DE2260335A1

DE2260335A1 - Anordnung fuer die einspeisung von leistung in ein fernmeldesystem

Info

Publication number: DE2260335A1
Application number: DE2260335A
Authority: DE
Inventors: Leslie John Bolton; Brian Hall
Original assignee: Post Office
Current assignee: Post Office
Priority date: 1971-12-15
Filing date: 1972-12-09
Publication date: 1973-06-28
Also published as: JPS55934B2; ZA728822B; JPS4877709A; SE377253B; NL7216932A; CA965527A; BE792883A; AU4994372A; FR2163667B1; FR2163667A1; US3868484A; GB1370672A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für die Einspeisung von Leistung in ein Fernmeldesystem, bei dem ein Signalübertragungskabel Einrichtungen, wie Zwischenverstärker, enthält, denen Versorgungsstrom zugeführt werden muß.

Häufig ist es erforderlich, Verstärker in die Signalübertragungskabel eines Fernmeldesystems einzubauen, um die Dämpfung des Signals zu kompensieren. Diese Verstärker erfordern Stromzufuhr und in einigen Systemen wird der Strom längs desselben Kabels übertragen wie das Signal. Dies bedeutet jedoch, daß ■ eine verhältnismäßig hohe Spannung an das Kabel anzulegen ist mit dem daraus resultierenden Risiko für das Wartungspersonal, und deshalb hat es sich als wünschenswert erwiesen, den vom Kabel zu übertragenden Strom auf beispielsweise unter 50 mA zu begrenzen, um dieses Risiko herabzusetzen. In einigen Fällen jedoch, beispielsweise Hochleistungssystemen, ist es wünschenswert, einen

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größeren Strom zu übertragen, beispielsweise 100 mA, und dann ist es zweckmäßig, daß zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, um die Sicherheit des Wartungspersonals für das Kabel zu gewährleisten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine sol« ehe zusätzliche Maßnahme in Vorschlag zu bringen.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung für die Einspeisung von Leistung in ein Fernmeldesystem, bei dein eine Übertragungsstrecke zwei Stationen miteinander verbindet zwecks übertragung von Informationssignalen von der einen zur andern Station und die Strecke Signalverstärker enthält, deren Versorgungsstrom von zwei Quellen - einer in jeder Station - längs der Strecke zugeführt wird, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dall an jeder Station ein Prüfsignalgenerator vorgesehen ist für das Anlegen eines Prüfsignals an die Strecke zum übertragen zur andern Station, und daß an die Strecke ein Prüfdetektor für den Empfang des von der jeweils andern Station übertragenen Prüfsignale angeschlossen ist, der bei Ausfall des Prüfsignalempfangs die Quellen von der Übertragungsstrecke abschaltet.

Die Anordnung kann gemäß der Erfindung ferner an jeder Station einen zweiten Detektor aufweisen, der an die Strecke angeschlossen ist zum Empfang des Prüfsignals, das an derselben Station an die Strecke angelegt wird, wobei der zweit« Detektor bei Ausfall des an der betreffenden Station angelegten Prüfsignale die Versorgungsstromquellen von der Übertragungsstrecke abschalte £. Vorzugsweise umfaßt die Anordnung eine Einrichtung, die betätigbar ist, um die Versorgungsstromquellen an die Übertragungsstrecke nur dann anzulegen, wenn an beiden Stationen die Prüfsignale, welche an der jeweils andern Station an die Strecke angelegt worden sind, empfangen werden.

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Jeder Detektor kann so ausgebildet sein, daß er die an seiner eigenen Station an die Strecke angelegte Versorgungsstromguelle abschaltet. Jeder Detektor kann ferner so ausgelegt sein, daß er gleichzeitig das Anlegen eines Prüfsignals an die Übertragungsstrecke durch den an derselben Station vorhandenen Prüfsignalgenerator beendet.

Die Anordnung kann ferner gemäß der Erfindung eine Einrichtung umfassen, die betätigbar ist für die Prüfung des Stromausgangs der Quelle vor Inbetriebnahme des Prüfsignalgenerators. Die Stromprüfeinrichtung ist vorzugsweise betätigbar im Ansprechen auf das Einschalten jeder Versorgungsstromquelle und kann beispielsweise Schalteranordnungen umfassen, die betätigbar sind für die Verbindung der oder jeder Versorgungsstromquelle über einen Stromsensor an eine elektrische Belastung, die repräsentativ ist für die Belastung, die der Quelle durch die Übertragungsstrecke normalerweise präsentiert würde. Die Anordnung ist vorzugsweise so getroffen, daß die Prüfsignalge-* neratoren betätigbar sind für das Anlegen eines Prüfsignals an die Übertragungsstrecke nur im Ansprechen auf die Erfassung eines normalen Stromausgangs von der Versorgungsstromquelle durch die Stromprüfeinrichtung.

Die Anordnung gemäß der Erfindung kann ferner eine Einrichtung umfassen, die betätigbar ist für das Prüfen der elektrischen Impedanz der übertragungsstrecke vor Inbetriebnahme des PrüfSignalgenerators. Die Impedanzprufeinrichtung ist vorzugsweise betätigbar im Ansprechen auf die Inbetriebnahme einer Versorgungsstromquelle oder einer der Versorgungsstromquellen und kann beispielsweise eine Schalteranordnung umfassen, die betätigbar ist für das Anschließen der Übertragungsstrecke über einen Stromfühler an eine Prüfquelle erheblich niedrigerer Spannung als der Versorgungsstromquelle. Die

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Anordnung ist vorzugsweise so getroffen, daß die Prüfsignalgeneratoren betätigbar sind für das Anlegen des Prüfsignals an die Übertragungsstrecke nur bei Erfassung einer normalen elektrischen Impedanz der Übertragungsstrecke durch die Impedanzprüfeinrichtung.

Die Anordnung gemäß der Erfindung kann ferner jeweils eine Schutzanordnung umfassen für jede Versorgungsstromquelle/ welche Schutzanordnung betätigbar ist im Ansprechen auf eine Spannung, die höher ist als ein vorgegebener Wert, an dem StromversoÄingsquellenausgang, um die Quelle von der Ubertragungsstrecke wegzuschalten.

In einem Fernmeldesystem mit einer Stromversorgungsanordnung gemäß der Erfindung kann die übertragungsstrecke einen elektrischen Leiter umfassen, der angeschlossen ist für die übertragung der Prüfsignale und getrennt ist von dem Leiter, der für die übertragung der Informationssignale vorgesehen ist. Vorzugsweise umfaßt die Ubertragungsstrecke jedoch einen elektrischen Leiter, der für die übertragung sowohl der Informationssignale als auch der Prüfsignale angeschlossen ist, und in diesem Fall kann die übertragungsstrecke an jedem Verstärker ein diskriminierendes Netzwerk aufweisen, das betätigbar ist zum Trennen der Prüfsignale von den Informationssignalen und für das Einspeisen nur der Informationssignale in den Verstärkereingang.

In einem Fernmeldesystem, bei dem die Erfindung anwendbar ist, sind zwei Übertragungsstrecken vorgesehen jeweils mit einer Versorgungsstromanordnung, wie oben definiert. Die beiden Übertragungsstrecken verbinden zwei Endstationen für die übertragung von Informationssignalen in beiden Richtungen von einer Station zur andern.

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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 ist ein Diagramm eines Fernmeldesystems mit zwei erfindungsgemäßen Stromversorgungsanordnungen,

Fig. 2 ist das Schaltungsdiagramm eines Diskriminators, der einen Teil der Anordnung bildet, und

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung für die Einspeisung von Leistung in ein Fernmeldesystem.

Fig. 1 zeigt ein Fernmeldesystem, das zwei Endstationen A und B miteinander verbindet für die übertragung von Informationssignalen in beiden Richtungen zwischen den Stationen. Für die übertragung von Station A zu Station B sind die Stationen durch ein Koaxialkabel Ll verbunden und für die übertragung in der umgekehrten Richtung ist ein Koaxialkabel L2 vorgesehen. Ein zu übertragendes Signal wird durch nicht dargestellte Einrichtungen an den Innenleiter C des betreffenden Kabels angelegt und Verstärker R, die in Intervallen längs des Kabels angeordnet sind, kompensieren in an sich bekannter Weise die Dämpfung des Signals durch das Kabel. Die äußeren Leiter der Kabel Ll und L2 sind mit D bezeichnet.

Die Verstärker R werden während des Betriebs des Systems mit Leistung versorgt, die von vier Konstantstromgeneratoren geliefert werden, von denen zwei (GEA und GEA ) in Reihe an der Station A angeschlossen sind, während die andern beiden (GEB und GEB ) in Reihe an Station B angeschlossen sind. Die Generatoren

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liefern zusammen einen Versorgungsgleichstrom von etwa 100 mA, der vom Generator GEA an Station A über das Kabel Ll und die zugeordneten Verstärker R zum Generator GEB an Station B fließt und vom Generator GEB an Station B über das Kabel L2 und die zugeordneten Verstärker R zum Generator GEA an Station A. Die gemeinsamen Klemmen der Generatoren GEA und GEA bzw· der Generatoren GEB und GEB sind an die äußeren Leiter D des Kabels angeschlossen.

Ein Strom von 100 mA ist erheblich größer als der Grenzwert, bei dem man normalerweise Sicherheit des Wartungspersonals für die Kabel Ll, L2 unterstellt. Demgemäß sind Vorkehrungen in dem System getroffen, um entweder die Kabel von den Stromerzeugern abzuschalten immer dann, wenn eine Abnormal ität in den elektrischen Bedingungen des betreffenden Kabels festgestellt wird, und um ferner sicherzustellen, daß die elektrischen Bedingungen jedes Kabels und der Stromausgang der Generatoren befriedigend ist, bevor die Verbindung zwischen den Kabeln und den Generatoren überhaupt erst bewirkt werden kann. Diese Sicherheitseinrichtungen haben die Form zweier Anordnungen zur Einspeisung von Leistung, jeweils eine Anordnung für jedes Kabel: In Fig. 1 ist die Leistungseinspeiseanordnung des Kabels Ll mit PFlA und PFlB bezeichnet, während die für das Kabel L2 mit PF2A und PF2B bezeichnet ist.

Fig. 3 zeigt die Anordnung an den Stationen A und B, die dazu dient, die Sicherheit des Personals für die Wartung des Krheis Ll zu gewährleisten, d.h., die Leistungsversorgungsanordnung, die nur der Hälfte (Generatoren GEA und GEB) der balancierten Stromversorgung zugeordnet ist. Die LeistungsversoAngsanordnung, welcher der andern Hälfte der Stromversorgung (Generatoren GEA und GEB ) zugeordnet ist für die Sicherheit des Personals für die Wartung des Kabels L2, ist aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen worden, würde jedoch genau der Darstellung nach Fig. 3 und der hier folgenden Erläuterung entsprechen.

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Zur Darstellung der Betriebsweise der Anordnung soll angenommen werden, daß das System .zunächst in Ruhe ist. Dann ist die Verbindung zwischen dem Innenleiter C des Koaxialkabels Ll und den Generatoren GEA, GEB unterbrochen an den Relaiskontakten ADl bzw. BDI, die in der unbetätigten oder Nachbildungsausgangs-

eis
In Fig. 3 dargestellte Schaltstellung).

Die Inbetriebnahme des Systems kann entweder von Station A oder Station B aus erfolgen, da die Anordnungen der Schaltkreise an beiden Stationen Identisch sind» Es sei jedoch angenommen, daß das System von Station A aus in Betrieb gesetzt wird» Die Abfolge ist dann so: Ein selbstrückkehrender Druckknopf PA an der Station A wird betätigt, um den Kontakt PAl zu schließen in der Erregerstrecke des Konstantströmgenerators GEA und einen Kontakt PA2 in einer Nachbildungsausgangsstrecke, welche die oben erwähnten Relaiskontakte ADl enthält. Schließen des Kontakts PÄl schließt den Generatorversorgungskreis über die normalerweise gewschlossenen Relaiskontakte OVAl und AKl, während das Schließen des Kontakts PA2 den Nachbildungsausgangspfad über den Relaiskontakt ADl, ein Stromabfühlelement CSM und in Serie geschaltete Nachbildungslastwiderstände RAl und RA2 schließt. Der Druckknopf PA kehrt zwar von alleine in die Ausgangsstellung zurück, tut dies jedoch nicht sofort, sondern nur nach einer gewissen Verzögerungszeit (in der Praxis in der Größenordnung eines Bruchteils einer Sekunde), die genügt, daß ein Prüfsignal von der Station B an der Station A empfangen wird, wie noch zu erläutern ist. Dieses Signal, wie ebenfalls noch zu erläutern, veranlaßt, daß ein Relais AB an der Station A betätigt wird, womit die Relaiskontakte ABl und AB3 geschlossen werden, die, wenn der Druckknopf PA losläßt, die Druckknopfkontakte PAl bzw. PA2 ersetzen.

Zunächst einmal ist jedoch das Relais AB nicht betätigt und die Druckknopfkontakte PAl und PA2 sind geschlossen. Die Widerstände RAl und RA2 sind so gewählt, daß sie die Belastung simulieren, welche dem Generator GEA durch das Koaxialkabel Ll

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unter normalen Betriebsbedingungen präsentiert würde, und der Strom, der vom Generator GEA zu dieser nachgebildeten Last RAl, RA2 geliefert wird, wird durch den Stromabfühler CSAl geprüft: Falls der Strom innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte für das System liegt, wird ein Relais AE betätigt, an das der Stromfühler CSAl wirkungsmäßig angeschlossen ist, wie in Fig. 3 angedeutet .

Das Relais AE hat Kontakte AEl und AE2: Der Kontakt AEl ist ein Umschaltkontakt, der in Reihe geschaltet ist mit einem normalerweise geschlossenen Relaiskontakt AD2 und einem Stromfühler CSA2 und der, wenn er nicht betätigt jdt, eine Schleife zwischen den Innen- und Außenleitern C und D des Koaxialkabels Ll schließt, wie in Fig. 3 angedeutet; der Kontakt AE2 ist in den Erregerstromkreis eines Relais AC eingeschaltet. Betätigung des Relais AE schließt den Kontakt AE2 und bereitet damit den Erregerstromkreis für das Relais AC vor und betätigt schließlich den Kontakt AEl zum Auftrennen der Schleifen zwischen Leitern C, D des Koaxialkabels Ll, wonach der Innenleiter C des Kabels an die Verbindung zwischen den Nachbildungswiderständen RAl, RA2 angeschlossen wird: Diese Verbindungsstelle bildet einen Niederspannungsanzapfung derart, daß ein niedriger Prüfstrom über den Innenleiter C des Kabels durch die Relaiskontakte AEl, AD2 und den Stromfühler CSA2 fließen kann sowie durch die entsprechenden Elemente Stromsensor CSB2, Relaiskontakt BD2 und nicht betätigtes Relais (Kontakt BEI) an der Station B sowie zum Außenleiter D des Kabels. Wenn die Impedanz des Kabels Ll innerhalb vorgegebener Werte ist, liegt der Strom durch die Fühler CSA2 und CSB2 an einem bestimmten Sicherheitspegel und bewirkt Betätigung der Relais AF und BF, an die die Fühler jeweils wirkungsmäßig angeschlossen sind.

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Das Relais AF an der Station A hat einen Kontakt AFl in dem Erregerkreis des Relais AC. Betätigung des Relais AF veranlaßt Schließen des Kontakts AFl, womit der Kreis geschlossen wird, der vorbereitet worden war durch das Schließen des Kontakts AE2, womit die Erregung des Relais AC erfolgt. Relais BF an der Station B hat einen ähnlichen Kontakt BFl in dem Erregerkreis eines Relais BC, doch Schließen des Kontakts BFl durch Betätigung des Relais BF dient nur der Vorbereitung nicht jedoch dem Schließen des Erregerkreises eines Relais BC, da der Kontakt BE2 (entsprechend dem Kontakt AE2 an der Station A) nocht nicht betätigt ist.

Das Relais AC an der Station A hat einen normalerweise offenen Kontakt ACl in einem Erregerschaltkreis vom Generator GEA zu einem Oszillator OA und einen normalerweise offenen Kontakt AC2 im Erregerkreis eines ansprechverzögerten Relais AK. Schließen des Kontakts ACl schließt den Erregerkreis vom Oszillator OA, der dann ein niederfrequentes Prüfsignal fl liefert, und Schließen des Kontakts AC2 schließt den Erregerkreis des Relais AK über den normalerweise geschlossenen Relaiskontakt AD3, womit die Betätigung des Relais AK beginnt.

Das Prüfsignal fl wird verwendet in der überprüfung der elektrischen Verhältnisse auf dem Kabel Ll auf Abnormalitäten und dient dazu, das Kabel von den Generatoren GEA, GEB zu isolieren immer dann, wenn eine solche Abnormalität vorhanden ist, wie noch zu erläutern sein wird.

Der Ausgangskreis des Oszillators OA ist über einen Transformator TA mit dem Innenleiter C des Kabels Ll gekoppelt, so daß das Signal fl längs des Kabels zur Station B übertragen

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wird. An beiden Stationen A und B sind Einrichtungen für die Erfassung des Signals £1 vorgesehen, die in beiden Fällen ein Filter und einen Empfänger (FAl und ARl an der Station A, FBl und BRl an der Station B), sowie ein Relais umfassen, das bei Station A ein Relais AA ist mit normalerweise offenem Kontakt AAl und bei Station B ein Relais BA ist mit normalerweise offenen Kontakten BAl, BA2 und BA3.

Das Relais AA wird betätigt durch die Erfassung eines Signals fl an der Station A und der Relaiskontakt AAl schließt und bereitet damit den Erregerkreis eines Relais AO vor, während das Relais BA betätigt wird durch die Erfassung eines Signals fl an der Station B zum Schließen der Kontakte BAl, BA2 und BA3. Die Betätigung des Relaiskontakts BAl schließt einen Erregerpfad für den Generator GEB über normalerweise geschlossene Relaiskontakte OVBl und BKl: Diese Erregerschleife dient als Alternative für eine Schleife, die durch Niederdrücken eines Druckschalters und damit Inbetriebnahme des Systems von Station B aus anstatt von Station A aus, wie oben erläutert, Vorhandensein würde. Betätigung des Relaiskontakts BA2 bereitet den Erregerkreis eines Relais BD (entsprechend Relais AD bei Station A) vor und die Betätigung des Relaiskontakts BA3 schließt einen Nachbildungsausgangspfad für den Generator GEB durch den Relaiskontakt BDI (oben erwähnt), ein Stromfühlelement CSBl und eine Serienschaltung von Widerständen RBl und RB2. Diese Nachbildungsschleife entspricht der, die bei Station A durch die Schaltungselemente ADl, CSAl, RAl und RA2 gebildet ist und oben erläutert wurde, wobei die Widerstände RBl und RB2 so gewählt sind, daß sie die Belastung simulieren, welche dem Generator GEB durch das Koaxialkabel Ll unter normalen Betriebsbedingungen dargeboten würde. Es versteht sich, daß der Relaiskontakt BA3 ein alternatives Mittel ist für das Schließen des Nachbildungsausgangspfades von Generator GEB und damit die Schleife ersetzt, die bei Niederdrücken des Startknopfes bei Station B anstatt bei Station A, wie oben erläutert, vorliegen würde.

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Die nachfolgende Inbetriebnahme des Generators GEB und Schließen des zugeordneten Nachbildungsausgangspfades wird gefolgt von einer zweiten Abfolge von Operationen, die ähnlich zu der Folge ist, die oben bereits für die Inbetriebnahme des Generators GEA beschrieben wurde. Diese zweite Abfolge kann zusammengefaßt werden wie folgt.

(I) Der vom Generator GEB an die Nachbildungslast BBl, RB2 gelieferte Strom (der in derselben Richtung fließt wie der vom Generator GEA gelieferte, da die Polaritäten der Generatoren umgekehrt sind) wird geprüft durch das Stromabfühlelement CSBl und wenn der Strom innerhalb vorgegebener Grenzwerte für das System liegt, wird das Relais BE betätigt, womit ein Umschaltkontakt BEI und ein normalerweise offener Kontakt BE2 betätigt werden.

(II) Die Betätigung des Umschaltkontakts BEI verbindet den Niederspannungsanzapfpunkt an der Verbindung der Nachbildungsbelastungswiderstände RBl, RB2 in den Impedanzprüfkreis, der bereits existiert durch den Stromfühler CSA2 und CSB2, doch ist dies ohne Wirkung, da der.Kreis so angeordnet ist, daß die Relais AF und BF, welche diesen Abfühlelementen zugeordnet sind, bereits betätigt worden waren und betätigt bleiben.

(III) Betätigung des Relaiskontakts.BE2 schließt den Erregerkreis des Relais BC, der bereits vorbereitet wurde durch Schließen des Kontakts BFl von Relais BF. Betätigung des Relais BC betätigt die normalerweise offenen Kontakte BCl und BC2.

(IV). Betätigung des Relaiskontakts BCl schließt den Erregerkreis vom Generator GEB zu einem Oszillator OB, der dann

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ein niederfrequentes Prüfsignal f2 erzeugt. Der Ausgangskreis des Oszillators ist transformatorisch bei TB an den Innenleiter C des Kabels Ll angekoppelt, so daß das Signal f2 längs des Kabels zur Station A übertragen wird. Dieses Signal f2 wird ferner verwendet zur Erfassung irgendeiner Abnormalitat in den elektrischen Bedingungen auf dem Kabel in der gleichen Weise wie das Signal fl, wie ebenfalls noch zu erläutern ist.

(V) Betätigung des Relaiskontakts BC2 nach Betätigung des Relais BC (siehe (III) oben) leitet die Betätigung eines ansprechverzögerten Relais BK durch normalerweise geschlossene Relaiskontakte BD3 ein.

Es sind Mittel vorgesehen an beiden Stationen A und B für die Erfassung des Signals f2; sie umfassen lh jedem Fall ein Filter und einen Empfänger (FA2 und AR2 bei Station A; FB2 ,und BR2 an Station B), sowie ein Relais, das bei Station B ein Relais BB mit normalerweise offenem Kontakt BBl ist und bei Station A das Relais AB ist (das oben erwähnt wurde), welches normalerweise offene Kontakte ABl, AB2 und AB3 besitzt.

Das Relais BB wird betätigt durch Erfassung des Signals f2 an Station B und der Relaiskontakt BBl schließt'und schließt damit den Erregerkreis eines Relais BD, das bereits vorbereitet wurde durch Betätigung des Relaiskontakts BA2, der oben erwähnt wurde. Das Relais AB wird betätigt durch Erfassung eines Signals f2 an Station A: Es schließt die Kontakte ABl und AB3 (jedoch ohne Wirkung, da diese Kontakte nur parallel geschaltet sind zu den Druckknopfkontakten PAl bzw PA2, die in diesem Moment noch geschlossen sind) und schließt ferner den Kontakt AB2, womit der Erregerkreis des Relais AD geschlossen wird, das bereits vorbereitet wurde durch Betätigung des Relaiskontakts Al, oben erwähnt. Nach Schließen der Kontakte ABl und AB3 kann der Druckknopf PA losgelassen werden (womit die Kontakte PAl und PA2 öffnen) , ohne daß die weitere Abfolge gestört wird.

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Das Relais AD hat Kontakte ADl, AD2 und AD3, die oben erwähnt wurden, sowie einen Arbeitskontakt AD4, der in einen Haltekreis für das Relais AC gelegt ist, während das. Relais BD entsprechende Kontakte BDI bis BD4 in Station B aufweist. Betätigung des Relais AD legt den Kontakt ADl von der Nachbildungsausgangsstellung gemäß Fig. 3 in die Normalausgangsstellung um, in der der Ausgang des Generators GEA an den Innenleiter des Kabels Ll angelegt ist, und öffnet ferner den Kontakt AD2, womit der Impedanzprüfpfad durch den Stromfühler CSA2 usw. unterbrochen ist. Der Kontakt AD3 öffnet und unterbricht damit den Erregerkreis des ansprechverzögerten Relais AK (dessen Betätigung zwar eingeleitet wurde, jedoch noch nicht vollendet ist), während der Kontakt AD4 schließt und den Haltekreis des Relais AC schließt, womit der Oszillator OA in Betrieb gehalten wird trotz Abfall der Relais AE und AF. Eine ähnliche Abfolge findet an der Station „B statt infolge Betätigung des Relais BD.

Nun ist die normale Betriebslage des Systems erreicht, wobei die Gleichspannungsstromversorgung für die Verstärker R (siäie Fig. 1) des Kabels Ll über den Innenleiter C des Kabels zwischen den Generatoren GEA, GEB geschlossen ist, so daß die Verstärker erregt werden und ein hochfrequentes Informationssignal über das Kabel von einem Sender (nicht dargestellt) an Station A zu einem Empfänger (nicht dargestellt) an Station B übertragen werden kann. Der Druckknopf PA an Station A ist jetzt losgelassen und der Generator GEA an dieser Station wird in Betrieb gehalten über die Schleife, gebildet durch die Relaiskontakte OVAl, ABl und AKl. Zusätzlich werden die niederfrequenten Prüfsignale fl und f2 an den Stationen A bzw. B erzeugt und werden ebenfalls in entgegengesetzten Richtungen längs des Innenleiters C von Kabel Ll übertragen. Diese Normalbetriebslage wird solange aufrechterhalten, wie die Gleichstromversorgung der beiden Generatoren GEA, GEB aufrechterhalten wird, und solange der Empfang der Prüfsignale fl und f2 andauert.

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Damit das Kabel Ll sowohl das hochfrequente Informationssignal als auch die niederfrequenten Prüfsignale fl und f2 zusätzlich zu dem Versorgungsgleichstrom übertragen kann, weist jeder Verstärker R ein Diskriminiernetzwerk&uf, um das Informationssignal (das von dem Verstärker verstärkt werden soll) von dem Gleichstrom und den PrüfSignalen zu trennen. Ein geeigneter Diskriminator ist in Fig. 2 dargestellt. Er umfaßt drei Parallelstrecken, die mit dem Innenleiter C des Kabels verbunden sind. Eine dieser Strecken umfaßt die Zenerdiode Dl, eine weitere umfaßt den Kondensator Cl und die üblichen Verstärkerkreise AMP des Verstärkers, und der dritte Pfad umfaßt den Kondensator C2. Der Kondensator Cl ist so gewählt, daß er hochfrequente Informationssignale durchläßt, jedoch die niederfrequenten Prüfsignale fl, f2 blockiert, während der Kondensator C2 gegebenenfalls mit zugeordneten Induktivitäten so bemessen ist, daß die Prüfsignale durchgelassen werden, jedoch die Informationssignale blockiert sind. Die Diode Dl läßt die Versorgungsgleichströme für die Verstärker durch und der Verstärkerkreis AMP ist so angeschlossen, daß er den Versorgungsstrom vom Diodeneingang erhält.

Man erkennt, daß die normalen Betriebsbedingungen des Systems nur erreicht werden können, wenn:

(a) der Versorgungsgleichstrom, geliefert von den Generatoren GEA und GEB (gemessen durch die Abfühlelemente CSAl und CSBl), innerhalb vorgegebener Grdenzwerte für das System liegt,

(b) die Impedanz des Kabels Ll (gemessen durch den Strom durch die Abfühlelemente CSA2 und CSB2) ebenfalls innerhalb vorgegebener Grenzwerte für das System liegt, und

(c) die Prüfsignale fl und f2 an beiden Stationen A und B empfangen worden sind.

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Wenn Bedingung (a) oder Bedingung (b) nicht erfüllt ist, beginnt nicht einmal die Erzeugung der Prüfsignale fl und f2. Wenn eins der Prüfsignale erzeugt wird, jedoch nicht empfangen wird (d.h. Bedingung (c) ist nicht erfüllt), so wird eines der ansprechverzögerten Relais AK bzw. BK wirksam in der folgenden Weise.

Wie oben erwähnt, wird die Erregung der Relais AK, BK gleichzeitig eingeleitet mit der Erzeugung der Prüfsignale fl bzw. f2. Wenn das Signal fl erzeugt wird, jedoch nicht an der Station A empfangen wird (Filter FAl und Empfänger ARl), so wird der Kontakt AD3 nicht betätigt zum Unterbrechen des Erregerkreises für das Relais AK, das demgemäß nach einer bestimmten Zeitperiode anzieht und den oben erwähnten Kontakt AKl im Erregerpfad des Generators GEA öffnet. Wenn das Signal fl aB der Station B nicht empfangen wird (Filter FBl und Empfänger BRl), wird in ähnlicher Weise der Koni.akt BD3 nicht betätigt zur Unterbrechung des Erregerkreises für das Relais BK, das dementsprechend nach einer bestimmten Zeitperiode anzieht und den zugeordneten Kontakt BKl (oben erwähnt) im Erregerkreis des Generators GEB öffnet. In der gleichen Weise öffnen auch die Relaiskontakte AKl und BKl, wenn das Signal f2 nicht an den Stationen A bzw. B empfangen wird (Filter FA2, FB2 und zugeordnete Empfänger AR2 bzw. BR2) .

Die Leistungseinspeiseanordnung nach Fig. 3 ist auch dann wirksam, wenn das System in Betrieb ist, um die Generatoren GEA, GEB in dem Fall stillzulegen, daß eine wesentliche Veränderung der Impedanzcharakteristik des Kabels Ll erfolgt, was beispielsweise durch ein Leck des Kabels oder durch eine Unterbrechung erfolgen könnte. Wenn eine solche Impedanzänderung auftritt, wird eins der Prüfsignale fl, f2 oder werden beide nicht empfangen. Es sei beispielsweise angenommen, daß das Signal fl nicht zur Station B übertragen wird und deshalb nicht bei Filter FBl und Empfänger BRl ankommt: Dann fällt das Relais BA ab und

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der Kontakt BAl unterbricht den Erregerkreis des Generators GEB und am Kontakt BA2 wird der Erregerkreis des Relais BD unterbrochen, das ebenfalls abfällt und mit Kontakt BDI den Generator GEB vom Kabel Ll abschaltet. Das Stillegen des Generators GEB beendet den Betrieb des Oszillators OB, so daß das Signal f2 entfällt, und ein entsprechender Satz von Relaisbetätigungen an der Station A erfolgt, um auch den Generator GEA stillzulegen und ihn vom Kabel Ll abzuschalten. Man erkennt, daß bei Nichtempfang des Signals f2 an Station A infolge einer Impedanzänderung im Kabel Ll zuerst der Generator GEA stillgelegt wird, gefolgt vom Stillegen des Generators GEB. In ähnlicher Weise werden die Generatoren GEA und GEB ebenfalls vom Kabel Ll abgeschaltet, wenn das Signal fl bei Station A nicht empfangen wird oder das Signal f2 nicht bei Station B empfangen werden kann.

Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen weisen die Stationen A und B Überspannungsschutzrelais OVA und OVB auf, die auf die Ausgangsspannung der Generatoren GEA, GEB ansprechen, und die Generatoren in dem Fall stillegen, daß in der übertragungsleitung eine unterbrechungsähnliche Bedingung eintritt, ohne daß der Empfang der Prüfsignale fl und f2 beeinträchtigt wird. Beispielsweise kann ein Zähler in einem oder beiden der Kontakte ADl, BDI auftreten, weiche die Generatoren mit dem Kabel Ll verbinden, womit sich eine überspannung ergibt, ohne daß die Erzeugung, übertragung und der Empfang der Prüfsignale beeinträchtigt wird. Ein solcher Fehler würde jedoch dazu führen, daß die Ausgangsspannung des zugeordneten Generators ansteigt und damit die Überspannungsschutzrelais OVA oder OVB betätigen. Die Relais OVA, OVB haben Kontakte OVAl bzw. OVBl (oben erwähnt), die bei Eintreten der Überspannungsbedingung ansprechen und die Erregerkreise des zugeordneten Generators GEA bzw. GEB unterbrechen, womit die Leistungseinspeisung in das Kabel Ll beendet wird.

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Es versteht sich, daß eine Anordnung zur Einspeisung von Leistung entsprechend Fig. 3 auch den Generatoren GEA und GEB zuzuordnen ist in der andern Hälfte des balancierten Systems nach Fig. 1, und daß die beiden Anordnungen unabhängig voneinander arbeiten, so daß eine Hälfte des Systems den Betrieb in dem Fall fortsetzen kann, daß die Stromversorgung der andern Hälfte abgeschaltet worden ist.

Verschiedene Modifikationen der Anordnung nach Fig. 3 sind denkbar. Beispielsweise braucht die Prüfung der Impedanz des Kabels Ll vor der Übertragung der Prüfsignäle nicht durch Verbinden des Innenleiters C des Kabels an einai Niederspannungsanzapfpunkt zu erfolgen, wie er durch die Verbindung der Nachbildungslastwiderstände RAl, RA2, wie oben beschrieben, dargestellt wird.

Als weitere Modifikation könnten die Relais AE, AF, BE und BF, die als zugeordnet den Stromabfühlern CSAl, CSA2, CSBl bzw. CSB2 in Fig. 3 dargestellt wurden, in die Abfühler selbst eingebaut werden. Zusätzlich können Anzeigelampen vorgesehen werden je nach Bedarf, um eine Sichtanzeige des Zustands für die Leistungsversorgung in jedem Zeitaugenblick zu ermöglichen.

Als weitere Modifikation könnten die Prüfsignale längs Leitern übertragen werden, die von den Leitern für die Übertragung der Informationssignale getrennt sind. Es ist jedoch bevorzugt, daß die Prüfsignale längs der gleichen Leiter übertragen werden wie die Informationssignale, wie in Fig. 3 dargestellt, womit sichergestellt wird, daß alle Fehler in diesem Leiter erfaßt werden.

30 9 8 26/0802 ~ Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche

IJ Anordnung für die Einspeisung von Leistung in ein Fernmeldesystem, bei dem eine Ubertragungsstrecke zwei Stationen miteinander verbindet zwecks übertragung von Informationssignalen von der einen zur andern Station und die Strecke Signalverstärker enthält, deren Versorgungsstrom von zwei Quellen - einer in jeder Station - längs der Strecke zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Station ein Prüfsignalgenerator vorgesehen ist für das Anlegen eines Prüfsignals an die strecke zum übertragen zur andern Station, und dafi an die Strecke ein Prüfdetektor für den Empfang des von der jeweils andern Station übertragenen Prüfsignale Angeschlossen ist, der bei Ausfall des Prüfsignalempfangs die Quellen von der Übertragungsstrecke abschaltet.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafi an jeder Station ein zweiter Detektor an die Übertragungsstrecke angeschlossen ist zum Empfang des Prüfsignals, das an die Strecke an derselben Station angelegt wird, und dafi der zweite Detektor betätigbar ist im Ansprechen auf Nichtempfang des an der betreffenden Station angelegten Prüfsignals zum Abschalten der Stromversorgungsquellen von der Ubertragungsstrecke.
3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die betätigbar sind für das Anschalten der Versorgungsstromquellen an die Übertragungsstrecke nur im Ansprechen auf die Erfassung, an beiden Stationen, der Prüfsignale, welche an die übertragungsstrecke an beiden Stationen angelegt worden waren. > ■

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4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Detektor betätigbar ist für das Abschalten der Versorgungsstromquelle von der Übertragungsstrecke an der Station, welcher der Detektor zugeordnet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Detektor gleichzeitig betätigbar ist für die Beendigung des Anlegens eines Prüfsignals an die Übertragungsstrecke durch den PrüfSignalgenerator, der an derselben Station vorgesehen ist. .
6. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die betätigbar sind für die Prüfung des Stromausgangs der Quellen vor Betätigung der. PrüfSignalgeneratoren. ,
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromprüfeinrichtungen betätigbar sind im Ansprechen auf die Erregung jeweils einer Stromversorgungsquelle.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromprüfeinrichtungen Schalteranordnungen umfassen, die betätigbar sind für das Anschalten der Versorgungsstromquelle über ein Stromabfühlelement an eine elektrische Belastung, die eine Nachbildung der Last ist, welche der Quelle normalerweise durch die übertragungsstrecke präsentiert würde.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die PrüfSignalgeneratoren betätigbar sind für das Anlegen der Prüfsignale an die Übertragungsstrecke nur im Ansprechen auf die Erfassung eines normalen Stromausgangs von den Quellen durch die Stromprüfeinrichtungen.

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226033S
10. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die betätigbar ist für die Prüfung der elektrischen Impedanz der übertragungsstrecke vor Inbetriebnahme der PrüfSignalgeneratoren.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzprüfeinrichtung betätigbar ist in Ansprechen auf die Inbetriebnahme einer der Versorgungsstromquellen.
12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzprüfeinrichtung eine Schalteranordnung umfaßt, die betätigbar ist für das Verhinderter Übertragungsstrecke über einen Stromfühler mit einer Prüfquelle für wesentlich niedrigere Spannung,als der Spannung der Versorgungsstromquelle entspricht.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die PrüfSignalgeneratoren betätigbar sind für das Anlegen der Prüfsignale an die übertragungsstrecke nur im Ansprechen auf die Erfassung einer normalen elektrischen Impedanzbedingung in der Übertragungsstrecke durch die Impedanzprüf einrichtung .
14. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine jeweils einer der Versorgungsstromquellen zugeordnete Schutzanordnung, die betätigbar ist im Ansprechen auf eine Spannung oberhalb eines vorgegebenen Wertes an der Versorgungsstromquelle zum Abschalten derselben von der Übertragungsstrecke.
15. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsstrecke einen elektrischen Leiter umfaßt, der für die übertragung sowohl der Informationssignale als auch der Prüfsignale ausgebildet ist.

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16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die. Übertragungsstrecke an jedem Verstärker einen Diskriminator aufweist für das -Trennen der Prüf signale von den Informationssignalen und zum Anlegen nur der Informationssignale an die yerstäskereingänge.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 1.4, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungsstrecke einen elektrischen Leiter aufweist, der für die übertragung, der Prüf signale ausgebildet ist und; getrennt ist von dem für die übertragung der Informationssignale vorgesehenen Leiter.

1θ...,.;. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Übertragungsstrecken vorgesehen sind, die zwei Statioim miteinander verbinden für die übertragung von Informationssignalen in entgegengesetzten Richtungen zwischen den Stationen. . . · . .-..-. .

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