsicheren Alarmeinrichtung ist so aufgebaut, daß sie in
ihrer gespannten Position allgemein nach innen liegend
gegenüber der störsicheren Feder angeordnet und in dieser
Position mittels eines schmelzbaren Stabs oder Pins 3
festgehalten ist. Ein Ende des schmelzbaren Pins kann in eine
Öffnung 4 der störsicheren Hauptfeder 5 der störsicheren
Alarmeinrichtung eingepaßt und in dieser fixiert sein. Die
störsichere Hauptfeder 5 enthält auch eine Öffnung 6, die
einen Mittenpin 11 aufnimmt, der an der Schutzeinrichtung
vorgesehen ist. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet einen
Verbindungspunkt, bei dem die störsichere Einrichtung in
Kontakt mit einem Mittenelektrodenkreisring (Engl.: centre
electrode annulus) 13 der Schutzeinrichtung gelangt. Die Fig.
2 zeigt die störsichere Alarmeinrichtung, bei der der
Federteil 5 so gebogen oder gekrümmt ist, daß die Einrichtung
an den Schutzkörper angepaßt ist. Die Fig. 3 zeigt die
störsichere Alarmeinrichtung und deren störsichere Hauptfeder
und Alarmfeder nach Montieren an dem Schutzkörper 8.
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Die Fig. 4 zeigt, wie die Schutzeinrichtungen/störsicheren
Alarmeinrichtungen 12 an ankommende
Telekommunikationsleitungen 14 gekoppelt sind, die mit
Leitungsschnittstellenboards 15 verbunden sind, derart, daß
die rechte Schutzeinrichtung gemäß der Darstellung zerstört
ist und deren Anschlußverbinderpin 10 über einen Pinverbinder
11 in der Mitte der störsicheren Hauptfeder kurzgeschlossen
ist. Die Alarmfeder 2 ist von der Schutzeinrichtung weg
bewegt, und sie steht in Kontakt mit einer Metallschiene 16,
die an ein Abdeckelement 17 auf einer Kassette 18, in der die
Schutzeinrichtung montiert ist, angepaßt ist. Im Ergebnis
wird eine elektrische Schaltung gebildet, die ausgehend von
der Masse 19 zu einer elektrischen Verbindung über die
störsichere Alarmeinrichtung 12, der Metallschiene 16, eine
lichtemittierende Diode 20, einen Widerstand 21 und einer
Alarmeinheit 22 führt. Die Fig. 5 zeigt eine elektrische
Schaltung, die zu der in der Fig. 4 gezeigten Schaltung
äquivalent ist.
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Die Fig. 6 zeigt eine vereinfachte Darstellung, die zeigt,
wie die störsicheren Alarmeinrichtungen 12 für das Einfügen
in die Kassette 18 angepaßt sind, und ferner durch eine
Abdeckelement 17 abgedeckt sind, das eine Schiene 16 enthält,
die sich mit einer Signalgebungsschaltung verbinden läßt. Auf
das Abdeckelement 17 ist ebenfalls eine lichtemittierende
Diode 24 aufgesetzt, die dann aufleuchtet, wenn die
Alarmfeder 2 der störsicheren Alarmeinrichtung die Schiene 16
nach dem Schmelzen des Stabs 3 kontaktiert. Die Fig. 6A zeigt
das Abdeckelement und die hierauf aufgesetzte
lichtemittierende Diode 24. Die Fig. 6B zeigt zehn
störsichere Alarmeinrichtungen 12 für das Einfügen in
zugeordnete Kassetten 18, wie in Fig. 6C gezeigt. Die Fig. 6D
zeigt das auf eine Kassette 18 aufgesetzte Abdeckelement 17.
Die Fig. 6E zeigt das oben erwähnte Kassetten-Abdeckelement
17 mit der gut sichtbaren lichtemittierenden Diode 24.
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Die Fig. 7 zeigt die Verbindung einer zugeordneten
Summereinheit 25 mit den Alarmeinheiten 26, derart, daß jede
der Einheiten mit einer gemeinsamen Spannungsquelle verbunden
ist und einen elektrischen Funktionsschalter enthält. Jede
Alarmeinrichtung ist mit einem Halter 27 verbunden, der
mehrere Kassetten aufnimmt. Sollte ein Überstrom bzw.
Überlaststrom zu einer anormalen Erwärmung einer störsicheren
Alarmeinrichtung führen, so schmilzt der Stab 3, und die
Alarmschaltung wird mit Masse verbunden, wodurch die
lichtemittierende Diode 24 aufleuchtet, und die Alarmeinheit
26, die für diese Gruppe störsicherer Alarmeinrichtungen
vorgesehen ist, registriert diese Masseverbindung und gibt
ein Signal an die Summereinheit 25 ab. Bei Fehlfunktion einer
Schutzeinrichtung wird die Fehlfunktion unmittelbar erkannt,
und der Summer wird von dem Stationspersonal gehört, wodurch
die Schutzeinrichtung durch eine funktionierende Einrichtung
ersetzt wird.