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Ferngesteuerte Prüfeinrichtung für die Prüfung von Teilnehmerleitungen
Die Erfindung bezieht sich auf die Prüfung von Teilnehmerleitungen und deren Anschlüsse
an Landzentralen, welche von einem Hauptamt aus über eine beliebige Drahtleitung
ausgeführt wird.
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Die bekannten Methoden für diese Prüfungen sind sehr unbefriedigend.
Der Zustand von Landteilnehmeranschlüssen konnte bisher nur mit entsprechend großem
Zeitaufwand ermittelt werden, indem die Prüfung oder Messung direkt von der betreffenden
Landzentrale aus vorgenommen wurde. Hinzukommt, daß viele wichtige Prüfungen mit
den bekannten Einrichtungen vom Hauptamt aus nicht durchgeführt werden können in
scharfem Gegensatz zu den weitgehend ausgebauten Prüfungsmethoden für die gestörten
Anschlüsse im Stadtnetz.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Beseitigung der genannten
Nachteile. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Die Fig. z zeigt die schematische Darstellung der ferngesteuerten
Prüfeinrichtung. EM umfaßt die Anordnung der Empfänger und ist diejenige Einrichtung,
die die Prüfresultate des fernen Senders aufnimmt. Gza ist ein 15o-Hz-Generator,
der die Steuerimpulse für den fernen Sender SE liefert. Ns ist der Nummernschalter.
Mit 117L ist das Mitlaufwerk bezeichnet, das synchron mit dem Meßwähler 117S des
Senders läuft. PrT stellt eine beliebige Prüftischeinrichtung dar, die durch die
Erfindung ergänzt werden kann. BP ist ein Bandfilter für den Frequenzbereich, der
für die Übertragung von 9o° Zeigerausschlag des Voltmeters Vllil notwendig ist.
Mit V ist der Verstärker bezeichnet, der den vom Sender erhaltenen Meßton verstärkt
und die Leistung, die für
die Kreuzspulanordnung KrJ notwendig ist,
liefert. V:HT ist ein Voltmeter, das die Meßtonspannung anzeigt. Mit OK ist
der Ohmsche, mit CK der kapazitive Kreis der Kreuzspulanordnung bezeichnet. C1 und
CZ sind Glättungskondensatoren. Die Bezeichnung A-B stellt den Verbindungsweg nach
einer Landzentrale dar, der je nach dem System über i. AS = Anrufsucher, LS = Leitungssucher,
2. hIV = Vorwähler, Llh = Leitungswähler hergestellt werden kann.
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SE stellt den Sender dar, welcher durch den Anruf des selbst antwortenden
Teilnehmers SA angelassen wird. JV stellt den selektiven Impulsverstärker dar, der
die Wechselstromimpulse -J von nur einer bestimmten Frequenz aufnimmt und sie als
Gleichstromimpulse an das Gleichstromrelais J weitergibt. Diese Gleichstromimpulse
J werden verwendet i. zum Aufbau einer Lokalverbindung nach dem zu prüfenden Teilnehmeranschluß
in der betreffenden Landzentrale, 2. zur Steuerung des Meßwählers 117S, 3. als Wählimpulse
auf dem in Prüfung befindlichen Anschluß.
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bT stellt den sog. blinden Teilnehmer dar, der z. B. in einem Bell-Endamt
EA die Herstellung der Verbindung nach dem zu prüfenden Teilnehmeranschluß TE, welcher
hier beispielsweise durch einen Meßfehler iJ-TF gestört ist, über die für gewöhnlich
bestehenden Schaltglieder (Wähler) übernimmt. Die Ansteuerung auf das Schaltglied,
auf welchem die bereits erwähnte Verbindung besteht, besorgt der Schaltgliedsucher
SGS. VJI stellt das Voltmeter dar, welches für die Messungen der gestörten Teilnehmerleitungen
verwendet wird. Dasselbe besitzt einen Luftkondensator CJ, welcher gemäß dem Voltmeterausschlag
ausgedreht wird. Derselbe arbeitet in einem Schwingungskreis des Röhrengenerators
RG. Mit U ist der Übertrager bezeichnet, welcher die Prüfungen auf die Sprechverbindung
PrT-SA überträgt. Es wird nur eine einzige Prüfnummer für das betreffende Amt benötigt,
und die Fernprüfeinrichtung eignet sich mit entsprechenden Anpassungen für Knoten-,
Bezirks- und Endämter aller Systeme (Bell, Siemens, Hasler usw.).
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Im neuen Prüfverfahren werden die zur Prüfung notwendigen Meßwerte
mit Hilfe von Tonfrequenz unmittelbar, kontinuierlich und unabhängig von allen Leitungsverhältnissen
nach dem Hauptamt übertragen. Die Meßresultate werden nur in Abhängigkeit von der
Anzahl der Nulldurchgänge (Frequenz) des Meßtones übermittelt. Der Frequenzbereich,
der für die Übertragung von 9o° Zeigerausschlag notwendig ist, ist bestimmt durch
die Größe des mit der Zeigerachse sich drehenden Instrumentenkondensators CJ, und
die Höhe der Frequenz ist bestimmt durch die Grundfrequenz der verwendeten Übermittlungsleitung.
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Die Meßeinrichtung gestattet 25 Prüfungen und Schaltungen auszuführen.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßwähler ATS durch Impulse J mit einer
bestimmten Frequenz über eine Sprechverbindung gesteuert wird, darauf selbsttätig
die gewünschte Messung oder Prüfung ausführt und das Resultat unmittelbar gemäß
dem hier beschriebenen Meßtonverfahren nach dem Hauptamt übertragen wird.
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Die Fig. 2 zeigt die Anzeigevorrichtung und den Empfänger im Hauptamt,
Fig.3 die Einrichtung am Meßort (Sender), im vorliegenden Fall in einem Bell-Endamt,
7 d-System.
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In jeder Landzentrale wird eine Nummer als Prüfnummer für die Fernmessung
benötigt, welche leitungswählerseitig unabhängig von der Anrufsucherseite benutzt
wird. Vom Prüftisch des Hauptamtes aus (PrT, Fig. i) wird diese Prüfnummer SA im
entsprechenden Landamt, in dem eine Teilnehmerleitung zu prüfen ist, mit Hilfe der
üblichen Ferntastatur über die Landschaltglieder A-B angerufen. Der Anruf dieses
Anschlusses, der je nach dem System über Anrufsucher AS oder Vorwähler VIF nach
dem selbst antwortenden Anschluß SA führt, bewirkt, daß die Verbindung selbsttätig
in die Sprechstellung geht und danach selbsttätig einen Anruf wie ein Teilnehmer
dieser Landzentrale ausführt. Hat der blinde Teilnehmer bT den Summton aus dem Knotenamt
über ein Schaltglied SG erhalten, so läuft der Schaltgliedsucher SGS der Meßeinrichtung
an und sucht sich das Schaltglied SG aus, das durch den Anruf des bT belegt worden
ist. Gleichzeitig wird der Tongenerator RG eingeschaltet, der an der Batteriespannung
der betreffenden Landzentrale liegt. Er übermittelt nach dem Prüftisch des Hauptamtes
Pr7' den Grundton als Bereitschaftszeichen für die Wahl der Nummer des zu messenden
Teilnehmeranschlusses. Vorher wird im Schaltgliedstromkreis des Endamtes das Relais
MCR zum Abfall gebracht. Dadurch kann die Wahl der Kennzahl, die die Verbindung
im eigenen Amt charakterisiert, wegfallen. Somit wären vom Prüftisch des Hauptamtes
aus nur noch die drei letzten Ziffern, die dem zu prüfenden Teilnehmeranschluß entsprechen,
über die bestehende Sprechverbindung
A-B zu senden, und zwar mit
einer Frequenz von 15o Hz. Diese Frequenz eignet sich gut für die impulsmäßige Steuerung
der Fernprüfeinrichtung; insbesondere ist auch sicher vermieden, daß die Sprechverbindung
A-B vorzeitig zusammenfällt. Um die Wahl der Nummer des zu prüfenden Teilnehmeranschlusses
für größere und kleinere Knotenämter und für die Bezirks- und Endämter einheitlich
zu gestalten, werden in der Praxis allerdings immer die vier letzten Ziffern gesendet,
deren erste aber je nach Notwendigkeit unterdrückt wird.
