DE1027247B

DE1027247B - Circuit arrangement for automatic generator switching in telecommunications systems

Info

Publication number: DE1027247B
Application number: DEST9418A
Authority: DE
Inventors: Ernst Jung
Original assignee: Standard Elektrik AG
Current assignee: Standard Elektrik AG
Priority date: 1955-02-09
Filing date: 1955-02-09
Publication date: 1958-04-03

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die in der Nachrichtentechnik verwendeten Geräte sind auch bei sorgfältigstem Aufbau und Verwendung hochwertigsten Materials niemals völlig vor Störungen sicher. Die Forderungen an eine einwandfreie Nachrichtenübertragung machen es aber erforderlich, daß diese unvermeidlichen Störungen für den Teilnehmer praktisch nicht in Erscheinung treten. Es ist daher allgemein üblich, für die wichtigsten Geräte in einer Nachrichtenverbindung Ersatzgeräte vorzusehen, die bei einer Störung des im Betrieb befindlichen Gerätes an dessen Stelle treten. Damit die Umschaltung auf das Ersatzgerät praktisch als Störung nicht in Erscheinung tritt, müssen die Umschaltzeiten auf ein Mindestmaß herabgedrückt werden. Das kann praktisch nur durch eine Automatisierung der Umschaltung verwirklicht werden. Dazu ist es jedoch erforderlich, daß das zu ersetzende Gerät direkt oder indirekt dauernd überwacht wird, um im Falle einer Störung die Umschaltung ohne Verzögerung vornehmen zu können.The devices used in communications technology are even with the most careful construction and use highest quality material is never completely safe from malfunctions. The requirements for a flawless transmission of messages make it necessary, however, that these inevitable disturbances for the participant practically not appear. It is therefore common practice for the most important devices in a Communication link to provide replacement devices in the event of a fault in the device in operation take its place. So that switching to the replacement device practically does not appear as a malfunction occurs, the switching times must be kept to a minimum. That can be practical can only be achieved by automating the switchover. To do this, however, it is necessary that the device to be replaced is continuously monitored directly or indirectly in order to prevent the To be able to switch over without delay.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Vorhandensein eines Betriebsgenerators und eines Ersatzgenerators die Umschaltung vom einen Generator zum anderen in möglichst kurzer Zeit vorzunehmen. Dabei soll der Betriebsgenerator automatisch wieder in Funktion treten, wenn die Störung behoben ist.The invention has for its object, in the presence of an operating generator and a Replacement generator to switch from one generator to the other in the shortest possible time. The operating generator should automatically come back into operation when the fault has been rectified is.

Diese Aufgabe tritt insbesondere in der Trägerfrequenztelefonie auf. Bei den Generatoren handelt es sich hier um die Trägerfrequenzgeneratoren, und die Notwendigkeit, eine Umschaltung in möglichst kurzer Zeit vorzunehmen, erwächst aus der Forderung, daß nicht nur keine Unterbrechung der Nachrichtenverbindung eintreten darf, sondern daß eine derartige Umschaltung nach Möglichkeit für die Teilnehmer der Verbindung nicht einmal wahrnehmbar sein soll.This task occurs particularly in carrier frequency telephony. The generators are This concerns the carrier frequency generators, and the need to switch over in as short a time as possible To make time arises from the requirement that not only no interruption of the communication link may occur, but that such a switchover if possible for the participants the connection should not even be perceptible.

Für Anlagen mit mehreren Trägerfrequenzgeneratoren ist eine Überwachungsanordnung bekanntgeworden, die gleichzeitig sämtliche Trägerfrequenzgeneratoren überwacht und bei einer Störung eines Generators die gesamte Anlage auf eine Ersatzanlage umschaltet. In der Ersatzanlage ist die Anodenspannung während der Bereitschaft nicht angeschaltet und wird erst angelegt, wenn die Betriebsanlage ausfällt. Für die Überwachung ist eine Ausgleichschaltung vorgesehen, die beim Ausfall eines Generators ein Relais zum Ansprechen bringt, das seinerseits über ein weiteres Umschaltrelais die Anodenspannungsquelle von den Betriebsgeneratoren auf die Ersatzanlage schaltet. Trotz der. Verwendung von Schnellschaltrelais vergehen infolge der endlichen Aufbauzeit und der einige Millisekunden dauernden Umschlagzeit der Relais mehrere Millisekunden, bis die Ersatzanlage die Funktion der Betrrebsgeneratoren übernommen hat.A monitoring arrangement has become known for systems with several carrier frequency generators, which monitors all carrier frequency generators at the same time and, in the event of a fault, one Generator switches the entire system to a replacement system. The anode voltage is in the replacement system not switched on during standby and is only applied when the operating system fails. A compensation circuit is provided for monitoring, which is a relay in the event of a generator failure causes the anode voltage source of switches the operating generators to the replacement system. Despite the. Use of high-speed relays pass due to the finite set-up time and the turnover time of a few milliseconds Relay for several milliseconds until the replacement system has taken over the function of the cancer generators.

In manchen Fällen ist die an sich bereits sehr kurze S chaltungs anordnungIn some cases the circuit arrangement is already very short

zur selbsttätigen Generatorumschaltung in Anlagen der Fernmeldetechnikfor automatic generator switching in telecommunications systems

Anmelder:Applicant:

Standard Elektrik Aktiengesellschaft,Standard Elektrik Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuffenhausen,Stuttgart-Zuffenhausen,

Hellmuth-Hirth-Str. 42Hellmuth-Hirth-Str. 42

Ernst Jung, Stuttgart-Botnang,
ist als Erfinder genannt wordenErnst Jung, Stuttgart-Botnang,
has been named as the inventor

Umschaltzeit noch zu groß, und es muß angestrebt werden, die Umschaltung auf den Ersatzgenerator in einer noch kürzeren Zeit vorzunehmen.Switching time is still too long, and efforts must be made to switch to the substitute generator in in an even shorter time.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Steuerwicklung eines vorgespannten Relais mit dem Ausgang des Betriebsgenerators verbunden ist und ein Kontakt des Relais den Ausgang des Ersatzgenerators so lange kurzschließt, wie der Betriebsgenerator Spannung liefert. Bei Ausfall der Betriebsspannung wird der Kurzschluß aufgehoben. Wenn die Störung des Betriebsgenerators beseitigt ist, wird von dem Relais der Kurzschluß am Ausgang des Ersatzgenerators wiederhergestellt.This is achieved according to the invention in that the control winding of a biased relay with is connected to the output of the operating generator and one contact of the relay is connected to the output of the backup generator short-circuits as long as the operating generator is supplying voltage. If the operating voltage fails the short circuit is canceled. When the fault in the operating generator is eliminated, from the relay restored the short circuit at the output of the replacement generator.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann wahlweise jeder der beiden Generatoren zum Betriebsgenerator erklärt werden, indem man das Umschaltrelais mit dem Ausgang des entsprechenden Generators verbindet. Der andere Generator übernimmt dann automatisch die Funktion des Reservegenerators. According to a further embodiment of the invention, each of the two generators can optionally be used Operating generator can be explained by connecting the changeover relay to the output of the corresponding Generator connects. The other generator then automatically takes over the function of the reserve generator.

An Hand der Zeichnung wird die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung näher erläutert.The circuit arrangement according to the invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Die beiden Generatoren sind als Spannungsquelle mit den Innenwiderständen Wl und W2 dargestellt. Über die Ausgangsübertrager Tr 1 und Tr 2 werdenThe two generators are shown as a voltage source with the internal resistances W1 and W2 . About the output transformer Tr 1 and Tr 2 are

709 95S/284709 95S / 284

die Ausgangsspannungen einem Differentialübertrager Tr 3 zugeführt, dessen Sekundärseite mit den Widerständen W6 und Wl belastet ist. Der Verbraucher W 8 ist an die Klemmen 51 und J52 angeschlossen. Auf den Übertragern Tr 1 und Tr2 ist je eine zusätzliche Wicklung für die Steuerspannung angebracht, die bei der hier beispielsweise dargestellten Ausführung durch eine Doppelweggleichrichteranordnung gleichgerichtet wird. Die Kondensatoren Cl und C 2 dienen zur Glättung der gleichgerichteten Spannung.the output voltages are fed to a differential transformer Tr 3, the secondary side of which is loaded with resistors W6 and Wl. The consumer W 8 is connected to terminals 51 and J52. An additional winding for the control voltage is attached to each of the transformers Tr 1 and Tr2, which in the embodiment shown here, for example, is rectified by a full-wave rectifier arrangement. The capacitors Cl and C 2 are used to smooth the rectified voltage.

Die Relais RI und RII sind angezogen, solange die ' Generatoren Spannung liefern, und dienen dazu, eine Störung optisch oder akustisch anzuzeigen. Für die Funktion der eigentlichen Umschalteinrichtung sind sie jedoch nicht erforderlich.The relays R I and R II are energized as long as the 'generators are supplying voltage, and are used to indicate a fault optically or acoustically. However, they are not required for the actual switching device to function.

