DE2754088C3 - Schaltungsanordnung zum Erkennen defekter Sicherungen in Fernsprech leitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Erkennen defekter Sicherungen in der Anschlußschaltung einer Fernsprechleitung, wobei die Anschlußschaltung über Ruhe-Speisewiderstände an die zentrale Batter, ä angeschlossen ist, wobei die Anschlußschaltung zum Detektieren des ^ustandes der Teilnehmerschleife an einen Schleifendetektor angeschlossen ist und wobei die Anschlußschaltu^r·? zum Verbinden der Fernsprechleitung mit einer Speisebrücke an ein Koppelfeld angeschlossen ist.

Es ist notwendig, Fernsprechleitungen, die an Fernsprechzentralen angeschlossen sind, vor Oberspannungen zu schützen. Dazu sind verschiedene Mittel bekannt, u. a. werden dazu Schmelzsicherungen und Klemmdioden verwendet. Es ist weiter notwendig, diese Schmelzsicherungen und die Dioden auf ihre ständige Betriebsfähigkeit hin zu überwachen.

Aus der DE-OS 24 46 626 ist eine Anordnung zur Überwachung von Sicherungen bekannt, bei der zwischen dem Ruhestromrelais eines Überwachungskreises und dem Erdpotential ein zusätzlicher Arbeitskontakt eines zu Prüfzwecken steuerbaren Relais angeordnet ist. Dieses Abfragerelais wird zur Überprüfung periodisch angeschaltet, so daß auch die Sicherung nur periodisch überwacht wird. Ein Ausfall der Sicherung zwischen den Prüfperioden kann somit nicht erfaßt werden.

Weiterhin ist aus der FR-PS 22 23 918 ein System zum Erkennen der Unterbrechung einer Schmelzsicherung in einer Fernsprechleitung, der ein Detektor für falsche Aufrufe zugeordnet ist. bekannt.

Die Schmelzsicherung ist in diesem bekannten System derart ausgebildet, daß nach Ansprechen ein Kurzschluß zwischen den Adern der Fernsprechleitung verursacht wird, Dieser Kurzschluß kann mit Hilfe des Detektors für falsche Aufrufe detektiert werden.

Schmelzsicherungen, die durch ihre besondere Konstruktion selbst erkennen können, daß sie angesprochen haben, d. h, daß sie ihre Sicherungsaufgabe erfüllt haben, sind teuer.

Die Erfindung bezwedkt nUfi ein Erkennungssystem zu schaffen, das nicht von einer besonderen Konstruk^

tion der Überspannungsschutzmittel abhängig ist.

Das erfindungsgemäße System weist dazu das Kennzeichen auf, daß die Sicherungen in demjenigen Kreis liegen, der von den Batterieklemmen über die Ruhe-Speisewiderstände zum Eingang des als Differenzspannungsdetektor ausgebildeten Schleifendetektors führt, wodurch der Differenzspannungsdetektor eine geschlossene Schleife (Anruf) detektieren wird, wenn durch die nicht intakte Sicherung die Drfferenzspannung am Eingang des Differenzspannungsdetektors abnimmt.

Auf diese Weise wird durch das abwechselnde Detektieren eines Anrufes und Unterbrechen eine Erkennung eines nicht intakten Überspannungsschutzmittels erhalten.

Die Erfindung wird anhand einiger, in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild eines Systems nach der Erfindung.

F i g. 2 ein Schaltbild einer Abwandlung einer Anschlußschaltung zum Gebrauch im System nach Fig. 1.

F i g. 3 eine alternative Art und Weise der Befestigung der Widerstände im Leitungskreis.

Fig.4 ein Schaltbild einer Abwandlung nach der Erfindung.

In den F i g. 1, 2,3 und 4 sind 1 — Γ die Eingangsklemmen und 2—2' die Ausgangsklemmen einer Anschlußschaltung für eine Teilnehmerleitung, deren Adern a und b an die Klemmen 1 — Γ angeschlossen werden können.

Die Klemmen 1 —Γ liegen an der Teilnehmerseite und die Ausgangsklemmen 2—2' liegen an der zentralen Seite der Schaltung.

Die Fernsprechzentrale TE enthält ein Schaltnetzwerk SWN mit einer Anzahl Schaltstufen A, B und C, über die die Klemmen 2—2' der Anschlußschaltung mit den Eingangsklemmen 3—3' einer Speisebrücke verbunden werden können, deren Ausgangsklemmen bei 4—4'dargestellt sind.

Mit — Vm ist in den Fi g. 1, 2, i und 4 die Spannung der nicht geerdeten Klemme der zentralen Batterie bezeichnet. Mit 5 und 5' und 6 und 6' sind Schmelzsicherungen im Bereich von IA bis 10OmA angegeben.

Die Sicherungen 5 und 5' liegen in den Adern der Fernsprechleitung. Die Sicherungen 6 und 6' liegen im Kreis, der die Fernsprechleitung über die hochohmigen Ruhe-Speisewiderstände 7 und T mit der zentralen Batterie verbindet. Diese Sicherungen 6 und 6' brauchen abhängig vom gewünschten Schutz gegebenenfalls nicht vorhanden zu sein. Das Erkennen intakter Sicherungen erfordert jedoch nichts Zusätzliches.

Mittels der Dioden 8 und 8' und 9 und 9' werden Überspannungen auf Erde und auf die Batteriespannung — Vm geklemmt.

Die in den Adern der Fernsprechleitung liegenden Widerstände 10 und 10' begrenzen den Strom beim Auftreten der Überspannungen. Diese Widerstände dürfen einen Wert von etwa 10 bis 20 Ohm haben.

Mit 11 ist ein DifferenzspantiUngsverstärker bezeich' net, dessen Eingangsklemmen 114 Und 11-2 über die Widerstände 12 und 13 und 12' und 13' an die Adern der Fernsprechleitung angeschlossen sind* Die hochohml· gen Widerstände 12 und 13 und 12' und 13' dienen nur dazu, die Spannungen der Adern durch SpannungsteU lung in den Arbeitsbereich des Verstärkers 11 zu bringen.

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Wenn der Teilnehmer die Schleife über die Teilnehmerleitung schließt, wird eine Änderung in der Eingangspannung des Verstärkers 11 auftreten.

Durch Anpassung des Widerstandes 14 kann eine derartige Einstellung des Eingangs 11-2 erhalten werden, daß beim Übergang von einer geöffneten zu einer geschlossenen Teilnehmerschleife sich die Eingangsspannung des Verstärkers 11 in ihrer Polarität umkehrt. Es i=t dann möglich, einen Operationsverstärker in Form eines Polaritätsdetektors zu verwenden. Wenn eine Änderung im Zustand der Teilnehmerleitung vorhanden ist, wird diese am Ausgang 11-3 des Schleifendetektors 11 durch eine Änderung im Signalpegel signalisiert.

Konventionell wird der geschlossene Schleifenzustand mit Anruf und der offene Schleifenzustand mit Unterbrechen bezeichnet

Im Falle eines Anrufes werden Steueranordnungen in der Fernsprechzentrale wirksam, die die Klemmen 2—2' der Anschlußschaltung über das Schaltnetzwerk SWN mit den Klemmen 3-3' einer sogenannten Speisebrücke verbinden. Aus dieser Speiseh rücke wird der Teilnehmerleitung ein Speisestrom zugeführt, der zum Speisen des Teilnehmergerätes dient

Die Speisebrücke enthält auf konventionelle Weise einen Transformator 15 mit den Wicklungen 15-1,15-2 und 15-3, einen Sperrkondensator 16 und die Speisewiderstände 17 und 17', die an die zentrale Batterie angeschlossen sind. Die Widerstände 17 und 17' haben einen Wert von etwa 400 Ohm. Durch die Widerstände fließt ein Strom von etwa 20 bis 40 mA abhängig von der Länge der Teilnehmerleitung.

Der Strom durch die Widerstände 17 und 17' wird von einem Speisestromdetektor 18 detektierL Die Eingangsklemmen 18-1 und 18-2 sind mittels der Widerstände 19 und 20 und 19' und 20' über die Widerstände 17 und 17' angeschlossen. Die Spannungen an den Widerständen 17 und 17', die eine Folge eines Schleifenstromes sind, liefern am Eingang des Detektors 18 Beiträge, die zusammer jezählt werden. Ströme, die eine Folge sogenannter longitudinaler Strömungen sind, verursachen am Detektor 18 Eingangsspannungen, die voneinander substrahiert werden. Der Detektor 18 ist daher für Längsströme unempfindlich.

Wenn die Teilnehmerschleife geschlossen ist, besteht zwischen den Eingangsklemmen dt. 5 Verstärkers 18 eine gew'sse Spannung. Wird die Schleife unterbrochen, so wird diese Spannung auf praktisch Null verringert Unter Anwendung eines kleinen »offset«, wofür eine »junction«-Spannung ausreicht kann hier ein Operationsverstärker als Polaritätsdetektor verwendet werden. Der Signalpegel an. Ausgang 18-3 gibt an, ob ein offener Schleifen- oder ein geschlossener Schleifenzustand detektiert wird.

Normalerweise wird der Detektor 18 nach Herstellung einer Verbindung mit der aufrufenden Teilnehmerleitung einen geschlossenen Schleifenzustend detektieren.

Beim weiteren Verbindungsaufbau überwacht der Detektor 18 den anrufenden Teilnehmer nach wie vor. Legt der Teilnehmer den Hörer auf, so detektiert dies der Detektor 18 und leitet das Unterbrechen der Verbindung ein.

Bisher ist in der Beschreibung die normale Wirkungsweise der Detektoren 11 und 18 beschrieben worden. Nun wird der Zustand betrachtet, daß infolge des Auftretens von Überspannungen eine Sicherung angesorochen hat.

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50 Durch Ausfall einer der Sicherungen 5 oder 6 nimmt die Spannung an der Eingangsklemme 11-1 des Verstärkers 11 zu und zwar derart, daß sich die Polarität der Spannung zwischen den Eingangsklemmen umkehrt In diesem Fall erkennt der Detektor 11 einen Anruf. Dieser Anruf wird von der Fernsprechzentrale als ein normaler Anruf behandelt. In der Speisebrücke detektiert der Detektor 18 jedoch keine geschlossene Schleife, weil dafür eine niederohmige Strecke von der a- Ader zur Z>-Ader notwendig ist die in diesem Fall nicht vorhanden ist Der Detektor 18 wird dann das Unterbrechen der Verbindung mit der Teilnehmerleitung einleiten.

Nach Unterbrechung der Verbindung erkennt der Schleifendetektor 11 wieder einen Anruf, wonach wieder eine Verbindung mit einer Speisebrücke aufgebaut wird usw.

Das Hin- und Herpendeln zwischen dem Zustand:

Anruf (wie durch 11 detektiert) und dem Zustand: offene Schleife (wie durch 18 detektiert), bedeutet ein Kriterium, daß es in einer Sciii.ielzsicherung eine Unterbrechung geben muß. Die betreffende Teilnehmerleitung kann dann in die Abwerfstellung gebracht werden, wonach eine Untersuchung an Ort und Stelle durchgeführt werden kann bzw. ein ferngesteuerter Test uuer eine spezielle Testverbindung durchgeführt werden kann.

Fällt eine der Sicherungen 5' oder 6' aus, so nimmt die Spannung der Eingangsklemme 11-2 des Verstärkers 11 ab und zwar derart, daß sich die Polarität der Spannung zwischen den Eingangsklemmen umkehrt Der Verstärker 11 erkennt dann einen Anruf, wonach dann auf dieselbe Art und Weise wie für die Sicherungen 5 und 6 das Erkennen eines Defektes der Sicherung 5' oder 6' möglich wird.

In F i g. 2 ist anggegeben, auf weiche Art und Weise das Erkennen des defekten Zustandes einer Schmelzsicherung auf die Begrenzungsdioden ausgedehnt werden kann.

In F i g. 2 bezeichnen 21, 22, 23, 24, 25 und 26 Leiter, d-e durch örtliche Metallisierungen von Kristalloberflächen gebildet werden. Zwischen diesen Metallisierungen befinden sich die im Kristall gebildeten Halbleiterdioden. Durch die angegebene Anordnung der Dioden 8, 8' und 9, 9' an den Adern der Teilnehmerleitung, wobei die Ader immer über die Metallisierungen (21,22, 23, 24) weiterläuft, wird eine Unterbrechung der Fernsprechleitung erreicht, sobald die Metallisierung nicht angeschlossen ist bzw. diese selbst unterbrochen ist. Dadurch, daß die Batteriespannungen über die Metallisierungen 25 und 26 der Begrenzungsdioden an die Widerstände 7 und T angeschlossen werden, können auch diese Metallisierungen überwacht werden.

in den F i g. 1 und 2 müssen die Widerstände 7 und T hochohmig sein (40 kOhm), um eine kleine Übertragungsdämpfung zu verursachen. Die Widerstände können jedoch auch niederohmig sein (1 bis 2 kOhm), wenn in die Kreise der Widerstände 7 und T die Ruhekontakte ^nes Trennrelais aufgenommen sind. Das Trennrelais 5, F i g. 3, wird nach dem Verbinden der Teilnehmerleitung mit einer Speisebrücke erregt und schaltet dann mit den Kontakten si iind s2 die Widerstände der Leitung ab.

Im Beispiel nach Fig.4 sind die Klemmen 2—2' der Anschlußschaltunj unmittelbar mit den Klemmen 3—3' der Speisebrücke verbunden- Die Speisebrücke ist hier einzelin dem betreffenden Teilnehmer zugeordnet. Die Klemmen 4—4' sind an einen Eingang des (nicht

dargestellten) Schaltnetzwerkes angeschlossen.

Ein gesonderter Detektor, wie Detektor 18 aus Fig. 1. ist in der Speisebrücke nach Fig.4 nicht vorhanden. Die Funktion des Detektors 18 wird hier vom Detektor 11 übernommen. Der Detektor 11 hat eine doppelte Funktion und zwar das Detektieren von Anrufen und während des Gespräches das Überwachen der Teilnehmerleitung.

Die Speisebrücke nach Fig.4 unterscheidet sich weiterhin von der nach F i g. 1 dadurch, daß zusätzlich ein Schaltkontaktpaar pt und pi eines Relais P vorhanden ist. Diese Kontakle dienen im Ruhezustand zum Trennen der Speisewiderstände 17 und 17' Von der zentralen Batterie. Das Relais P wird erregt und die Kontakte pi und ρ2 geschlossen, wenn nach einem Anruf eine Verbindung zwischen den Klemmen 4—4' der SpeisebriJcke und einem Verbindungsstromlauf der Fernsⁿr£chzen!rä!c hi-r"?·?*.?"' wird.

Im Falle einer defekten Schmelzsicherung wird der Detektor einen Anruf detektieren und die Fernsprechzentrale wird eine Verbindung mit den Klemmen 4—4' herstellen. Gleichzeitig wird das Relais P dadurch erregt, daß die Klemme 27 mit Erde verbunden wird. Die beiden Adern der Teilnehmerleitung werden nun über die Widerstände 17 und 17' gespeist und der Detektor 11 wird den Zustand einer offenen Schleife detektieren. Die Fernsprechzentrale wird dann die Verbindung mit der Speisebrücke unterbrochen und das Relais P aberregen. Der Detektor 11 delektiert danach wieder einen Anruf und dann nach Erregung des Relais P den Zustand: offene Schleife. Das Pendeln des Detektors 11 zwischen diesen zwei Zuständen bildet die Anzeige einer defekten Schmelzsicherung.

Das Relais Pin Fig.4 und das Schattnetzwerk SWN in Fig. 1 stellen Schaltmittel zum Verbinden der Teilnehmerleitung mit einer (rtiedefohmigen) Speisung

dar, die während des Gespräches wirksam ist.

Die Speisung über die Widerstände 7 und T bildet die Ruhespeisung der Teilnehmerleitung. Diese Speisung

erfolgt in bezug auf die Stelle der Überspannungen Schutzmittel an der Außenseite^ Die hiedefohfriige Speisung aus der Speisebrücke erfolgt an der Innenseite.

Der Fortfall der Außerispeisiing der Teilnehmerlei-

tung beim Defektgeraten eines ÜbeTspannungsschützmittels, wodurch ein Anruf detektiert wird, und das darauffolgende Einschalten der Innenspeisung, wodurch eine offene Schleife detektiert wird, bieten hier die Möglichkeit zum Erkennen der defekten Sicherung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung zum Erkennen defekter Sicherungen in der Anschlußschaltung einer Fernsprechleitung, wobei die Anschlußschaltung über Ruhe-Speisewiderstände an die zentrale Batterie angeschlossen ist, wobei die Anschlußschaltung zum Detektieren des Zustandes der Teilnehmerschleife an einen Schleifendetektor angeschlossen ist und wobei die AnschluQschaltung zum Verbinden der Fernsprechleitung mit einer Speisebrücke an ein Koppelfeld angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungen (5,6; 5', 6') in demjenigen Kreis liegen, der von den Batterieklemmen über die Ruhe-Speisewiderstände (7, 7') zum Eingang des als Differenzspannungsdetektor ausgebildeten Schleifendetektors (11) führt, wodurch der Differenzspannungsdetektor (11) eine geschlossene Schleife (Anruf) erkennt, wenn durch eine nicht intakte Sirnerung (5,6; 5', 6') die Differenzspannung am Eingang des Differenzspannungsdetektors abnimmt