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Die 15o-Hz-Wählimpulse werden verwendet i. zum Aufbau einer Lokalverbindung
mit dem zu prüfenden Teilnehmeranschluß im Endamt, z. zur Steuerung des Meßwählers
MS, 3. als Wählimpulse auf dem in Prüfung befindlichen Anschluß.
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Diese Impulse steuern den entsprechenden Leitungswähler auf den zu
prüfenden Teilnehmeranschluß EA. Mit einem zusätzlichen Shuntwiderstand wird das
Ansprechen des Relais ESR über die d-Bürste des Schaltgliedsuchers SGS verhindert.
Infolgedessen prüft der Leitungswähler auf diesen Teilnehmeranschluß in jedem Falle
besetzt, und die a-b-Drähte des zu messenden Anschlusses werden ohne Speisung o.
dgl. über die a-b-
Bürsten des Wählers SGS auf die Prüfeinrichtung gebracht.
Auf diese sehr einfache Weise übernehmen sie die Funktion eines Meßwählers. Das
Trennrelais COR wird je nach der Art des Prüfvorganges erregt oder stromlos, d.
h. die Anruforgane der Teilnehmerleitung im Amt werden bei Messungen, bei denen
man nur die reine Teilnehmerschleife benötigt, abgeschaltet oder z. B. bei der Kontrolle
auf Summton oder ähnlichem angeschaltet.
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Sind die drei letzten Ziffern der Teilnehmernummer gewählt, so erfolgt
eine Umschaltung, und alle nachfolgenden i 5o-Hz-Impulse steuern den Meßwähler 111S
vorwärts. In der Stellung o des Meßwählers MS wird der Grundton des Röhrengenerators
RG über den Übertrager U nach dem Prüftisch des Hauptamtes übermittelt, über die
mit der Prüfnummer im fernen Amt hergestellte Sprechverbindung A-B. Der Grundton
entspricht einer Frequenz von 1400 Hz und ist bestimmt durch die maximale Kapazität
des variablen Instrumentenkondensators CT im Schwingungskreis des Röhrengenerators.
Die Ausgangsspannungen der Meßtöne werden entsprechend den Leitungsdämpfungen so
groß gewählt, daß sie von allen Landzentralen her ungefähr mit der gleichen Spannung
im Hauptamt ankommen, d. h. die Ausgangsspannung am Generator RG wird mit Hilfe
eines Potentiometers zwischen o,5 und z,5 Volt reguliert. Indem die Meßtöne mit
der gleichen Amplitude eintreffen, wird die Meßempfindlichkeit des Anzeigeinstrurnentes
Krl konstant gehalten. Außerdem kann der Verstärker V nicht nur mit einem manuellen,
sondern auch noch mit einem selbsttätigen Regler versehen werden.
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Als Anzeigevorrichtung wird ein spannungsunabhängiges Kreuzspulinstrument
KrI verwendet. Dieses macht die dem Meßergebnis entsprechenden Ausschläge des fernen
Voltmeters synchron mit. Der Meßton wird in einem Verstärker V, der für jeden Meßplatz
notwendig ist, auf ungefähr 70 Volt gebracht. Dieser Wert kann am Voltmeter
VAIT abgelesen werden. Vorher passiert der Meßton ein Bandfilter BF, welches nur
den für die Messung notwendigen Frequenzbereich von i4oo bis 160o Hz durchläßt.
Der Ton gelangt nach dem Verstärker parallel i. auf einen rein Ohmschen (O), d.
h. frequenzunabhängigen, a. auf einen kapazitiven (C), d. h. frequenzabhängigen
Kreis.
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Jeder dieser Kreise besitzt eine Selensäule in Grätzschaltung, in
der der jeweilige Meßton gleichgerichtet und dann als pulsierender Gleichstrom dem
Quotientenmesser zugeführt wird. Die Pulsationen werden mit zwei Kondensatoren Cl
und C2 geglättet.- Sie liegen parallel zu den Kreuzspulwicklungen.
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Der Ohmsche Kreis O ist variabel. Damit kann das Stromverhältnis in
den beiden Wicklungen bei Meßbeginn so eingestellt werden, daß sich der Instrumentenzeiger
entsprechend der jeweiligen Grundfrequenz und in Übereinstimmung mit der Nullage
des fernen Voltmeters ebenfalls auf Null einstellt (Eichung).
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Die Wählfrequenz von 15o Hz wird aus Lichtstrom in einem Frequenzverdreifacher
Gn hergestellt. Mit Hilfe des Nummern-Schalters Ns und einer Relaisanordnung werden
die 15o-Hz-Impulse über die Sprechverbindung nach dem Meßort gesendet. Die Ausgangsspannung
beträgt 2o bis 30 Volt, die Leistung o,5 bis 0,7 Watt. Am Prüfplatz
des Hauptamtes läuft genau synchron mit dem Meßwähler 111S ein Mitlaufwerk, die
Anzeigevorrichtung AIL, die die jeweilige Stellung des fernen Meßwählers angibt.
Ein kleines Voltmeter VMT dient; wie früher erwähnt, zur einmaligen Einstellung
des Verstärkers V auf die Generatorenspannung der Landzentralen. Mit einem federnden
Schlüssel vT kann ein verlängerter Impuls eingeleitet werden, der für die Stellungen
3, 09 und oo notwendig ist, um die betreffende Schaltfunktion auszuführen. Mit einem
weiteren
Schlüssel LII werden die Abfrage-und Verbindung sscbnüre
des Prüftisches auf die Fernineßeinrichtung gelegt.
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Im selbst antwortenden Anschluß des Landamtes S.1 liegt ein selektiver
Verstärker Jl', welcher die i5o-Hz-Iinpulse aussiebt, verstärkt und gleichrichtet.
Die drei bzw. vier ersten Ziffern -werden, wie bereits gesagt, für die Wahl der
zu prüfenden Teilnehrnernuminern verwendet, die nachfolgenden für die Betätigung
des Meßschalters MS.
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Die in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten 25 Prüffunktionen sind
in deren Reihenfolge auf Grund von Erfahrungen zusammengestellt «-orden. In den
einzelnen Stellungen des Meßwählers werden folgende Prüfungen ausgeführt: Die Stellung
0 ist die Eichstellung. In dieser Stellung ist das Voltmeter V3I am fernen Ort stromlos.
Der Kondensator CJ liegt mit der vollen Kapazität im Schwingungskreis des Röhrengenerators
RG und bestimmt so die Grundfrequenz. Diese gelangt nun über die hergestellte Sprechverbindung
A-B mit einer Energie, die derjenigen der Sprache entspricht, nach dem Hauptamt.
Am Empfangsinstrument Kr-J wird die Stromstärke so eingestellt, daß sich der Zeiger
bei der gegebenen Grundfrequenz auf Null einstellt. Von dieser Grundstellung aus
erfolgt nun die Abweichung nur noch in Abhängigkeit des Drehwinkels der Instrumentenkapazität
CJ bzw. entsprechend den Stromverhältnissen im kapazitiven und im Ohmschen Kreise
bestimmt durch die Frequenzändertrog.
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In Stellung r wird geprüft, ob in der Landzentrale ein dringender
Alarm besteht. Je nach Erfordernis können zehn und mehr Alarmstellungen abgegriffen
werden, was speziell bei einem dringenden Alarm, der nur kurzzeitig besteht und
somit meistens nicht beantwortet werden kann, von erheblicher Bedeutung ist. Sind
alle Alarme abgesucht, so wird als letztes die Betriebsspannung der Zentrale gemessen.
Der Meßfehler beträgt 0,25 °/o. Durch Anlegen des Landvoltmeters l'11 an die Betriebsspannung
wird die Kapazität des Meßkondensators CJ entsprechend der Gröle des Voltmeterausschlages
verkleinert. Da er im Schwingungskreis des Röhrengenerators liegt, ändert sich auch
dessen Frequenz proportional. Die Frequenzänderung ist eine Funktion des Voltineterverdrehwinkels
sowie des Plattenschnittes des 11Ießkondensators CL Bei Wahl des geeigneten
Ohinschen Widerstandes im Verhältnis zum kapazitiven Widerstand in den beiden Kreisen
des Kreuzspulinstrumentes nebst passender Plattenform CJ kann die Skaleneinteilung
JirJ gleichmäßig gehalten werden. In Stellung 2 kann auf dein zu prüfenden Teilnehmeranschluß
mitgehört und mitgesprochen bzw. überwacht und die Darbietung des Telephonrundspruchs
kontrolliert werden.
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Stellung 3 gestattet die Prüfung der Zentraleneinrichtung. Eine Flackerkombination
FL bringt periodisch Schleifenschlüsse auf die in Prüfung begriffene Teilnehmerleitung,
womit jedesmal ein Verbindungsaggregat kurzzeitig belegt wird. Bei Anrufsucherschaltungen,
die mit jeder Verbindung einen neuen Anrufsucher belegen, können somit sämtliche
Anrufsucher AS auf Summton geprüft werden. Werden während einem der vorerwähnten
Schleifenschlüsse bzw. Summtonstellungen weitere i5o-Hz-Impulse über die Verbindung
A-B geschickt, so wirken sie wie Nummernschalterimpulse eines wählenden Teilnehmers.
Beim Eintreffen des ersten Impulses der ersten Impulsreihe wird die Flackereinrichtung
selbsttätig ausgeschaltet. In dieser Stellung können durch die Wahl von selbst antwortenden
Prüfnummern die Gebührenmelderstromkreise und -impulse geprüft werden. Durch einen
verlängerten 150-Hz-Impuls, etwa =/1o Sek., gelangt der Meßwähler 1IS selbsttätig
auf die Stellung q., wobei in diesem Falle der Ruf in die Teilnehmerstation unterdrückt
wird. Eine Ergänzung dieser Stellung zwecks Synchronisierung des Meßwählers 1IS
und der Anzeigev orrichtung i1.IL ist vorgesehen.
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Stellung q.: Rufen und Sprechen. Der erste ' Ruf ist ebenfalls vorhanden.
Kommt der Meßwähler JIS bei abgehängtem Hörer auf diese Stellung, so ist der Ruf
unterbrochen. Die Teilnehmerstation wird über die Relais SP gespeist.
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Die Stellungen 5 bis 8 dienen zur Ermittlung von Isolationsfehlern
auf der Teilnehmerleitung. In den Stellungen 5 und 6 werden hochohrnige Ableitungen
auf der a- und b-L eitung ermittelt. Stellung 7 dient zur Messung von hochohmigen
Schleifenschlüssen bis etwa 1,5 Megohm. In Stellung 8 wird der Meßbereich durch
Parallelschalten eines Widerstandes zum Voltmeter auf ioo bis iooo Ohm herabgesetzt.
In diesen Stellungen beginnt die Messung erst nach 5 Sekunden.
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Stellung cg. Ballistische Messung zur Prüfung des Wechselstromkreises
der Teilnehmerstation. Der Kondensator wird abwechselnd geladen und entladen. Der
Lade-und Entladestrom werden über das Voltmeter VH geführt. Der Zeigerausschlag
ist somit ein direktes Maß für die Größe der im Wechselstromkreis liegenden Kapazität.
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Die Stellung io (o) ist wiederum eine Mithörstellung, damit diese
Stellung, die sehr häufig gebraucht wird, bequem immer mit
einer
Impulsreihe erreichbar ist, weil für die Weiterschaltung nur noch Ergänzungsimpulse
notwendig sind.
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Die Stellungen oi bis 03 werden für die Kontrolle des Telephonrundspruchs
und zur Programmwahl verwendet. Je nach der Amtseinrichtung wird der Programmwähler
auf dem a- oder b-Draht betätigt (Stellungen oi und o2). Die Programmwahl kann also
vom Hauptamt aus erfolgen, ohne daß man den Teilnehmer behelligen muß. Man hat ferner
einen sicheren Anhaltspunkt, ob der Fehler im Amt oder beim Teilnehmer zu suchen
ist. Wünscht man auf einem bestimmten Programm zu verbleiben, so wird der Meßwähler
auf die Mithörstellung o3 befördert.
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Stellung o¢ ist identisch mit Stellung 4. Sie dient ebenfalls zum
periodischen Anrufen des Teilnehmers mit erstem Ruf und selbsttätiger Rufabschaltung.
Die Rufkontrolle wird in Abhängigkeit von einer etwa vorhandenen Unterbrechung auf
der Teilnehmerschleife während der Rufperioden über die Prüfverbindung A-B nach
dem Hauptamt übermittelt. ° Stellung o5, Dauerruf, dient zur Prüfung von Weckern
und anderen .Anruforganen. Stellung o6, Heulen bei versehentlich abgehängtem Hörer.
Hängt der Teilnehmer während des Heulens ein, so wird der Kontrollton, der während
der Heulperiode nach dem Prüftisch übermittelt wird, unterbrochen. Daraufhin kann
der Meßwähler auf eine Ruf-oder Meßstellung weitergesteuert werden. Das Heulen erfolgt
in zwei verschiedenen Stärkegraden.
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Die Stellungen 07 und o8 dienen zur Feststellung von Fremdströmen
auf dem a- oder b-Draht entsprechend den Stellungen 7 und B. Die Messung beginnt
jeweils erst nach 5 Sekunden.
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Stellung o9, Mithören. Durch einen verlängerten Impuls, 2/1p Sekunden,
dessen Dauer durch eine Relaisanordnung bestimmt und der durch Drücken des federnden
Schlüssels vT eingeleitet wird, kann eine bestehende Verbindung, die aber wegen
bestimmter Umstände, z. B. Blockierung durch nicht eingehängten A-Teilnehmer o.
dgl. nicht getrennt wurde, unterbrochen oder ein Dauerbrenner ausgelöst werden.
Darauf wird der zu prüfende Anschluß selbsttätig mit dem Prüftisch im Hauptamt verbunden
über die Stellung oo (2o), Sprechstellung bei vorangegangenen Abwerfen einer Verbindung.
Erhält der Impulsverstärker Iv in dieser Stellung wiederum einen verlängerten Impuls,
so dreht der Meßwähler JTS selbsttätig auf o zurück, wobei die bestehende Verbindung
mit dem geprüften Teilnehmeranschluß ausgelöst und die Prüfeinrichtung frei wird.
Der Grundton des Röhrengenerators zeigt dem Prüftisch an, daß mit der Wahl einer
neuen Teilnehmernummer desselben Amtes begonnen werden kann. Für die Wahl des neuen
Teilnehmers sind wiederum nur die drei letzten Ziffern zu wählen, da die bestehende
Sprechverbindung Prüftisch-selbst antwortender Teilnehmer (PrT-SA) bestehen blieb.
Dank dieser Vorrichtung können bei allgemeinen Störungen, z. B. Blitzschlag, Kabelschäden
o. dgl., rasch nacheinander viele Teilnehmerschleifen geprüft werden.
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In den Stellungen ooi bis 004 werden niederohmige Schleifenschlüsse
und Erdwiderstände gemessen.
| Stellung ooz, Schluß a/b über zoo bis 400 Ohm |
| - 002, - alb - 10 - 150 - |
| - 003, - a/b-Erde - =o - zoo - |
| - 004, - a/b-Erde - o - 6o - |
Eine Eisenwasserstoffröhre wird über einen niederohmigen Widerstand mit 2,5 Amp.
belastet. Am Widerstand herrscht infolgedessen eine Spannung von 5 Volt. Diese Spannung
dient als Meßspannung für die niederohmigen Werte. Der Meßstrom beträgt etwa 1/3o
des Belastungsstromes, d. h. der Kreis wird durch die Änderung des Meßstromes nur
unwesentlich beeinflußt, so daß die Meßspannung praktisch konstant bleibt. Da die
Eisenwasserstoffröhre den Belastungsstrom selbsttätig weitgehend reguliert, kann
die Betriebsspannung zwischen 40 und 6o Volt schwanken, ohne die Meßspannung von
5 Volt merklich zu beeinflussen. Beispielsweise macht eine Änderung der Betriebsspannung
von
50 auf 48 Volt nur einen Meßfehler von 1/3 Ohm aus.
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Eisenwasserstoffröhre und Röhrengenerator sind nur während der betreffenden
Meßstellungen im Betrieb. Der Stromverbrauch hält sich also in sehr bescheidenen
Grenzen. Zusätzliche Meßbatterien sind nicht notwendig. Allgemeines Jede Meß- und
Prüffunktion kann beliebig oft wiederholt werden. Sobald die Sprechverbindung zwischen
Prüftisch und selbst antwortendem Teilnehmer unterbrochen wird;
geht
der Melawähler JIS auf o zurück, und die Prüfeinrichtung wird frei, sofern die Landzentrale
mit Rückwärtsauslösung ausgerüstet ist.