Für die Umschaltung auf den Reservegenerator ist das Relais T vorgesehen, das bei der dargestellten Ausführungsform zwei Wicklungen Π und TII besitzt. Die Wicklung ΓII ist über die Kontakte des Schalters S 2 mit den Klemmen einer konstanten Spannungsquelle verbunden, beispielsweise der Anodenspannungsquelle Das Relais erhält damit eine Vorspannung, die seinen Anker auf einer Seite hält. Statt dessen kann die Vorspannung auch durch Verwendung eines Relais mit permanentem Magneten erzielt werden, wenn immer der gleiche Generator als Betriebsgenerator dient, da in diesem Falle die Vorspannung des Relais nicht umgekehrt zu werden braucht. Die dem Generator entnommene Steuerspannung wird über die Kontakte des Schalters 6* 1 und den Widerstand W9 der Wicklung TI des Relais T-zugeführt, die als S teuer wicklung dient. Die Durchflutung der Wicklung TI wird so· gewählt, daß sie die der Wicklung ΓII überwiegt und den Relaisanker TA nach Z umlegt.To switch to the reserve generator, the relay T is provided, which has two windings Π and TII in the embodiment shown. The winding ΓII is connected via the contacts of the switch S 2 to the terminals of a constant voltage source, for example the anode voltage source. The relay thus receives a bias voltage that holds its armature on one side. Instead, the bias voltage can also be achieved by using a relay with a permanent magnet whenever the same generator is used as the operating generator, since in this case the bias voltage of the relay does not need to be reversed. The control voltage taken from the generator is fed via the contacts of the switch 6 * 1 and the resistor W9 to the winding TI of the relay T, which is used as an S expensive winding. The flow through the winding TI is chosen so that it outweighs that of the winding ΓII and shifts the relay armature TA to Z.

In der gezeichneten Stellung ist GI der Betriebsgenerator, und das Umschaltrelais T ist mit seinem Ausgangstransformator Ti? verbunden. Solange GI Spannung liefert, ist der Anker TA des Umschaltrelais auf den Kontakt Z geschaltet, und dieser schließt den Ausgang des Generators GII über den Widerstand PF 4 kurz. Beim Ausfall des Betriebsgenerators schlägt der Anker TA nach T um und öffnet damit den Kurzschluß über GII, der nun seine Spannung an den Verbraucher liefert. Der Ausfall des Generators I wird durch das Relais RI signalisiert, dessen Funktion gegebenenfalls auch von dem Umschaltrelais übernommen werden kann, das dann einen weiteren Kontakt erhält.In the position shown, GI is the operating generator, and the changeover relay T with its output transformer Ti? tied together. As long as GI supplies voltage, the armature TA of the changeover relay is connected to the contact Z, and this short-circuits the output of the generator GII via the resistor PF 4. If the operating generator fails, the armature TA changes over to T and thus opens the short circuit via GII, which now supplies its voltage to the consumer. The failure of the generator I is signaled by the relay R I, whose function can also be taken over by the changeover relay, which then receives a further contact.

Dem Betriebsgenerator ist bei dieser Anordnung eine gewisse Bevorrechtigung eingeräumt, da er automatisch wieder in Funktion tritt, wenn die Störung aufgehoben ist und er eine genügende Spannung liefert.The operating generator is given a certain priority in this arrangement, since it is automatic comes back into operation when the fault has been eliminated and it supplies sufficient voltage.

Sofern immer der gleiche Generator als Betriebsgenerator dienen soll, braucht lediglich ihm eine Steuerspannung entnommen zu werden. Die Entnahme einer Steuerspannung von dem Reservegenerator ist dann nicht erforderlich, und die zusätzlichen Einrichtungen für die wahlweise Umschaltung brauchen nicht vorgesehen zu werden.If the same generator is always to serve as an operating generator, it only needs one Control voltage to be taken. The withdrawal of a control voltage from the reserve generator is then not required, and the additional facilities for the optional switching do not need to be provided.

Da es jedoch aus Fertigungsgründen und wegen der in der Praxis erwünschten leichten Austauschbarkeit der Geräte untereinander vorteilhaft ist, wenn einheitliche Geräte vorhanden sind, ist es zweckmäßiger, beide Generatoren in gleicher Weise mit einer Überwachungseinrichtung auszustatten, so daß es dem ■ Ermessen des Bedienungspersonals überlassen werden kann, welcher Generator die Funktion des Betriebsgenerators erhält. However, because it is for manufacturing reasons and because it is easy to replace, which is desirable in practice of the devices is advantageous to each other, if uniform devices are available, it is more expedient to to equip both generators in the same way with a monitoring device so that the ■ It can be left to the discretion of the operating personnel which generator receives the function of the operating generator.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist es im besonderen Maße gelungen, die Umschaltzeit beim Ausfall des Betriebsgenerators zu verkürzen. Da die Spannung des Reservegenerators sofort zur Verfügung steht, wenn der Kurzschluß aufgehoben ist, spielt die Umschlagzeit des Relais, die sonst sehr wesentlich in die gesamte Umschaltzeit eingeht, keine Rolle. Da es jedoch eine kurze Zeitspanne dauert, bis nach dem Ausfall des Betriebsgenerators die Durchflutung in der Steuerwicklung des Relais T so- weit abgesunken ist, daß der Anker TA den Kontakt Z verläßt, ergibt diese Zeit die Dauer des Ausfalls der Spannungsversorgung. Die Anlaufzeit des Relais beträgt aber nur etwa 1 bis 2 Millisekunden, so daß der kurze Ausfall der Versorgung keine merkbare Störung mehr darstellt. In the case of the arrangement according to the invention, it has been particularly successful in shortening the switchover time in the event of failure of the operating generator. Since the voltage of the reserve generator is immediately available when the short-circuit has been eliminated, the switching time of the relay, which is otherwise very important in the total switching time, does not matter. Since, however, it takes a short period of time after the failure of the operating generator, the flow in the control winding of the relay T has dropped so far that the armature TA leaves the contact Z, this time gives the duration of the failure of the power supply. The start-up time of the relay is only about 1 to 2 milliseconds, so that the brief failure of the supply no longer represents a noticeable disturbance.

Kehrt die Spannung des Betriebsgenerators (bei dem Ausführungsbeispiel GI) wieder, so bleibt seine Spannung noch so lange kurzgeschlossen, bis die Durchflutung der Wicklung Π diejenige der Wicklung TII überwiegt und der Anker TA infolgedessen nach Z umschlägt. Während der Umschlagzeit, die in der Größenordnung 2 Millisekunden liegt, liefern nun beide Generatoren Energie an die Klemme B1 und 52, und die resultierende Spannung hängt von der gegenseitigen Phasenlage der beiden Generatoren ab. Wegen der kurzen Dauer der Umschlagzeit tritt dies aber nicht störend in Erscheinung.If the voltage of the operating generator returns (in the exemplary embodiment GI), its voltage remains short-circuited until the flow through the winding Π outweighs that of the winding T II and the armature TA changes over to Z as a result. During the turnaround time, which is in the order of magnitude of 2 milliseconds, both generators now supply energy to terminals B 1 and 52, and the resulting voltage depends on the mutual phase position of the two generators. Because of the short duration of the turnaround, this is not a problem.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß der Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung darin liegt, daß bei Ausfall des Betriebsgenerators lediglich die Anlaufzeit des Relais, nicht aber seine Umschlagzeit eingeht, während bei der Wiederkehr des Betriebsgenerators lediglich die Umschlagzeit des Schaltrelais für die Umschaltzeit maßgebend ist.In summary, it should be noted that the advantage of the circuit arrangement according to the invention is therein lies in the fact that if the operating generator fails, only the start-up time of the relay, but not its turnover time is received, while when the operating generator returns, only the turnaround time of the switching relay is decisive for the switchover time.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Circuit arrangement for systems of telecommunications, in particular carrier frequency telephony, for the automatic connection of a backup generator in place of a disturbed operating generator, the outputs of which are decoupled by a differential transformer, characterized in that the S expensive winding of a biased relay (T) with the output of the operating generator (GI) is connected and a contact (Z) of the relay (T) short-circuits the output of the substitute generator (G II) as long as the operating generator (GI) supplies voltage, while if the operating generator (GI) fails, the short circuit on the substitute generator (GII) is canceled.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the relay has a second winding (T II) through which a constant control current flows to generate the bias.

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the relay is connected to each of the two generators (G I, GII) can be switched on, making it an operating generator.

4. Circuit arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that both windings (TI, TII) of the relay can be switched.

5. Circuit arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the reserve generator is short-circuited during provision via a load resistor (W 3 or W 4).

6. Circuit arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that for the removal of the Control voltage for the relay an additional winding on the output transformer of the Generator is provided.

7. Circuit arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that a rectifier arrangement (D 1, D2; Z) 3, D 4) is provided for the control voltage of the relay.

8. Circuit arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that an additional relay (RI or RIl) is connected to the control voltage, which causes a display or an alarm in the event of a fault.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings