DE2263594B2

DE2263594B2 - Einrichtung zur Lokalisierung von Schleifenfehlern elektrischer Nachrichtenwege

Info

Publication number: DE2263594B2
Application number: DE2263594A
Authority: DE
Inventors: Charles William Bridgewater Township Somerset N.J. Kaiser Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1971-12-29
Filing date: 1972-12-27
Publication date: 1974-05-30
Also published as: GB1412270A; NL150983B; DE2263594A1; BE793428A; JPS4874909A; NL7217732A; DE2263594C3; SE388288B; FR2166156A1; FR2166156B1; US3751606A; CA951842A; IT976171B

Description

ein erster Zweig mit einem Impedanzelement ist dem Impedanzverhalten eines ungestörten Nachrichtenübertragungsweges angenähert; ein zweiter Zweig mit einer Impedanz entspricht der Schleifenimpedanz, gemessen an den Eingangsanschlüssen des Nachrichtenübertragungsweges ;

ein Eingangsanschluß ist mit der Signalquelle variabler Frequenz (20) verbunden, die ein Prüfsignal an die Brückenschaltung über mehrere Frequenzbereiche anlegt;
ein Ausgangsanschluß ist über einen Produkt-Demodulator (22) und eine Filter-Schaltung (23) mit dem Spektrum-Analysator (24) zur Erzeugung einer spektralen Analyse der auf Grund der angelegten Prüfsignale rückkehrenden Signale verbunden, wobei jedes der Maxima des Spektrums eine Impedanzabweichung auf dem Nachrichtenübertragungsweg bezeichnet, die bei einer Entfernung vorkommt, welche durch den Wert der Frequenzen der Maxima bestimmt ist.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Analog-Digital-Wandler (25) zur Abtastung und Digitalisierung des Ausgangssignals der Filterschaltung (23).

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Frequenzbereich der Mehrzahl der Frequenzbereiche einem Abschnitt einer Mehrzahl von Abschnitten entspricht, welche den Nachrichtenübertragungsweg bilden.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzbereiche derart gewählt sind, daß sie sich genügend überlappen, um mindestens zwei Anzeigen für die gleichen Impedanzabweichungen zu ergeben, wenn die Frequenz des angelegten Prüfsignals innerhalb der Frequenzbereiche variiert wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzbereiche längere Grenzen von mindestens 1OkHz aufweisen.

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Die Errindung bezieht sich auf eine Einrichtung ir Lokalisierung von Schleifenfehlcrn, die als lmpeinzabweichungen auf einem elektrischen Nach- :htenweg feststellbar sind, mit einer Signalquclle iriabler Frequenz und mit einem Spektrum-Analytor.

In Fernsprechschleifen fallen von Zeit zu Zeit eine eihe von üblichen Fehlern an, die festgestellt, lokali- > ;rt und behoben werden müssen. Hauptsächlich bestehen diese Fehler aus: doppelseitigen Fehlern (sowohl die A- als auch die B-Adern eines Adernpaares, das an einem einzigen Punkt fehlerhaft ist) wie z. B. Kurzschlüssen und Unterbrechungen, und einseitigen Fehlern (entweder die A- oder die B-Ader eines Adernpaares, das an einem einzigen Punkt fehlerhaft ist) wie Unterbrechungen, Erdschlüssen, Querschlüssen usw., und Herstellungsdefekten oder allgemeiner äußeren Beschädigungen des Kabels im Gebrauch.

Es hat sich bisher als nicht leicht erwiesen, jeden Fehler schnell und billig zu lokalisieren. Wenn ein Fehler außerhalb des Hauptamtes festgestellt ist, wird gewöhnlich ein Amtstechniker zum Teilnehmer geschickt, um den Teilnehmer-Apparat zu überprüfen. Wenn dort kein Fehler vorliegt, macht anschließend ein Kabeltechniker an ihm zugänglichen Punkten längs de* Kabelpaares mit einigen tragbaren Testgeräten, die entsprechend dem Fehlertyp ausgewählt werden, einige Gleichstrom- oder Niederfrequenz-Messungen. Sein Ziel ist es, den Bereich, in dem der Fehler auftritt, festzustellen, den Fehler dort zu lokalisieren und ihn schließlich örtlich genau festzulegen und dann zu beheben. Die Fehlerlokalisierung ist sehr zeitraubend und aufwendig.

Ein bekanntes Verfahren und eine Vorrichtung zur Lokalisierung eines Fehlers zwischen zwei Verstärkern (USA.-Patentschrift 3 612 782) ist auf eine in einer Richtung verstärkende übertragungsleitung beschränkt. Das an der Eingangsklemme eines Verstärkers erzeugte Rauschen wird durch einen Fehler in dem übertragungsleitungsabschnitt reflektiert, der mit den Eingangsklemmen dieses Verstärkers verbunden ist. Auf Grund einer Spektrumanalyse des Verstärkerausgangssignals an der Empfangsstation wird ein Ausgangsmaterial erzeugt, welches eine Gleichstromkomponente, eine periodische Komponente und eine Rauschkomponente aufweist. Die Rauschkomponente kann unterdrückt werden, und das verbleibende Ausgangssignal wird erneut bezüglich seines Spektrums analysiert, und es wird ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Höchstwerte eine Funktion der Zeit sind. Ein Spitzenwert kommt jeweils zu einer Zeit vor, die der Frequenz der periodischen Komponente entspricht, welche wiederum in Beziehung zu der Entfernung des Fehlers von der Eingangsklemme des Verstärkers steht.

Bei der überprüfung von Koaxialkabeln nach ihrer Herstellung, nach Kenntnis der Anmelderin nur in diesem Fall, wurde eine Anlage zur Fehlerbestimmung mit einem Gleitfrcquenz-Ausgang über eine Bandbreite von beispielsweise 2,0 bis 12,4 GHz verwendet. In dieser Anlage können die Arten der gesuchten Fehler des Koaxialkabels ein nicht abgeschlossenes Ende, eine große Impedanzabweichung durch eine Zusammendrückung des Außenmantels usw. sein. Der Ausgang eines Gleitfrequenz-Oszillators wird mit dem Kabel verbunden, und eine Impedanz-Diskominuität erzeugt eine Reflexion, die sich mit dem auf einem Kristall-Detektor ankommenden Signal in einer Phasenlage mischt, die sich sowohl mit der Entfernung von der Stelle der Diskontinuität als auch mit der Signalfrequenz ändert. Die Welligkeitszahl über die ganze Breite eines Oszillogramms ist ein Maß der Entfernung von der Stelle der Diskontinuität zum Detektor. Wenn Fehler an zwei Stellen des Kabels auftreten, wird die Vektorsumme von zwei Welligkeitsmustern oszillografisch dargestellt.

und die einzelnen Welligkeiten, die mit jedem Fehler verknüpft sind, müssen optisch zum Zwecke der Fehlerlokalisierung unterschieden werden.

Die Anpassung einer Gleitfrequenz-Anlage an die Ortungsstelle von Fernsprechschleifen- Fehlern ist nicht trivial. Unbelastete vieladrige Fernsprechkabel haben typischerweise eine installierte Länge bis etwa 5400 m und eine stark frequenzabhängige Dämpfung und Ausbreitungsgeschwindigkeit. Die Me-sungsbandbreite reicht gleitend von niedrigen bis zu hohen Frequenzen. Zunehmende Dämpfung bewirkt, daß die Welligkeitsamplitude gleichförmig abnimmt! und zunehmende übertragungsgeschwindigkeit bewirkt, daß die Welligkeitsperiode gleichförmig abnimmt, ι

Im Gegensatz dazu richteten sich die bekannten Gleitfrequenz-Verfahren auf Koaxialkabel von weniger als etwa 30 m Länge, die eine relativ konstante Dämpfung und übertragungsgeschwindigkeit über den ganzen Bereich der Gleitfrequenz-Bandbreite haben. Diese Unterschiede erschweren zusammen mit den mit hoher Wahrscheinlichkeit auftretenden Impedanzabweichungen des fehlerfreien Typs (auf Fernsprechschleifen), wie z. B. Querschnittsänderungen, und überbrückte Abgriffe die Deutung des Welligkeits-Signals am Ausgang zumindest in seiner groben visuell wahrnehmbaren Form und macht sie in den meisten Fällen unmöglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine genaue und unzweideutig arbeitende Einrichtung zur Lokalisierung von Schleifenfehlern zu schaffen, die als Impedanzabweichungen auf einem elektrischen Nachrichtenübertragungsweg feststellbar sind, und zwar soll die Schleifenfehlerfeststellung von einem amtsseitig angeordneten Schaltpult aus erfolgen können, und es sollen Fehler in vieladrigen Telefonkabeln feststellbar sun, die bekanntlich eine Länge bis zu 5400 m aufweisen.

Die gestellte Aufgabe wird auf Grund der im Hauptanspruch angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung macht sich zunutze, daß Kabel der angegebenen Länge eine Dämpfung und eine Fortschreitgeschwindigkeit aufweisen, die stark frequenzabhangig sind. Es wird ein Gleitfrequenzsystem benutzt und die Verwendung aufeinanderfolgender unterschiedlicher Gleitfrequenzbänder ermöglicht die Untersuchung von aufeinanderfolgend längeren Abschnitten des gesamten Telefonkabels. so

Ferner wird die Entfernung eines Fehlers eines Fernsprechleitungspaares von einem spezieilen Meßpunkt markiert. Hierzu wird ein sinusförmiges Prüfsignal benutzt, welches gleichzeitig dem gestörten Aderpaar als auch einem ungestörten Paar als Standardschaltung zugeführt. Diese Standardschaltung besitzt ein vorgewähltes Impedanzverhalten, die der Impedanz des fehlerhaften Paares äquivalent ist. Das Prüfsignal wird wiederholt bezüglich seiner Frequenz innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbandes. Die- (,<·, ser Bereich wird so ausgewählt, daß er der Entfernung zwischen einem Meßpunkt und den beiden Enden eines ersten Abschnitts des Paares entspricht. Eine Brücke für Rückkehrdämpfung ist sowohl mit dem geprüften, gestörten Aderpaar als auch mit dem λ5 ungestörten Nachrichtenüberlragungsweg verbunden. und eine Spektrum-Analyse des Brückenausgangssignals für Rückkehrdämpfung ermöglicht eine Bestimmung der Entfernung der aufgetretenen Fehlerstellen innerhalb des geprüften Aderpaares.

Damit kann der Kosten- und Zeitaufwand fur die Lokalisierung von Fehlern auf Femsprechscbleuen vermindert und die Lokalisierungsarbelt zusammengefaßt werden. , __~ .„„ Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung besteht darin, doppelte Prüfungen längs eines Kabels mit Hilfe der Testeinrichtung and in Form ortucner Messungen einzuschränken.

Ein noch zusätzlich günstiger Aspekt der Erfindung besteht darin, daß eine eindeutige optische Interpretation des Ausgangssignals, das sich bei der Messung der Impedanz einer Fernsprechschleife mit vermuteten Fehlern und bekannten Impedanzabweichungen ergibt, möglich ist

Bei der neuen Einrichtung zur Lokalisierung von Schleifenfehlern werden durch sukzessives Anlegen von Gleitfrequenzen verschiedener Bandbreite immer längere Abschnitte eines geschlossenen Fernsprecnadernpaars nacheinander untersucht Dabei entsprechen der einen Ausgestaltung der Erfindung zufolge die Gleitfrequenzen verschiedener Bandbreite, beispielsweise in acht verschiedenen Bandbreiten, den Abschnitten der Adernpaare, die sich überlappen Eine vorhandene Impedanzabweichung erscheint also als eine Spitze des Energiespektrums in zumindest zwei der verschiedenbandigen Spektren, weil diese Spektren den Abschnitten der Adernpaare entsprechen, die die Impedanzabweichung aufweisen.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung schließt das Grundverfahren eine Messung entweder des Real- oder des Immaginärteils der komplexen Rücksignaldämpfung über einen Frequenzbereich von mehreren Oktaven oberhalb 10 kHz ein. Eine periodische Zeitfunktion g(i) wird durch ein periodisches Durchlaufen oder Abtasten der Meß-Bandbreite erzeugt. Das Energiespektrum der Funktion g(i) wird ermittelt, und die Frequenzen der Maxima des Energiespektrums werden dazu benutzt, die Abstande der Eingangsanschlüsse bis zu den Stellen der Impedanzab-veichungen der Schleife zu messen.

Bei einem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dient ein Analog-Digital-Wandler zur Abtastung und Digitahsierung der Analogspannung g(0- Zur digitalen Analyse des Energiespektrums dieser getasteten Zeitfunktion wird ein Rechner verwendet.

Gemäß einer weiteren günstigen Ausbildung des erfindungsgemäßen Gegenstandes können verschiedene große Impedanzabweichungen auf unbelasteten Schleifen gleichzeitig lokalisiert werden.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. ! ein Schaltbild einer Schleife mit verschiedenen Impedanzabweichungen,

1- i g. 2, 3 und 4 grafische Darstellungen von Termen gemäß Gleichung 2.

Fig. 5. 6 und 7 grafische Darstellungen dei Gleichungen 5 bis 9.

Fig.« ein Blockdiagramm einer Analog-Reah-

sierung. . . .

F i g. 9 ein Blockdiagramm einer Digital-Keali

sierune.

Fig. 10 ein Schaltbild einer Brücke mit Rück signaldampfung gemeinsam mit einer doppelseitige! Anordnung zur Fehler-Lokalisierung.

Fig. 11 ein Schaltbild des Produkt-Deniodula

tors.

Fig. 12 eine grafische Darstellung der Maxima des Eoeraespektrmns eines Gkitfrequenzsigiiais.

Fig. I? und 14 Mhtel zur optischen Fehlerbesthnmung und

F i g_ 15 eine Tabelle mit verschiedenen Entifernuagsfensiem ab Funktionen der Bandbreiie der Gleitfrequenz.

F i g. Ϊ steBS ίΐη absegfichenes Adernpaar 10 der iTbes oagunsskitUBe dar und bat beispkfewieise vier 3x4 einen Punkt ionzentrierte Impedinzabwekhungen. Die Impedanzen Z_r und Z_x sind Kurzschlufrüopeaanzea. und die Impedanz Z- bildet eine einseföse ilcterbrcgatngs aach. Die vierte Impedanzatra«khun$ wird durch einen gebrockten Abgriff verursacht und nicht durch einen Fehkr. und nest auf der Veibiodungssteöe. Die Abstände von den Anschlüssen μ eines Hauptamtes bis ze den SieBen der iäipötanzabmekhunsen sind:

dl = /,. - I₂

Das Ziel rxsieht darin, die Abstände J, _₄ durch Einzelmessungen an den Anschlüssen m zu bestimmen.

Eine komplexe Rucksignaldämpfung RL kann durch folgende Beziehung bestimmt werden:

n, A

Z₁. - Z,

Z ±Z '

4 ,

worin Z₀, die komplexe Eingangsimpedanz der fehlerhaften Schaltung gemäß F i g. 1 und Z₃ eine komplexe Stsindard-Impedanz ist. Der Betrag RL wird als Funktion der Amtsfrequenz gemessen.

Es kann gezeigt werden, daß der Realteil der Röctsignaldärnpfung RL frequenzabhängig ist:

"ie"

1 [.-I - ΦΛ] - Ri(Af. R. T).

.; _ I ti

l tSi ir.

see Me&-

i^Tii irseodeioc i
nanli erzeost wird. Dse .MjTS «üe skh mit «nacltssader Freqassz rid k^gs xk die CcsäaasSi&skrJcei sod «kshsib

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eq^ssz ek es&cmeaakS ässääsaCisr. sbt.is-Term. De Fraqpeaazs ssifcrE ?a± smajas»ä ^ai s bessE sm fiat Aiseäuä? i __Λ r in bestimmen. Eine Reihe von periodischen Zeitfunktionen P^ii kann deshalb wie folgt bestiir.rni werden:

r = 0-4».

t = ι - -i

o< 5 < ;,Γ

- ν ν, ΓνΟ:/,Τ<«

dsr ä Gkädsasg Z dsrsessefep esteasssL öaB der zwssie ^a> fssrisc der Ahsüsxfe b^ in air. F ig 5 und t» sind jeweils Beispiele von ,:<:' «no Fu» .uifsctühn. Man betrachte nun e:ne ■»•κ fo'ss; vicr.r.icno Funktion j!tr):

^ί5-*^Λ Σ

äa F ä g. 2 ^nI oes" ferste Tern; Fis. 3 ÖBJEessdUt. Der ■«sa RLaJX <äsr das si «ieser Tstek·

iia F5&4ÖBracs^fe- xv-

«sräca. *isi die

" Ii=I

tust sicfe

Tents as3n£f! Gk*- u ίϊ,η c;nc Summe vo« P^iVTcirocsi sowxa l-noriKspcluwv, \« XU\ii&a bei der! V^ «ΐϊΚΏ^η haNcn, dsc dmv-h d»t Gkxhung IO sejeben sh^i VvNtAxiNsjfsc? n. üaB der Term P^rt und dK rnuiti- ^ Rkfnw der CUckhun$*» Merosdiü-sägt und IVmei vxwausssscm. d?.6 die cn ItwjvSSS ddei^den

_x- — - »iwi ftxNjuenstnSfSg ausrs

AbstaRvi ks$vn, damit J» WcvShschwtuag

2 263

den Frequenzspektren -^ ihre örtliche Festlegung nicht ⁵ψ™^™ tigt. Diese Anwendungsvorau^unge^

auf die ^Lokali^SI«^r.^un8J.⁰" ζ!?Χ _Es schleifen vernunftig und begründet. Es ^ ^ die Abstande d, _A bis zu ^n fellen der vwrpunKi formigen Impedanzabweichungen der übertragung* leitung nach Fig. l sina.

daß 5

^di~ ~K~(f₂'-f_x)

(/=1—4)

(H)

(f₂f_x
sollte besonders erwähnt werden, daß bei Ände_durc'_h eine Kippfunkfion gewobbelt ist. Das Gleit-

fr quenzausganTssignal wird einer Brückenschaltung

für Rücksignaldämpfung 21 zugeführt. Das Beispiel

Brückenschaltung fiir Rücksignaldämpfung ist

dargestellt. Die Standardschaltung kann

^ j,^ ^* ^ .^^ _Ausf-_{uhrung wie} das

Adernpaar der gestörten Schaltung oder einem dis^kreten Netzwerk, das den Wellenwiderstand des Adernpaares der gestörten Schaltung annähert, bestehen Ein geeigneter Produktdemodulator ist in

■.

der unveränderte Abstand. .

Die Realisierung des oben beschriebenen Verfahrens zur Fehlerlokalisierung ist in den F ι g 8 und 9 jeweils in Form eines ^Α"^

- cos ω_οί

V(D = [RcRL(Zo)]cos«*» -[/'"JRL(Zo)]sin«<ji, wobei ,.* = 2.-TZo ist- Das Ausgangssignal des Produkt-Demodulators 22 ist:

. ₂₀ im eingeschwungenen Zustand ist, das Ausgangs-

sä- * —

(13)

z(x) = {cos^(f )}{[«<·Αί-(/ο)] ^cos "*^f -

-(,) = [R₁RL(Zo)]cos²-^f- [/'"RL(Zo)] sin^rcos^r.

)] + 1/2[Ri-RL(Zo)] cos2^/-1/2[ZmRL(Zn)] sin2_(Mor.

Wenn die Sperrfrequenz ^de .JfP^ viel kleiner als «>₀ ist. dann liegt am Tiefpaßfilters 23 an:

g(() = 1/2[RcRL(Zo)] (15) (16) (17)

'¹⁸'

40

Wenn ferner die am

Slt^^oST^oM^^rf-ffig. 8), dann ^spricht g W der η Gleichung 9 dargestellten mathematfschen Funktion. Deshalb können die Frequen-™n der Maxtaa von S_q{f\ das Energiespektrum von S) ta ^Gleichung 11 eingesetzt werden, um Γ Äände bis. den St "en £££*"£

SÄSir^antUS??? stellt ίUf) als eine FunSder Frequenz dar mit anderen das Energiespektrum von g(f) und^die es ist in Fi e 12 abgebildet, Jvcnn die ir \ entsprechend den vier maxima (Ζπκιλ)ι-·* ^e.^p c · „ ι A_arPi abweichungen, wie sie m Fig. 1 dargi

festgestellt werden können. An der

Maxima (Spitzen) des Energies]

die Impedanzabweichungen mit den

fizienten der Spannungsreflexion ut

tiven Maxima werden mit ™cr

ihrer Amplitude monoton

sich die von der ersten Im]

,ierte Energien« » den _raSS

S»S« KS'Scr Fre,»=n, wie ,B. eine

dareestellt sind, sehr 35 Kippfunktion, pegelmäßig so (vielfach-) übersetzt des werden, daß sämtliche relativen Maxima von annähernd gleicher Amplitude sind. Dadurch wird sowohl die optische Auswertung des Energiespektrums als auch die selbsttätige Auswertung mittels einer einfachen Vorrichtung, wie z. B. eines Schwellwert-Demodulators, erleichtert.

Eine zweite Realisierungsform ist die in F i g. 9 gezeigte digitale, die sich von dem analogen Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, daß ein /4/D-Umwandler 25 verwendet wird, um das Ausgangssignal g(f) des Filters 23 in Form einer analogen Spannung abzutasten und zu digitalisieren. Ein Digitalrechner 26 analysiert das digitale Spektrum der abgetasteten Zeitfunktion g(t,)- Es kann auf zwei Arten abgetastet werden. Erstens können die Periode T der Kippspannung in F i g. 9 und die Tastgeschwindigkeit des /l/D-Oinwandlers 25 auf gleich viele Abtastungen während einer Periode von g(f) eingestellt werden. Alternativ kann für die schon beschriebene Kippspannung eine treppenförmige Spannung verwendet werden. Die letztere läßt es zu. daß jede Abtastung wie im eingeschwungenen Zustand mit einer beliebigen Schrittweite durchgeführt werden kann. Für die erste Näherung ist ein breiibandigeres Tiefpaßfilter 23 nötiger als für die zweite.

Folglich ist die Empfindlichkeit in bezug auf ein Zufallsrauschen auf der Fernsprechschleife größer. Die zweite Annäherung erfolgt langsamer, wenn sie auch gegenüber dem beschriebenen Zufallsrauschen unempfindlicher ist. Das Energiespektrum der abgetasteten Zeitfunktion, die durch den /1/D-Umwand-

Rechner 26 digital

409 522/368

_{K f}_

verarbeitet, und zwar als diskrete Fourier-Transformation G(ojj) von g(f_;) folgender Setzung:

g(ti)^MG(«ij). (19)

Die bei der Transformation erforderliche konjugieri-komplexe Multiplikation bildet das diskrete Energiespektrum S_g((oj) von g(f_;).

wobei

S_g(,_Uj) =

Cj = 2.-t/j-.

(20) (21)

Die Frequenzen der Maxima können entsprechend Gleichung 11 in die folgende Gleichung eingesetzt werden, um die Abstände bis zu den Stellen der Impedanzabweichungen der Leitung zu bestimmen:

(22)

(Hma_X)i '^{st eme} ganzzahlige Harmonische, die mit einem Maximum von S_g{fj) übereinstimmt.

Wie im Fall der analogen Realisierung, kann das Energiespektrum durch eine gleichförmig wachsende Funktion, wie z. B. eine Kippfunktion, (vielfach-) übersetzt werden, um die Auswertung der relativen Maxima (Spitzen) zu erleichtern.

Was die beiden oben beschriebenen Realisierungen betrifft, so nähert sich die Amplitude der sinusförmigen Welligkeit, die durch einen örtlich festliegenden Fehler bewirkt wird, abhängig vom Fehlerabstand oberhalb einer bestimmten Frequenz, dem Nullbetrag, was auf die Leitungsdämpfung zurückzuführen ist, die mit der Frequenz gleichförmig zunimmt. Änderungen oberhalb dieser Frequenz werden nur durch Impedanzabweichungen verursacht, die näher an der Meßstelle liegen als der Fehler selbst. Höhere Harmonische, die durch diese Änderungen erzeugt werden, führen zu einer undeutlichen Abbildung der relativen Maxima (Spitzen) im Energiespektrum. Folglich ist es günstig, eine Gruppe von Frequenzbändern zu bestimmen, die den Entfernungsfenstern entsprechen, oder Adernpaar-Abschnilte zu bestimmen, die sich überschneiden und unabhängig auf Fehler hin überprüft werden können. Eine Gruppe von Frequenzbändern und den ihnen entsprechenden Entfernungsfenstern sind in der Tabelle der Fig. Ii aufgeführt. Ein vorgegebener Fehler, der in einer bestimmten Entfernung vom Hauptamt örtlich festgelegt ist, wird durch mindestens zwei der Entfernungsfenster geprüft. Man betrachtet z. B. einen Schleifenfehler, der etwa 2100 τη entfernt vom Hauptamt auftritt. Wenn das Frequenzband sich zwischen 10 bis 498 kHz entsprechend etwa 1200 bis 2400 m im Entfernungsfenster gleitend verschiebt, dann erscheint der Schleifenfehler als ein relatives Maximum (Spitze) auf der rechten Seite des in Fig. 13 dargestellten Entfernungsfensters. Wenn das Frequenzband sich zwischen 10 und 335 kHz entsprechend etwa 1800 bis 360Om im Entfernungsfenster gleitend verschiebt, dann erscheint der selbe Schleifenfehler als ein relatives Maximum (Spitze) auf der linken Seite des in Fig. 14 dargestellten Entfernungsfensters.

Bei einer Einteilung in Abschnitte von weniger als etwa 500 m (wobei die abschnittsweise Einteilung als die Mindestentfernung zwischen zwei Impedanzabweichungen definiert ist, um diese sicher unterscheiden zu können), kann eine 95%ige Genauigkeit

ίο erreicht werden, wenn die Einrichtung zur Lokalisierung von Schleifenfehlern auf Kurzschlüsse. Querschlüsse und Erdschlüsse von weniger als 1000 Ohm und Unterbrechungen von mehr als 10 Ohm bei Abständen von weniger als etwa 3000 m angewendet

wird. Eine ähnliche Genauigkeit kann mit einer Einteilung in Abschnitte von weniger als etwa 400 m in bezug auf Kurzschlüsse, Querschlüsse und Erdschlüsse von weniger als 100 Ohm und Unterbrechungen von mehr als 50 Ohm bei Abständen von weniger als etwa 4500 m erreicht werden. Die örtliche Festlegung von als Bezugspunkten zu verwendenden Rastern entlang eines Adernpaares mit Hilfe einer Einrichtung zur Lokalisierung von Schleifenfehlern kann die Genauigkeit der Fehlerlokalisierung ver-

bessern. Die Lokalisierung der zugänglichen Bezugspunkte wie Spleißverschlüsse. Anschlußkästen oder Grundgestellen, die dem Fehler am nächsten liegen, ist leicht durchzuführen. Vom zugänglichen Bezugspunkt aus kann das passende tragbare Testgerät

spater zur genauen Festlegung der ex"akten Schleifenfehlerstelle verwendet werden!

Wie schwer es ist. einen Schleifenfehler direkt aus dem Gleilfrequenz-Ausgangssignal g(f) zu erkennen. ist in Fig. 7 dargestellt. Jede der vier Impcdanz-

abweichungen gemäß Fig. 1 erzeugt eine sinusförmige Welligkeit über der gleitend veränderlichen Bandbreite. Die Vektorsumme dieser Wenigkeiten ist als Funktion g(r) dargestellt. Diese Funktion optisch in !hrc vier sinusförmiaen Komponenu-n zu

zerlegen, ist sehr schwer. Jedoch lassen sich d.e vier relativen Frequenzmaxima (Spitzen) leicht aus dem tnergicspekirum gemäß Fig. 12 bestimmen.

LJie h 1 g. 8 _sle]i, _ej_{n ana}]_oees Realisierungsbeispiel in Form einer zentralen"Fehlerteststcllc dar.

i'ie Anlage links von der Sprechfrequenz-Verbindungslcitung 27 kann in einer Reihe von Hauptamiern ganz entsprechend eingesetzt werden. In jedem Amt kann irgendein Adernpaar vermittels eines Prufwählers über die Amtsvermittlungs-Em-

nentune mit der Brückenschaltung für Rückkienalaampiung 21 verbunden werden. Das Gleitfrequenz-Ausgangssignal g(/) wird zwecks Analyse durch eine Anlage, die rechts von der Sprechfrequenz-Verbindungsleitung27 dargestellt ist. in analoger Form zu ?h r ?!^nz?!^nen zentralen Teststelle übermittelt. Eine ähnliche Darstellung für die digitale Realisierung Γη« An ^{Dle S}P^rechfrequenz-Verbindunaslei-

anafni r^{WirU ZUr über}»rag"ng des Signals g(f) in

bÄ ! ?^{rm venvendet}· Die Sprechfrequenz-Ver-

bindun«l„tung B29 wird alternativ zur Übertragung S(O in digitaler Form verwendet.

des
des

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Lokalisierung von Schleifenfehlem, die als Impedanzabweichungen auf einem elektrischen Nachrichtenübertragungsweg feststellbar sind, mit einer Signalquelle variabler Frequenz und mit einem Spektrum-Analysator, gekennzeichnet durch eine Brückenschaltung für Rücksignaldämpfung (21]i mit folgender Ausbildung: