Brevet FR2585475A1 — publié le 19870130

La présente invention a pour objet un système de localisation de défauts dans une ligne bifilaire par rapport à un quadripôle inséré entre des premier et second tronçons de cette ligne, l'autre extrémité du premier tronçon étant reliée sélectivement à des moyens d'alimentation pour appliquer des signaux de commande et de contrôle, l'autre extrémité du second tronçon étant reliée aux bornes d'un circuit d'utilisation. L'invention est applicable, notamment, dans les équipements de localisation de défauts dans un circuit d'abonné composé d'une ligne téléphonique et d'un poste téléphonique d'abonné. Dans les installations téléphoniques chaque central est équipé d'une table d'essais qui permet de détecter des défauts dans les lignes téléphoniques qu'il dessert. Cependant, ces tables ne permettent pas de localiser un défaut affectant une ligne ou un poste, ce qui permettrait d'éviter tout déplacement intempestif du personnel d'entretien lorsque, par exemple, l'abonné n'a pas reposé convenablement le combiné dans le berceau du poste, ou a malencontreusement débranché le poste de la ligne. Le but de la présente invention est de fournir un système de localisation de défauts permettant, après détection de l'un des défauts les plus fréquents par des moyens de mesure adéquats prévus à l'extré mit opposée au circuit d'utilisation, de connaitre si le défaut est situé en aval ou en amont du quadripôle inséré dans la -ligne et communément appelé balise. Les défauts les plus fréquents que le système de l'invention localise sont de deux types. Le premier type est relatif à des coupures appelées également ruptures ou ouvertures de l'un des fils de la ligne. Le second type est relatif à des courts-circuits appelés également boucles cu shunts à faible résistance entre les deux fils de la ligne ou entre l'un des fils de ligne et la terre. Le système de localisation de défauts dans une ligne bifilaire de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un quadripôle intercalé dans la ligne bifilaire composé d'un circuit de localisation bidirectionnel à seuil connecté entre les fils de ladite ligne et de deux circuits identiques de localisation unidirectionnels connectés respectivement en série dans l'un et l'autre fil de ladite ligne. Une autre caractéristique du système de localisation de l'invention réside dans le fait que le circuit de localisation parallèle est un circuit relaxateur constitué d'une résistance connectée en série avec un circuit composé d'un tube néon et d'un condensateur connectés en parallèle. Une autre caractéristique du système de l'invention réside dans le fait que chacun des circuits de localisation série comprend deux transistors connectés en thyristor. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, le schéma détaillé d'un exemple de réalisation d'un quadripôle d'un système de localisation de défauts dans une ligne bifilaire conçu conformément à la présente invention ; - la figure 2, un diagramme illustrant la forme de la tension entre les fils de la ligne alimentée par un courant en dent de scie ; - la figure 3, un diagramme illustrant la forme de la tension entre les fils de la ligne alimentée par un courant constant. Le quadripôle BA de la figure 1 est intercalé entre des fils L1 et L2 d'une ligne bifilaire, une ligne téléphonique par exemple reliant un poste téléphonique d'abonné PA à un central téléphonique CX. Le quadripôle BA comprend deux accès El et E2 connectés respectivement aux fils L1 et L2 de la ligne bifilaire, du côté du central CX, et deux accès S1 et 52 connectés respectivement aux fils L1 et L2 du côté du poste d'abonné PA. Le quadripôle BA comprend également un circuit de localisation parallèle BP et deux circuits de localisation série BS1 et BS2. Le circuit de localisation parallèle BP est connecté entre les accès El et E2 du quadripôle BA. I1 se compose d'une résistance R1 connectée entre l'accès El et, via un tube néon NE et un condensateur C1 connectés en parallèle, l'accès E2. Le circuit de localisation série BS1 comprend notamment un transistor T1 de type p-n-p et un transistor T2 de type n-p-n connectés en thyristor. L'émetteur du transistor T1 est connecté à l'accès El et le collecteur de ce transistor est connecté, par l'intermédiaire d'une résistance R2 à l'électrode de base du transistor T2 connectée par ailleurs d'une part à l'émetteur du transitor T1 par l'intermédiaire d'une résistance R3, d'autre part, à 11 émetteur du transistor T2 via une résistance R4. L'électrode de base du transistor T1 est connectée au collecteur du transistor T2 à travers une résistance R5 et l'émetteur du transistor T2 est connecté à l'accès S1. Le circuit de localisation 1351 comprend en outre un condensateur polarisé C2 dont l'armature positive est connectée à l'accès El et l'autre armature est connectée à l'accès S1. Le circuit BS1 comprend également des diodes de protection D1 à D4 : l'anode de la diode D1 est connectée à l'accès S1 et sa cathode à l'accès El. Les diodes D2 à D4 sont connectées en série, la cathode de la diode D4 étant connectée à l'accès S1 et l'anode de la diode D2 étant connecieà l'accès El. Le circuit de localisation série BS2 connecté entre les accès E2 et 52 est strictement identique au circuit de localisation BS1. I1 comprend deux transistors T3 et T4 connectés en thyristor, quatre diodes de protection D5 à 08, un condensateur C3 et trois résistances R6 à R8. On décrira maintenant le principe de fonctionnement de la balise BA de la figure 1. En fonctionnement normal, chacun des circuits de localisation série BS1 et BS2 a une impédance inférieure à 5Q et la chute de tension totale apportée par l'insertion de ces deux circuits est inférieure à 2 V. Le circuit de localisation parallèle BP dont le tube néon NE a une tension d'amorçage de l'ordre de 140 V est inactif. Les courants de conversation transmis par la ligne bifilaire L1 - L2 ne sont donc pratiquement pas modifiés par l'introduction de la balise BA. En cas de fonctionnement anormal on transmet, par l'intermédiaire d'un générateur GE localisé dans le central CX, des signaux d'interrogation sur la ligne L1 - L2 L'observation par l'intermédiaire d'un oscilloscope OS des signaux présents sur cette ligne va permettre de déterminer le type de défaut (coupure ou court-circuit) et de localiser ce défaut par rapport à la balise BA. En effet, dès que la tension aux bornes du tube néon NE atteint la tension d'amorçage (140 V selon l'exemple choisi) celui-ci s'amorce et le circuit BP se comporte en relaxateur en fournissant un signal de 40 V crête à crête selon l'exemple choisi dont la frrquencQ d'oscillation varie d'une fraction de hertz à quelques dizaines de hertz selon les conditions de fonctionnement. Les circuits de localisation série BS1 et BS2 fonctionnent comme des thyristors. Selon l'exemple choisi, leur seuil de déclen chement est de 1 mA : lors de leur basculement d'un état à l'autre, ils se comportent chacun comme une résistance négative. I1 en résulte alors une modification du signal présent sur la ligne L1 - L2. Cette modification comme l'oscillation provoquée par l'amorçage du tube néon NE est aisément observée à l'aide de l'oscilloscope OS. Afin de pouvoirMéclenchter éventuellement le circuit de localisation parallèel BP, on transmet à la ligne bifilaire L1 - L2 un courant constant d'amplitude telle que, en fonctionnement normal, la tension aux bornes de ce circuit soit au moins égale à 140 V selon l'exemple choisi et puisse ainsi provoquer l'amorçage du tube néon NE. Afin de pouvoir éventuellement activer l'un des deux circuits de localisation série BS1 et BS2, on transmet ensuite à la ligne L1 - L2 un courant en dent de scie de faible fréquence, de l'ordre de 0,2 Hz par exemple, et dont l'amplitude varie, par exemple, de O à 3 mA. En fonctionnement normal l'un des deux circuits de localisation BS1 et BS2, selon le sens du courant, est activé dès que le courant de ligne atteint 1 mA. A cet instant précis, le circuit activé est équivalent à une résistance négative et la tension entre les fils L1 et L2 de la ligne varie brusquement et momentanément en sens inverse du sens de variation du courant fourni-par le générateur GE.La courbe observée à l'oscilloscope présente donc à cet instant précis un point d'inflexion P1 comme le montre le diagramme de la figure 2. On analysera maintenant les différents cas possibles de fonctionnement de la balise BA en considérant tout d'abord le cas d'une coupure d'au moins un des fils de la ligne L1 - L2. Lorsque cette coupure se produit en amont de la balise BA, ctest-à-dire entre le central CX et les accès El et E2, le courant constant fourni tout d'abord sur la ligne L1 - L2 n'atteint pas la balise. Le circuit de localisation parallèle BP n'est pas alimenté et le signal observé à l'oscilloscope est un signal constant. De la même façon le signal en dent de scie n'est pas transmis aux circuits de localisation série BS1 et BS2. L'absence de point d'inflexion P1 sur le signal observé à l'oscilloscope OS montre qu'aucun de ces circuitsn'est activé. Donc, en présence d'une coupure en amont de la balise, aucun des circuits de localisation n'est activé. Lorsque la coupure se produit en aval de la balise BA, c' est-à-dire entre les accès S1 et S2 et le poste d'abonné PA, le courant constant fourni tout d'abord sur la ligne L1 - L2 est transmis aux accès El et E2 de la balise. Comme on l'a vu précédemment, une tension au moins égale à 13 tension d'amorçage est fournie aux bornes du tube néon NE qui s'amorce. Le circuit de localisation BP fonctionne en relaxateur. Le signal observé à l'oscilloscope OS a l'allure du signal présenté sur le diagramme de la figure 3. La coupure de la ligne L1 - L2 se situant en aval de la. balise BA les accès S1 et S2 ne sont pas connectés l'un à l'autre via le circuit du poste d'abonné. Pratiquement aucun courant ne circule dans les circuits de localisation 1351 et BS2 qui ne sont donc pas activés. Donc, en présence d'une coupure en aval de la balise, seul le circuit de localisation parallèle est activé. On considère maintenant le cas d'un court-circuit entre les fils L1 et L2 de la ligne bifilaire. Lorsque ce court-circuit est situé en amont de la balise BA celle-ci n'est pas alimentée et les circuits de localisation BP, BS1 et BS2 ne sont pas activés. Une mesure du courant dans la partie amont de la ligne L1 - L2 permet de distinguer ce cas de la coupure en amont considéré précédem- ment. Lorsque le court-circuit est situé en aval de la balise, au niveau des accès S1 et 52 par exemple, la tension aux bornes du circuit de localisation parallèle BP n'atteint pas la tension d'amorçage du type néon NE (140 V selon l'exemple choisi) lors de l'envoi du premier signal d'interrogation (courant constant). Le circuit de localisation BP n'est donc pas amorcé. Par contre, l'envoi du second signal d'interrogation (dent de scie) crée dans la ligne Ll - L2 un courant qui croit et atteint l'amplitude de déclenchement (1 mA selon l'exemple choisi) du circuit de localisation BS1 ou 852 selon le sens de ce courant. La tension entre les deux fils L1 et L2 observée à l'oscilloscope OS a donc l'allure représentée par le diagramme de la figure 2.En outrc, en fonction de la valeur du courant fourni par le générateur GE à l'instant du basculement de l'un des circuits de localisation BS1 et BS2, c'està-dire à l'apparition du point d'inflexion PI on peut déduire la valeur de l'impédance connectée entre les accès S1 et 52 et donc distinguer un court-circuit franc d'une liaison résistive anormale. Donc, en présence d'un court-circuit en aval de la balise BA seul l'un des circuits de localisation série BS1, BS2 est activé. Ainsi, par. l'insertion du quadripôle BA dans la ligne L1 - L2 il est possible de localiser une coupure (ou l'augmentation anormale de la résistance de la ligne) ou un court-circuit (ou la diminution anormale de la résistance entre les deux fils) de la ligne par rapport à ce quadripôle. Ce quadripôle, qui comprend un circuit de localisation parallèle bidirectionnel (c'est-à-dire fonctionnant quel que soit le sens du courant de ligne) et deux circuits de localisation série unidirectionnels constitués uniquement de composants élémentaires, est d'un prix de revient très modique. I1 peut donc équiper chaque ligne d'abonné sans apporter d'augmentation notable du coût des installations. I1 est bien évident que la description qui précède n'a été fournie qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Les précisions numériques, notamment, n'ont été données que pour faciliter la compréhension et peuvent varier avec chaque cas d'application. REVENDICATIONS 1. Système de localisation de défauts dans un ensemble composé d'un circuit d'utilisation (PA) et d'une ligne bifilaire (L1 - L2) caractérisé en ce qu'il comprend un quadripôle (BA) intercalé dans la ligne bifilaire (L1 - L2) composé d'un circuit de localisation bidirectionnel à seuil (BP) connecté entre les fils de ladite ligne (L1 - L2) et de deux circuits identiques de localisation unidirectionnels (BS1, BS2) connectés respectivement en série dans l'un (L1) et l'autre (L2) fil de ladite ligne. 2. Système de localisation de défauts tel que défini en 1, caractérisé par le fait que ledit circuit de localisation parallèle (BP) est un circuit relaxateur constitué d'une résistance (R1) connectée en série avec un circuit composé d'un tube néon (NE) et d'un condensateur (C1) connectés en Parallèle. 3. Système de localisation de défauts tel que défini en 1, caractérisé par le fait que chacun des circuits de localisation série (BS1 et BS2) comprend deux transistors (T1, T2 et T3, T4) connectés en thyristor. 4. Système de localisation de défauts tel que défini en 1, caractérisé par le fait que chacun des circuits de localisation série (BS1 et bus2) passe d'un état(bloqué ou conducteur) à l'autre état (conducteur ou bloqué) pour une valeur prédéterminée du courant circulant dans la ligne (L1 - L2) et pour laquelle ces circuits se comportent comme une résistance négative.