SE441310B - Anordning for legesbestemning av fel pa en flerledarkabel - Google Patents

Description

8661956-5 10 15 20 25 30 35 2 ning av dessa faktorer i avstånd. Mätningar i tidsområdet kräver hög grad av tolkningsskicklighet hos operatören, förmågan att detektera större fel än ungefär tio gånger ii de provade ledarnas impedans är begränsad och sådana mätningar är vidare begränsade av främmande kretselement, såsom brygglyftare, belastningsspolar och påbyggda kon- densatorer, i telefonkablar. Anordningar, som utnyttjar en oskärmad avsökningsspole eller induktor för att följa en tillförd ström, är utsatta för störning från elektro- statiskt och elektromagnetiskt brus samt kräver tillförsel av relativt höga strömmar, som kan åstadkomma ett till- fälligt avlägsnande av de resistiva felen som följd av uppvärmningen av fukten i felområdet. "Utbränningsför- farandet" eller påtryckandet av en hög spänning är risk- fyllt för både kunden och personer, som arbetar på till- hörande kablar, och förorsakar dessutom ofta fel i annars felfria ledare till följd av ljusbågsöverslag.

Sammankopplingsfel i flerparsledarkablar lokaliseras allra vanligast genom användningen av en avsökningsspole för följning av en tillförd växelström, genom reflektions- mätningar i tidsområdet eller genom kapacitanskvotsmät- ningar. Avsökningsspolsmetoden är utsatt för begränsningar, såsom diskuterats ovan, tidsområdes- och kapacitanskvots- teknikerna kräver tolkningsskicklighet och fel kan bli följden av tillverkningsoregelbundenheter samt faktorer, vilka förändrar de dielektriska egenskaperna eller fysiska egenskaperna, såsom kabelns längd eller diameter.

Föreliggande uppfinning åstadkommer en anordning, som övervinner nackdelarna och begränsningarna hos de tidigare utnyttjade förfarandena för lokalisering av resis- tiva fel och sammankopplingsfel i en kabels ledare genom att den kännetecknas därav, att den vid en ände av kabeln använda utrustningen innefattar en kännare för anslutning vid kabelns ena ände mellan två, ej parade ledare i kabeln i fallet med ett resistivt fel och för anslutning på en sida om felet mellan ledarna i ett på grund av sammankopp- 5 lingsfel felbehäftat par, vilket är sammankopplat i en 10 15 20 25 30 35 8001956-5 3 punkt på den andra sidan om felet, att den utmed kabeln erfordrade utrustningen innefattar ett organ för alstring av ett växlande magnetfält av audiofrekvens för pâläggande av detta i successiva punkter utmed kabeln i och för in- ducering av en spänning på ledarna, vilken spänning alstrar en signal vid kännaren, när magnetfältet pâlägges utmed kabeln mellan kännaren och felet, och alstrar en andra signal, vilken skiljer sig från nämnda ena signal, när fältet pålägges bortom felet från kabelns nämnda ena ände, samt att anordningen innefattar övervakningsorgan för övervakning av de vid kännaren alstrade signalerna för bestämning av felets läge på grundval av skillnaden mellan nämnda ena signal och den andra signalen.

Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till medföljande ritningar. Fig 1 är ett blockschema över en utföringsform av en anordning för lokalisering av fel i kablar enligt uppfinningen. Fig 2A åskådliggör användningen av anordningen i fig l för loka- lisering av ett sammankopplingsfel. Fig 2B är ett krets- schema, som åskådliggör sammankopplingsfelet i fig 2A.

Fig 3 är ett blockschema över en annan utföringsform av en anordning, som inbegriper uppfinningen för lokalisering av fel i kablar.

På ritningarna är fellokaliseringsanordningen åskåd- liggjord i förening med en kabel ll, som har ett flertal ledare, vilka är anordnade parvis. Sådana kablar användes allmänt inom telefonindustrin och i andra kommunikations- system och i vissa fall har de en metallisk skärm. Såsom âskådliggjord i fig l innefattar anordningen organ för pâläggande av ett växlande magnetfält på kabeln vid successiva punkter utmed denna för inducering av en liten spänning, t ex nâgra få millivolt, på ledarna. En lämplig källa för ett växlande magnetfält tillsammans med organ för påläggande av fältet på kabeln på sådant sätt, att ledarna skäres av de av källan alstrade kraftlinjerna, är angiven vid hänvisningsnumret 12. Den av källan i ledarna alstrade spänningen är en funktion av magnet- fältets styrka, och eftersom ledare, vilka ej tillhör "POOR QUALm 8061956-5 10 15 20 25 30 35 4 samma par, normalt kommer att befinna sig på olika avstånd från magnetfältskällan, kommer en liten skillnadsspänning, Q t ex nâgra mikrovolt, att förefinnas mellan dessa ledare.

Det växlande fältet har företrädesvis en frekvens i det undre hörbara området (t ex 300 Hz eller lägre), och en frekvens på ungefär 30 Hz eller lägre har befunnits sär- skilt tillfredsställande. Den lâga frekvensen medger effektiv spärrning av kraftledningsfrekvenser och övertoner därtill, och kapacitansen mellan ledartrådar och normalt förekommande överföringsförstärkningsanordningar, såsom lastspolar, påbyggda kondensatorer, brygglyftare, etc medför relativt betydelselösa serie- eller shuntimpedan- ser. Filter och andra kretsar, avsedda att användas för frekvenser i detta område, kan dessutom konstrueras med komponenter av standardvärden.

Organ är inrättade för övervakning av signalen, som åstadkommes i ledarna av det växlande magnetfältet, och överföring av denna information till personen, som pâ- lägger fältet på kabeln. I den âskådliggjorda utförings- formen innefattar dessa organ en strömkännare 14, vilken alstrar en utspänning, som motsvarar den tillförda in- strömmen. Kännaren är kopplad till ledarna vid en ände av kabeln på ett nedan närmare diskuterat sätt. En skillnadsspänning mellan ledare, som ej tillhör samma par, kommer att förorsaka ett strömflöde via felet och kännaren. Kännaren är företrädesvis skärmad för att medge detektering av den inducerade signalen även vid närvaro av elektrostatisk och elektromagnetisk störning.

Strömkännarens utgång är kopplad till ingången till en förstärkare 16, och förstärkarens utgång är kopplad till ingången till ett bandpassfilter 17, som är avstämt till det växlande fältets frekvens. Filtrets utgång är kopplad till ingången till en förstärkare 18, och denna förstärkares utgång är kopplad till ingången till en modulator 19 för modulering på en bärvåg från en oscilla- tor 21. Modulatorns utgång är kopplad till en förstärkare _ 22 och denna förstärkares utgång är kopplad till kabeln medelst lämpliga organ såsom en kopplingskondensator 23. 10 15 20 25 30 35 aoo19s6- 5 I den åskådliggjorda utföringsformen utnyttjas således själva kabeln som en överföringsledning för överföring av information beträffande den signal som alstras av fältet tillbaka till den person som pålägger fältet. Det är emellertid klart att vilken som helst lämplig förbindelse- länk kan utnyttjas för detta ändamål.

Organ är inrättade för mottagning av signalen, som sändes över kabeln, och behandling av denna signal för bestämning av felets läge. Dessa organ innefattar en avkänningsspole 26, som är kopplad till kabeln och an- sluten till ingången till en förstärkare 27. Denna förstärkare är avstämd att selektivt släppa fram den modulerade bärvågen eller mottagna signalen. Förstärka- rens utgång är kopplad till ingången till en blandare 28, där den mottagna signalen kombineras med en signal från en oscillator 28 för alstring av en audiosignal, som avges till ingången till en tongrind 3l. Denna grinds utgång är kopplad till ingången till en audio- förstärkare 32 och denna förstärkares utgång är kopplad till en högtalare 33.

Förstärkarens 27 utgång är också kopplad till ingången till en demodulator 36, och demodulatorns utgång är kopplad till ingången till en nivâdetektor 37. Utgången från nivâdetektorn är kopplad till styringângen till tongrinden 31 för att styra framsläppandet av audiosigna- len från blandaren 28 till förstärkaren 32. I den föredragna utföringsformen har nivådetektorn en inställ- bar tröskelnivå, vilken, såsom diskuteras närmare längre fram, medger att anordningen utnyttjas för lokalisering av ett flertal fel utmed kabeln.

I den föredragna utföringsformen är elementen 26-37 kombinerade med fältkällan l2 i en bärbar provapparat, vilken alltefter önskan kan förflyttas utmed kabeln.

Arbetssättet för och användningen av anordningen enligt fig 1 och därvid sättet enligt uppfinningen för lokalise- ring av ett resistivt fel är följande. Det förutsättes att det resistiva felet, betecknat med hänvisningsnumret 38 i fig 1, förefinns mellan två ledare 39, 41, vilka ej 3691956-5 10 15 20 25 30 35 6 tillhör samma par, på ett okänt ställe utmed kabeln.

Strömkännarens ingångar är kopplade till de felbehäftade ledarna vid en post eller annan lämplig punkt mot kabelns ena ände. Vid en lämplig punkt bortom felet är de provade ledarna lämnade oavslutade. När det växlande magnetfältet pålägges kabeln, inducerar det olika spänningar i ledarna 39, 41, vilka ej ingår i ett och samma par. När fältet pålägges vid punkter mellan kännaren och felet, alstrar de inducerade, olika spänningarna en urskiljbar ström, som flyter genom felet och detekteras av kännaren 14.

När fältet pålägges bortom felet, kommer ingen ström att flyta, eftersom ledarna är oavslutade, och det finns ingen ström för kännaren att detektera. Vid frånvaron av en avkänd ström kombineras den mottagna bärvågssigna- len med signalen från oscillatorn 29 i blandaren 28 för åstadkommande av en audiosignal, som passerar genom grin- den 3l till förstärkaren 32 och högtalaren 33 för alstring av en hörbar ton, som anger att anordningen arbetar korrekt.

När kännaren 14 detekterar en signalström och demodulatorns 36 utsignal når nivådetektorns 37 tröskelnivå, overksam- göres grinden 31, varvid tonen från högtalaren avbrytas.

Tonen kommer och går sedan i en takt, som svarar mot mag- netfältets frekvens.

Felets läge bestämmes genom att magnetfältet pålägges vid en punkt någonstans utmed kabeln. Om en signalström detekteras, när fältet pålägges, pålägges fältet mellan kännaren och felet, och prowqmeraten förflyttas mot kabelns oavslutade ände till dess att signalströmmen försvinner.

Om ingen signalström detekteras, när fältet pålägges, pålägges fältet bortom felet, och provapparaten förflyt- tas mot kännaren till dess att signalströmmen uppträder.

Den punkt där siganlströmmen ändrar sig, dvs uppträder eller försvinner utgör läget för felet.

Såsom tidigare angivits kan anordningen i fig l ut- utnyttjas för lokalisering av ett flertal fel utmed kabeln. É Eftersom felen är parallellkopplade, kommer fel, som be- finner sig närmare kännaren 14, att alstra större kännar- strömmar än fel, som är belägna längre bort från kännaren. 10 15 20 25 30 35 8001956-5 7 Genom att ställa in nivådetektorns 37 tröskel för progres- sivt större signalströmmar och arbeta mot kännaren, kan således en mängd fel lokaliseras. Sådana fel kan också lokaliseras genom att progressivt minska nivâdetektorns tröskel och röra sig bort från kännaren.

Anordningen i fig l kan också utnyttjas för lokalise- ring av ett sammankopplingsfel 43, såsom åskådliggjorts i fig 2A och 2B. Detta fel består i en korskoppling mellan ledarna i två par i kabeln. Såsom åskådliggjort i fig 2B består före felet ett par av ledare la, lb och det andra paret består av ledare 2a, 2b. Vid felet är ledarna lb och 2a korsade, vilket resulterar i felbehäftade par efter felet, vilka par består av ledarna la, 2a och ledarna lb, 2b.

För att lokalisera sammankopplingsfelet kopplas ledarna i ett av de felbehäftade paren (t ex ledarna lb, 2b) samman i en passande punkt bortom felet, och samma två ledare kopplas till ingângarna till ström- ställaren l4 i en passande punkt före felet mot kabelns andra ände. När det växlande magnetfältet pålägges kabeln mellan kännaren och felet, kommer olika spänningar att induceras på ledarna lb, 2b, som ej tillhör samma par, vilket alstrar en ström, som detekteras av kännaren 14. När fältet pålägges bortom felet eller sammankopp- lingsfelet, kommer de i de två ledarna inducerade spän- ningarna att vara i huvudsak lika och ingen ström kommer att avkännas vid kabelns andra ände. Felet lokaliseras genom att fältet pâlägges i successiva punkter utmed kabeln till dess att signalströmmen ändrar sig på ovan angivet sätt.

Den i fig 3 âskâdliggjorda anordningen är i huvudsak likartad anordningen i fig l, och samma hänvisningsnummer betecknar motsvarande element i de två utföringsformerna.

I fig 3 är emellertid blandarens 28 utgång kopplad direkt till ingången till förstärkaren 32 och ljudtonen från högtalaren 33 avbrytes ej vid detektering av signalström- men. I denna utföringsform är demodulatorns 36 utgång kopplad till ingången till en förstärkare 51, och PQQR QÜÄl ßnefisse-5 10 8 denna förstärkares utgång är kopplad till en mätare 52, som ger en visuell indikering av signalströmmens relativa nivå.

Arbetssättet för och användningen av anordningen i fig 3 är väsentligen likartade vad som beskrivits ovan för lokalisering av antingen resistiva fel eller samman- kopplingsfel. I denna anordning avges emellertid ljud- tonen kontinuerligt och felets läge bestämmas genom obser- vering av mätaren 52, allteftersom magnetfältet pålägges vid olika punkter utmed kabeln.

Claims (7)

10 15 20 25 30 8001956~5 PATENTKRAV

1. l. Anordning, som kräver utrustning vid en ände av en flerledarkabel samt utmed kabeln för lokalisering av ett resistivt fel, sammanhörande med två, ej parade ledare i kabeln, eller ett sammankopplingsfel till följd av korskoppling mellan ledarna i tvâ par av ledare i kabeln, en ände av kabeln använda utrustningen innefattar en k ä n n e t e c k n a d därav, att den vid kännare för anslutning vid kabelns ena ände mellan tvâ, ej parade ledare i kabeln i fallet med ett resistivt fel och för anslutning pà en sida om felet mellan ledarna i ett på grund av sammankopplingsfel felbehäftat par, vilket är sammankopplat i en punkt på den andra sidan om felet, att den utmed kabeln erfordrade utrustningen _innefattar ett organ för alstring av ett växlande magnet- fält av audiofrekvens för pàläggande av detta i successi- va punkter utmed kabeln i och för inducering av en spän- ning pà ledärna, vilken spänning alstrar en signal vid kännaren, när magnetfältet pàlägges utmed kabeln mellan kännaren och felet, och alstrar en andra signal, vilken skiljer sig från nämnda ena signal, när fältet pålägges bortom felet från kabelns nämnda ena ände, samt att anordningen innefattar övervakningsorgan för övervakning av de vid kännaren alstrade signalerna för bestämning av felets läge pá grundval av skillnaden mellan nämnda ena signal och den andra signalen. .

2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d därav, att övervakningsorganen för över- vakning av kännarsignalen innefattar sändningsorgan för sändning av en signal, härledd ur signalen vid känna- ren, till det ställe där de det växlande magnetfältet alstrande organen pålägger magnetfältet på kabeln.

3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att organen för sändning av signa- len innefattar en bärvågskälla, moduleringsorgan för PÛOR QUALzTt 8091956-5 10 15 20 25 30 35 10 âstadkommande av en modulerad bärvågssignal i överens- stämmelse med den vid kännaren alstrade signalen samtg _ É kopplingsorgan för tillförsel av den modulerade bärvågs- I signalen till kabeln. W 4 A

4. Anordning enligt patentkravet 3, t e c k n a d därav, att den utmed kabeln erfordrade utrustningen innefattar mottagningsorgan, som är förflytt- bara utmed kabeln för mottagning av den modulerade bär- k ä n n e - vàgssignalen, demoduleringsorgan för demodulering av - den modulerade bärvàgssignalen för åstadkommande av en demodulerad signal samt en nivådetektor för att som gensvar på den demodulerade signalen indikera nivån av den vid kännaren àlstrade signalen.

5. Anordning enligt patentkravet 3 k ä n n e - t e c k n a d utrustningen innefattar mottagningsorgan, som är för- flyttbara utmed kabeln, för mottagning av den modulerade därav,'att den utmed kabeln erfordrade. bärvágssignalen, en oscillator samt en blandare för att kombinera den modulerade bärvågssignalen med en signal från oscillatorn för ástadkommande av en ljudton, som anger att den modulerade bärvágssignalen mottages.

6. ; Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a°d därav, att den utmed kabeln erfordrade utrustningen innefattar mottagningsorgan, som är för- flyttbara utmed kabeln för mottagning av den modulerade bärvågssignalen, ljudtonsalstringsorgan för att som É gensvar på den mottagna modulerade bärvågssignalen 1 alstra en ljudton, demoduleringsorgan för demodulering av den mottagna, modulerade bärvàgssignalen samt ett tonavbrytningsorgan för att som gensvar på den demodu- lerade signalens,nivå genom verksam koppling till de ljudtonsalstrande organen avbryta ljudtonen, när den vid kännaren alstrade signalen når en förutbestämd nivå.

7. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e - t e c k n a d därav, att avbrytningsorganen innefattar en nivádetektorn med en inställbar tröskelnivä samt av nivàdetektorns utsignal styrda grindorgan.