CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE REMOTE SUPPLY OF INTERMEDIATE POSTS IN A TELECOMMUNICATION CONTRIVANCE WITH MONITORING OF THE OUTPUT VOLTAGE OF AT LEAST ONE SUPPLY UNIT

Abstract: 1. A circuit arrangement for the remote feeding of intermediate stations by means of direct current series feeding in a device relating to communications transmission technology, wherein in a remote supply circuit there is a series connection of two constant current sources (1, 2, 20) arranged in supply stations of the communications transmission device and connected to one another by means of a pair of supply lines, and wherein a first constant current source (1) contained in a first supply station is adjustable to a larger current value than a second constant current source (2, 20) contained in a second supply station, so that in normal operation only the first supply station set to the larger current feeds, and a device for monitoring the output voltage is connected to at least one of the two constant current sources, characterized in that the monitoring device, which is connected to the output of the second supply station, comprises a device for monitoring the polarity of the two partial output voltages which are respectively related to reference potential, and that a reversal of polarity of at least one of the two partial output voltages serves as criterion for an error message.

Description: Schaltungsanordnung zur Fernspeisung von Zwischenstellen einer Einrichtung der Nachrichtenübertragungstechnik mit Überwachung der Ausgangsspannung wenigstens einer Speisestelle Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Fernspeisung von Zwischenstellen einer Einrichtung der Nachrichtenübertragungstechnik mittels Gleichstrom Reihenspeisung, wobei in einem Fernspeisekreis eine Reihenschaltung von zwei in Speisestellen der Nach richtenübertragungseinrichtung vorgesehen, über ein Speiseadernpaar miteinander verbundenen Konstantstrom- quellen vorgesehen ist und wobei eine in einer ersten Speisestelle enthaltene erste Konstantstromquelle auf einen grösseren Stromwert einstellbar ist als eine in einer zweiten Speisestelle enthaltene zweite Konstant- stromquelle, so dass im Normalbetrieb nur die auf den grösseren Strom eingestellte erste Speisestelle speist und wobei wenigstens an eine der beiden Ronstantstromquellen eine Einrichtung zur Überwachung der Ausgangsspannung angeschlossen ist. Eine derartige Schaltungsanordnung wurde bereits vorgeschlagen EMI2.1 Ferner ist eine Schaltungsanoronung zur Fernspeisung von Zwischenstellen mittels Gleichstrom-Reihenspeisung, bei der in einem Fernspeisekreis eine Reihenschaltung von zwei über ein Speiseadernpaar miteinander verbundenen Konstantstromquellen vorgesehen ist und bei der jede der beiden Konstantstromquellen derart bemessen ist, dass sie die ganze Ubetragungsstrecke versorgen kann, z.B. aus "The Post Office Electrical Engineerst Journal n, Vol. 66, Part. 3, Oct. 1973, Seiten 135 bis 137 bekannt. Bei der bekannten Schaltungsanordnung sind zum Zwecke des Berührungsschutzes an beiden Enden eines Fernspeisekreises Ronstantstromquellen angeschlossen. Stimmen die beiden Konstantströrne exakt überein und werden die beiden Adern des Speisekreises an irgendeiner beliebigen Stelle versehentlich über den Körperwiderstand einer Person miteinander verbunden, so führt eine solche fehlerhafte Verbindung dazu, dass an der Fehlerstelle die Spannung zusammenbricht und dass sich für die beiden Speisegeräte eine entsprechende Lastaufteilung einstellt. Die Anordnung hat den Zweck sicherzustellen, dass Personen, die die Speiseadern zufällig berühren', hierdurch nicht zu Schaden kommen können. Diese Funktion hat zur Voraussetzung, dass die von den Konstantstromquellen gelieferten Ströme möglichst gut übereinstimmen, da im Berührungsfalle der Differenzstrom über die fehlerhafte Querverbindung fliesst. Auf Xo axi alkab el strecken mit beidseitiger Fernspeisung über die Innenleiter mit konstantem Gleichstrom lässt sich ein sogenannter a/b-Schluss, d.h. eine fehlerhafte Verbindung zwischen einem Innenleiter und dem Aussenleiter,entsprechend dem genannten älteren Vorschlag dann von den Speisestellen aus erkennen und ggf. über den Fernspeisekreis eindeutig orten, wenn die Potentialverteilung entlang der Strecke definiert verläuft. Dies lässt sich insbesondere dadurch erreichen, dass bei Normalbetrieb eines der beiden Speisegeräte auf verringerte Speisestromgabe fest oder nur für passiven Betrieb aufgrund einer Regelcharakteristik eingestellt ist, die in einem vorgegebenen Bereich der Ausgangsspannung Nennstrom und unterhalb dieses Arbeitsbereiches den verringerten Konstantstrom erzwingt. Bei einer derartigen Speisung befindet sich der Potential-Nullpunkt innerhalb des auf den kleineren Strom eingestellten Speisegerätes. Jeder a/b-Schluss entlang der Strecke verursacht eine Verschiebung der Symmetriemitte der Speisespannung an beiden Geräten und kann daher gemeldet und ggf. auch eindeutig geortet werden, sofern die Mittenverschiebung die Ansprechgrenze einer zu diesem Zweck vorgesehenen Symmetrieüberwachungseinrichtung überschreitet. Ein a/b-Schluss am Streckenende nahe dem nicht speisenden Gerät verschiebt zwar ebenfalls die Symmetriemitten eindeutig, jedoch kann dieser Betrag so gering sein,dass er noch unter derAnsprech- schwelle von in den beiden Speisestellen vorgesehenen Symmetrieüberwachungseinrichtungen liegt. Bei Fernspeiseeinrichtungen mit einseitiger Speisung wird ein a/b-Schluss am Streckenende nicht erkannt; ein derartiger Schluss -ist im Fall des Kabelbruches unwirksam, da er dann am Ende des abgetrennten und stromlosen Streckenteiles liegt, Bei beidseitiger Speisung sollte ein Symmetriefehler aber auch an dieser Stelle erkannt und gemeldet werden, da bei einem späteren Kabelbruch an einer vom Ort des a/b-Schlusses entfernten Stelle evtl. frei zugängliche Innen- und/oder Aussenleiter unzulässige Berührungsspannungen gegen Erde führen können. Auch bei zusätzlich zu einer Nachrichtenübertragungsstrecke, z.B. zu Lichtwellenleitern vorgesehenen Speiseadern kann ein Erdschluss an der einen Stelle zu unzulässigen Berührungsspannungen an einer anderen fehlerhaften Stelle des Speiseadernpaares führen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass mit möglichst einfachen Mitteln Erdschlüsse bzw. fehlerhafte Verbindungen zw##i dem Innen- und dem Aussenleiter eines Kabels auch dann sicher gemeldet werden, wenn sie in der Nähe der im Normalbetrieb nicht speisenden Speisestelle gelegen sind. Gemäss der Erfindung wird die Schaltungsanordnung zur Lösung dieser Aufgabe derart ausgebildet, dass die am Ausgang der zweiten Speisestelle angeschlossene Uber- wachungseinri chtung eine Vorrichtung zur Uberwachug der Polung der beiden jeweils auf Bezugspotential bezogenen Ausgangsteil spannungen enthält und dass als Kriterium für eine Fehlermeldung eine Umpolung wenigstens einer der beiden Ausgangsteil spannungen dient. Die Umpolung einer der beiden Ausgangsteilspsonungen bedeutet a/b-Schluss bzw. Erdschluss auf der Strecke. Zwei gleichzeitig auftretende Fehlermeldungen bedeuten Schleifenschluss mit oder ohne Erdverbindung. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Schaltungsanordnung derart ausgebildet, dass die Uberwachtngs- vorrichtung je Ausgangsteilspannung eine aus einem Messwiderstand und einer derart gepolten Diode bestehende Serienschaltung enthält, dass die Dioden im speisenden Zustand des Speisegerätes gesperrt sind und dass an dem Messwiderstand jeweils ein Schwellwertschalter angeschlossen ist. Zweckmässigerweise ist dabei vorgesehen, dass bei den beiden Serienschaltungen die Dioden jeweils an einen der beiden mit dem Speiseadernpaar verbundenen Ausgangsanschlüsse der Speisestelle und die Nesswider- stände an die Symmetriemitte angeschlossen sind. Durch diese Massnahmen ergibt sich der Vorteil, dass die Dioden die ggf. sehr grosse Speisespannung, die bei speisender Speisestelle am Streckenanfang auftritt, vom Messwiderstand und dem daran angeschlossenen Schwellwertschalter ferngehalten wird. Der Schwellwertschalter erhält somit lediglich den wesentlich kleineren Span nungsabfall, den der Fernspeisestromes am Innenwiderstand des passiven Gerätes hervorruft. Zweckmässigerweise ist an beide Schwellwertschalter je eine eigene Anzeigevorrichtung angeschlossen. Die Widerstandswerte der Messwiderstände werden insbesondere wesentlich grösser als die Streckenwiderstände bemessen. Vorzugsweise wird parallel zu den Serienschaltungen je ein Symmetrierwiderstand angeordnet. Führt man den Verbindungspunkt der beiden Symmetrierwiderstände über eine Einrichtung zur Symmetrieüberwachung an den Verbindungspunkt zweier weiterer Symmetrierwiderstände, so lassen sich Unsymmetrien nicht nur mit Hilfe der Schwellwertschalter quantitativ feststellen, sondern auch abhängig vom Uberschreiten eines vorgegebenen Wertes zur Meldung bringen. Der Innenwiderstand der zweiten Speisestelle, an dem die Ausgangsspannung abfällt, beträgt bei einem Fernspeise strom von etwa 300 mA zweckmässigerweise etwa 10 Ohm. Bei einer derartigen Bemessung lässt sich die Tatsache, dass eine Unsymmetrie vorliegt, in allen interessierenden Betriebsfällen sicher feststellen. Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur unterbrechungslosen Fernspeisung von Zwischenstellen einer Nachrich tenübertragungseinrichtung, Fig. 2 den Potentialverlauf bei der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung bei ungestörtem Betrieb bzw. a/b-Schluss an einer Stelle der Strecke und Fig. 3 eine Anordnung zur Uberwachung der Polung der Ausgangsteilspannungen einer Speisestelle. Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur unterbrechungsfreien Fernspeisung von Zwischenstellen einer Einrichtung zur Nachrichtenübertreg ung die znsbesondere Zwischenregeneratoren einer Lichtwellenleiter-Strecke sind. Dabei läuft der Fernspeisekreis über Speiseadern, je gegebenenfalls zusätzlich zu den Lichtwellenleitern vorgesehen sind. Bei einer Nachrichtenübertragungsstrecke mit Koaxialleitungen, z.B. TF-Ubertragungsstrecken, kann der Fernspeisekreis insbesondere über. die Innenleiter der Kabel verlaufen. Das Fernspeise-Adernpaar ist an beiden Enden jeweils an ein Fernspeisegerät 1 bzw. 2 angeschlossen, so dass sich eine beiseitige Speisung, mit gleichzeitig vorhandener Gerätereaundanz ergibt. Dabei ist im Fernspeisekreis eine Reihenschaltung der beiden Fernspeisegeräte 1 und 2 wirksam. Jedes dieser beiden Fernspeisegeräte ist in der Lage, die ganze Fernspeisestrecke nach dem Prinzip der sogenannten Rheissen Reservea zu versorgen. Fig. 2 zeigt den Potentialverlauf auf der Fernspeisestrecke. Das Geradenpaar a zeigt den Verlauf bei ungestörtem Betrieb bzw. bei Normalbetrieb und das Geradenpaar b fur einen alb-Schluss auf der Strecke in der Nähe des auf geringerenStrom eingestellten Speisegerätes. Bei dem Fernspeisegerät 1 ist der Speisestrom auf den Nennwert IN eingestellt. Das andere Fernspeisegerät 2 ist dagegen auf einen Konstantstrom eingestellt, der um einige, insbesondere um etwa 5% unter den Wert des Nennstromes IN liegt. Aufgrund des vom anderen Fern speisegerät 1 eingeprägten höheren Konstantstromes stellt sich am Ausgang des Fernspeisegerätes 2 eine nur gen nge Spannung ein, die durch den Innenwiderstand des Fernspeisegerätes bedingt ist. Bei ungestörter Symmetrie ist der Anschluss al positiv, der Anschluss a2 negativ gegenüber der Symmetriemitte. Ein Erkennen und Melden eines a/b-Schlusses, insbesondere an dem Streckenende, bei dem er zu geringe Span nungsverschiebungen bewirkt, lässt sich durch über wachen der Polung der Ausgangs-Teil-Spannungen Uan b bzw. #a2-b am Ausgang des passiv arbeitetenden Ge rates erreichen. Diese Teil-Spannungen sind durch den Spannungsabfall des Fernspeisestromes am Innenwi-derstand des passiven Gerätes bestimmt und besitzen deshalb die umgekehrte Polarität, wie die beim aktiven Arbeiten dieses Gerätes vorhandenen Fernspeise-Teilspannungen. Im Falle eines a/b-Schlusses verschwindet die negative Polarität der zugehörigen Teil-Spannung. Bei der in Fig. 3 gezeigten Speisestelle ist die Stromquelle 20 über den Innenwiderstand 17 und den Strom messer 18 an die Anschlüsse al und a2 geführt. Der von der Stromquelle 20 abgegebene Strom ist derart bemessen, dass bei passivem Betrieb der Speisestelle, d.h. im nicht speisenden Zustand am Anschluss al positiv ist und am Anschluss a2 negatives Potential liegt. Bei aktivem Betrieb, d.h. im speisenden Zustand der Speisesteile kehrt sich die Polarität um, so dass am Anschluss al negatives und am Anschluss a2 positives Potential vorhanden ist. Parallel zum Ausgang a1, a2 liegen zwei symmetrische Spannungsteiler, von denen der eine aus den Widerständen 3 und 4 und der andere aus den Widerständen 15 und 16 besteht. Der Verbindungspunkt der Widerstände 3 und 4 ist als Symmetriemitte der Speisestelle an den Anschluss b1, b2 geführt, und über den Widerstand 13 an Erde und von dort über Einrichtung 14 zur Symmetrie überwachung an den Verbindungspunkt der Widerstände 15 und 16 geführt. Parallel zur Stromquelle 20 liegt die Diode 19, die derart gepolt ist, dass sie für den von der Stromquelle 20 kommenden Strom gesperrt ist. Der Innenwiderstand 17 und der Strommesser 18 sind zwischen den Anschlüssen al, a2 und der Diode 19 wirksam bzw. angeordnet, so dass sie auch von einem Strom durchflossen werden, der von der anderen, in Fig. 3 nicht dargestellten Speisestelle kommt. Parallel zum Widerstand 3 liegt die aus der Diode 5 und dem Widerstand 6 bestehende Serienschaltung. Parallel zum Widerstand 4 ist die Serienschaltung aus dem MeBwiderstand 7 und der Diode 8 angeordnet. Die Dioden 5 und 8 sind so gepolt, dass sie für den Fall, dass die Speisestelle, in der sie enthalten sind, selbst speist, d.h. bei aktivem Betrieb gesperrt sind. Die Widerstände 6 und 7 sind in den Serienschaltungen so angeordnet, dass sie jeweils mit der Symmetriemitte b1, b2 verbunden sind. An dem Verbindungspunkt der Diode 5 mit dem MeSwider- stand 6 ist die überwachungseinrichtung 9 angeschlossen. Am Verbindungspunkt des Messwiderstandes 7 mit der Diode 9 liegt die weitere überwachungseinrichtung 10. Ausserdem ist der überwachungseinriclitung 9 die Referenzspannung URefl ¯und der überwachungseinrichtung 10 die weitere Referenz spannung URef2 zugeführt. An den Ausgang der Uberwachungseinrichtung 9 ist das Anzeigeelement 11 , an den Ausgang der Uberwachungseinrichtung 10 das überwachungselement 12 angeschlossen. Die Widerstände 3-und 4 sind als Symmetrierwiderstände gleich bemessen. Auch die ebenfalls als Symmetrierwiderstände 15 und 16 dieneden Widerstände stimmen miteinander überein. Die Umpolung der Ausgangspannung lässt sich in der beschriebenen Weise dadurch erfassen, dass bei Verschwinden des Ableitstromes durch einen der beiden Widerstande Streckenfehler-Alarm ausgelost wird. Diese Uber- wachung erfasst dann zugleich einen a1/a2-Schluss. Die Dioden 5 und 8 der beiden Nesswege sind so gepolt, dass sie bei aktivem Speisebetrieb des sonst passiven Gerätes sperren; es wird damit verhindert, dass diese Messweg beim Speisebetrieb einen Nebenschluss zur hochhomigen Symmetrierung bilden. Die Grösse des MeSwider- standes 6 hzw. 7 liegt wesentlich über dem Streckenwiderstand, so dass im Falle eines a/b-Schlusses auf der Strecke die dann vom Kabel bestimmte Spannungsaufteilung nicht verfälscht wird und die Wärmeverluste an dem Widerstand ausreichend niedrig bleiben. Eine Ortungsmöglichkeit im Fernspeisekreis durch Messen der Teilspannungen ist somit nach wie vor gegeben, wobei der Fehlerort durch das Verhältnis der beiden Ausgangsteilspannungen Ua1-b:Ua2-b bestimmt ist. Bei einer bevorzugten Ausführngsform der in Fig. 3 gezeigten Anordnung betragen die Werte der Widerstände 3 und 4 jeweils 2 MQ, die Werte der Widerstände 15 und 16 jeweils 6 ND, der Fernspeisestrom 300 mA, die Sperrspannung der Dioden 5 und 8 jeweils 600 V, der Wert des Widerstandes 13 beträgt 1MQ. Die Ansprech--- grenze der Eirrnchtung 14 beträgt z.B. 25 V. Der Innenwiderstand 17, der insbesondere eine Sieburossel, einen Messwiderstand und ggf. weitere Schaltmittel der Speisestelle enthält, ist so bemessen, dass an ihm ein deutlicher Spannungsabfall von insbesondere ca. 9 V auftritt. 8 Patentansprüche 3 Figuren

Claims: Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zur Fernspeisung von Zwischenstellen einer Einrichtung der Nachrichtenübertragungstechnik mittels Gleichstrom-Reihenspeisung, wobei in einem Fernspeisekreis eine Reihenschaltung von zwei in Speisestellen der Nachrichtenübertragungseinrichtung vorgesehenen, über ein Speiseadernpaar miteinander verbundenen Konstantstromquellen vorgesehen ist und wobei eine in einer ersten Speisestelle enthaltene erste Konstantstromquelle auf einen grösseren Stromwert einstellbar ist als eine in einer zweiten Speisestelle enthaltene zweite Konstantstromquelle, so dass im Normalbetrieb nur die auf den grösseren Strom eingestellte erste Speisestelle speist und wenigstens an eine der beiden Konstantstromquellen eine Einrichtung zur über wachung der Ausgangsspannung angeschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h z e t, dass die am Ausgang der zweiten Speisestelle angesailossene übe rwachungs einrichtung eine Vorrichtung zur über wachung der Polung der beiden jeweils auf Bezugspo#ea- tial bezogenen Ausgangsteil spannung¯ enthält und dass als Kriterium für eine Fehlermeldung eine Umpolung wenigstens einer der beiden Ausgangsteil spannungen dient. 2. Schaltungsanordnung nach ^anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die überwachungsvor- richtung je Ausgangsteilspannung eine aus einem Messwiderstand und einer derart gepolten Diode bestehende Serienschaltung enthält, dass die Dioden im speisenden Zustand des Speisegerätes gesperrt sind und dass an den #esswiderstand jeweils ein Schwellwertschalter angeschlossen ist. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei den beiden Serienschaltungen die Dioden jeweils an einen der beiden mit dem Speiseadernpaar verbundenen Ausgangsanschlüsse der Speisestelle und die MeSwiderstände an die Symmetriemitte angeschlossen sind. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an beide Schwellwertschalter je eine eigene Anzeigevorrichtung angeschlossen ist. 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet ¯dass die Widerstandwerte der Messwiderstände wesentlich grösser als die Streckenwiderstände bemessen sind. 6. Schal tungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c b g e k e n n z e i c h n e t , dass parallel zu den Serienschaltungen je ein Symmetrierwiderstand angeordnet ist. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Verbindungspunkt der beiden Symmetrierwiderstäde über eine Einrichtung zur Symmetrierüberwachung an den Ver bindungspunkt zweier weiterer Symmetrierwiderstände geführt ist. 8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g ek e nn z e i c h n e t, dass der Innenwiderstand der zweiten Speisestelle, an dem die Ausgangsspannung abfällt, bei einem Fernspeisestrom von etwa 300 mA, etwa 10Q beträgt.

Inventors: KRAICAR, HEINZ, DIPL.-ING., ZIEGLER, ALFRED, DIPL.-ING.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: H04B3
IPC codes: H04B3, G01R31, H04B17, H04M19, G01R19