DE3039575A1

DE3039575A1 - Speisevorrichtung fuer einen in einer ferngespeisten nachrichten-uebertragungsstrecke liegenden verbraucher

Info

Publication number: DE3039575A1
Application number: DE19803039575
Authority: DE
Inventors: Yves le Trappes Grand; Rene Paris Migeon
Original assignee: Compagnie Industrielle de Telecommunication CIT Alcatel SA; Nokia Inc
Current assignee: Alcatel CIT SA; Nokia Inc
Priority date: 1979-10-26
Filing date: 1980-10-20
Publication date: 1981-05-07
Also published as: CA1156323A; GB2063029B; FR2469053A1; GB2063029A; US4357545A; NL8005900A

Description

2 0. Oki 1930

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SPEISEVORRICHTUNG FÜR EIHEN IN EINER FEP.N-

GESPE 13TEH ITACHRICHT EET-ÜBERTP.ÄGUNGSSTRECKE

LIEGENDEN VERBRAUCHER

Die Erfindung betrifft eine Speisevorrichtung für einen in einer ferngesoeisten Übertragungistrecke liegenden Wechselstrom-Verbraucher, durch die eine über eine elektrische Stromquelle sich schließende Fernspeiseschleife läuft.

Die Energiezufuhr zu in einer Übertragungsleitung liegenden Stromverbrauchern (Verstärker u.a.) erfolgt abschnittsweise über voneinander unabhängige Fernspeisestrecken. Jeder dieser Abschnitte umfaßt eine Fernspeiseschleife, die über den ganzen Streckenabschnitt läuft. Die Schleife besteht aus Leitern der Übertragungsstrecke und schließt sich über eine Speisestromquelle. Die für den Betrieb der über einen Abschnitt verteilt angeordneten Verbraucher notwendige Energie wird meistens mit Hilfe von örtlichen Weichen entnommen, die in Höhe des Verbrauchers in Reihe in die Fernspeiseschleife eingefügt sind.

Eine Unterbrechung der Fernspeiseschleife beispielsweise durch Kabelbruch führt wegen der entfallenden Fernspeisung zu einer Betriebsunterbrechung aller in dem betroffenen Fernspeiseabschnitt liegenden Einrichtungen. Die dabei ebenfalls nicht mehr funktionerenden Fehlerfernlokalisierungssysteme können innerhalb des Fernspeiseabschnitts die Bruchstelle nicht ausmachen, und die Verbindung kann zwischen einem Ende der Leitung und der Bruchstelle nicht mehr aufrechterhalten werden, was sehr nachteilig ist, wenn an den ausfallenden Leitungsabschnitt eine Abzweigung angeschlossen ist, die eine zusätzliche

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Verbindung darstellt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fernspeisevorrichtung anzugeben, bei der alle vor einer Bruchstelle der Strecke liegenden Verbraucher weiter mit Strom versorgt werden. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst. Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele für die Fernspeisung mit Wechselstrom von in einer Übertragungsleitung liegenden Verbrauchern näher erläutert, Diese Beschreibung erfolgt anhand der beiliegenden Zeichnungen, in denen

Fig. 1 die an sich bekannte Struktur einer Wechselstromfernspeisung in einer mit Verstärkern versehenen koaxialen Übertragungsstrecke,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße in der Fernspeisestrecke aus Fig. L eingesetzte Speisevorrichtung und

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Variante zur Fernspeisevorrichtung aus Fig. 2 zeigt, die auf eine Fernspeisestrecke angewandt wird, bei der im Unterbrechungsfall die Speisung auch vom entgegengesetzten Streckenende aus erfolgt.

Fig. L zeigt einen Abschnitt einer bidirektionalen Übertragungsstrecke mit einem Koaxialkabel L, die mit aufeinanderfolgenden, für die Fernspeisung als Verbraucher wirkenden Verstärkerstationen A, B, C, D ausgerüstet ist, die mit Wechselstrom ferngespeist werden. Die Verstärkerstationen A und D sind Hauptstationen, die einen herkömmlich aufgebauten Fernspeiseabschnitt begrenzen, zu dem die Zwischenstationen B und C

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gehören, deren Anzahl zur Vereinfachung der Figur hier auf zwei beschränkt wurde. Dieser Fernspeiseabschnitt umfaßt eine in der Hauptstation A, d.h. am Ende E liegende Wechselstromquelle 2 und eine an dieser Wechselstromquelle endende Fernspeiseschleife, die über den zwischen den Hauptstationen A und D liegenden Leitungsabschnitt verläuft. Abgesehen von den Verstärkerstationen verläuft die Fernspeiseschleife über den Innenleiter und den Außenleiter des Koaxialkabels 1; in den Verstärkerstationen verläuft sie über im Nebenschluß liegende Leiter, die an die Eingangs/Ausgangsklemmen der Stationen über Signal-Speisestromfilter 3 angeschlossen sind. In der Hauptverstärkerstation D wird die Schleife durch einen Abschlußwiderstand 4 geschlossen.

Speisestrom-Signalfilter 3 sind gut bekannt. Sie weisen drei Klemmen auf; eine für das Signal und den Speisestrom gemeinsame Klemme, die an den Innenleiter eines Koaxialkabels angeschlossen ist, eine Signalklemme, die an einen Eingang/Ausgang eines bidirektionalen Signalsverstärkers 5 angeschlossen ist, und eine Fernspeisestromklemme. Sie enthalten ein Hochpaßfilter, das zwischen ihre gemeinsame Klemme und die Signalklemme geschaltet ist, und ein Tiefpaßfilter, das zwischen ihre gemeinsame Klemme und die Speisestromklemme geschaltet ist.

Die für die Einrichtungen in den Stationen A, B, C und insbesondere für ihren bidirektionalen Signalverstärker erforderliche Energie wird der Speisestromklemme mit Hilfe von örtlichen in die Nebenschlüsse in Reihe geschalteten Speisekreisen entnommen, die in den Verstärkerstationen die Speisestromklemmen der Signal-Speisestromfilter 3 verbinden. Diese

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örtlichen Spei^ekreise umfassen in herkömmlicher Weise einen Transformator 6, dessen Primärwicklung zwischen den Speisestromklemmen der den bidirektionalen Signalverstärker 5 der betrachteten Verstärkerstation umgebenden Signal-Speisestromfilter 3 liegt und dessen Sekundärwicklung einen Gleichrichterkreis 7 speist, der die verschiedenen gewünschten Versorgungsspannungen liefert.

In jeder ferngespeisten Verstärkerstation B, C ist eine Induktivität 8 im Nebenschluß zur Fernspeiseschleife geschaltet, um die aufgrund der Kapazität des Koaxialkabels L und der Verstärker auftretenden Reaktanzverluste auszugleichen und den Leistungsfaktor der Wechselstrom-Fernipeiseschleife zu verbessern.

Bei einer Fernspeisestrecke, wie sie in Fig. L dargestellt ist, führt eine Leitungsunterbrechung, beispielsweise durch Bruch des Koaxialkabels L, zu einem Speisestromausfall· für die Verstärker und folglich, wie weiter oben bereits angedeutet, zu einem Ausfall der nicht dargestellten Fernfehlerlokalisierungssysteme und der eventuell bestehenden, vor der Bruchstelle, aber innerhalb des betroffenen Abschnitts liegenden Signalabzweigungen. Zur Vermeidung dieser Speiseunterbrechung wenigstens für die zwischen Bruchstelle und Wechselstromguelle liegenden Verbraucher, muß im Unterbrechung-sfall eine Schleife hergestellt werden, über die der Fernspeisestrom in Höhe der letzten vor der Bruchstelle liegenden Verstärkerstation zurückgeführt werden kann.

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Fig. 2 zeigt für eine vom Ende Ξ ferngespeiste Verstärkerstation das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Speisevorrichtung, mit der diese Schleifenbildung durchgeführt werden kann. Man erkennt wieder den bidirektionalen Signalverstärker 5, der schematisch die Einrichtungen einer Verstärkerstation darstellt, und die beiden Signal-Speisestromfilter 3, die zwischen den Eingängen/Ausgängen des bidirektionalen Signa 1Verstärkers 5 und den Innenleitern des Koaxialkabels 1 liegen.

Der örtliche Speisekreis besteht aus einem Gleichrichter 7, der auf den hier nicht angeschaltet dargestellten Klemmen 9 die für die Einrichtungen der betrachteten Verstärkerstation notwendigen Versorgungsspannungen liefert, und aus einem Transformator 6, dessen Primärwicklung zwischen den Speisestromklemmen der Signa1-Speisestromfilter 3 in Reihe geschaltet ist und dessen Sekundärwicklung den Gleichrichterkreis 7 speist.

Die Induktivität 8 ist wieder im Nebenschluß zur Fernspeiseschleife zwischen der Primärwicklung des Transformators 6 und den Außenleitern der Koaxialpaare 1 angeschlossen. Die Außenleiter benachbarter Koaxialleiterstücke sind elektrisch miteinander verbunden.

Ferner ist eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Schleifenwiderstand 10 und einem gesteuerten Unterbrecher, der aus einem beweglichen Kontakt 11 und aus einem Ruhekontakt 12 eines Relais 13 gebildet wird, zu einem Teil der Induktivität parallelgeschaltet.

Eine zweite_lokale Speiseschaltung besteht aus einem Gleichrichterkreis 14, der mit der an den Klemmen eines in der

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— J_vJ —

Fernspeiseschleife hinter der Primärwicklung des Transformators 6 jenseits der Induktivität 8 liegenden Widerstands 15 abgreifbaren Spannung beaufschlagt wird.

Ein zweiter gesteuerter Unterbrecher, der sum Widerstand 15 parallelgeschaltet ist, besteht aus dem beweglichen Kontakt Il und dem Arbeitskontakt 20 des Relais 13.

Ein Steuerkreis für die gesteuerten Unterbrecher Ll, '.2 besteht aus der Spule des Relais 13, die über einen Vorwiderstand 16 vom örtlichen Speisekreis 7 gespeist wird, und aus einem Relais 17, das durch den zweiten örtlichen Speisekreis L 4 unmittelbar gespeist wird und dessen beweglicher Kontakt L8 und Arbeitskontakt L9 den Widerstand 16 kurzschließen.

Der Schleifenwiderstand LO bildet, wenn er zu einem Teil der Induktivität 8 parallelgeschaltet ist, einen Schleifennebenschluß, über den der Wechselfernspeisestrom wiih. sam zurückgeführt werden kann. Der Wert dieses Widerstands wird so gewählt, daß er unter Berücksichtigung des Autotransformatoreffekts aufgrund der Parallelschaltung zu einem Teil der Induktivität 8 für die Wechselstromspeisequelle eine Impedanz darstellt, die in etwa so groß wie die Impedanz des von ihm kurzgeschlossenen Teils der Fernspeiseschleife ist.

Der Widerstand 16 hat einen Wert derart, daß, wenn er in den Erregerkreis des Relais 13 eingeschaltet ist, er dieses Relais in der Arbeitsstellung hält, es jedoch nicht durch den Gleichrichterkreis 7 aus seiner Ruhestellung in seine Arbeitsstellung übergehen läßt-«·

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Der Widerstand 15 besitzt einen geringen Wert, der jedoch dazu ausreicht, daß, wenn er nicht kurzgeschlossen ist, die durch den Fernspeisestrom an seinen Klemmen liegende Spannung nach Gleichrichtung das Relais 17 betätigen kann, und zwar vorzugsweise mit einer Fernspeisespannung, die kleiner ist als die, mit der bei kurzgeschlossenem Widerstand 16 das Relais L3 betätigt werden kann.

Bei fehlender Fernspeisewechselspannung vom Ende E, in dessen Richtung sich die Wechselstromspeisequelle befinden soll, arbeitet keiner der Gleichrichterkreise 7 und i4 der lokalen Speisevorrichtung, die Relais 13 und 7 befinden sich in Ruhestellung, der Widerstand i.5 ist in die Fernspeiseschleife eingeschaltet und der Schleifenwiderstand 10 ist an die Klemmen der Induktivität 8 angeschlossen.

Erscheint am Ende E eine Wechselspannung von der Speisestromquelle, so wird dadurch in der Primärwicklung des Stromtransformators 6 ein Wechselstrom hervorgerufen, von dem ein Teil über den Schleifenwiderstand 10 und die Induktivität zurück zum Ende E über den Außenleiter der Koaxialleitung ι fließt und ein anderer Teil durch den Widerstand L5 in Richtung des Signal-Speisestromfilters 3 des Endes 0 verläuft.

Liegt in der Fernspeiseschleife zwischen der Speisequelle und der betrachteten Verstärkerstation kein Fehler vor, so reicht der durch den Transformator 6 und zum Ende E über den Schleifenwiderstand 1.0 und die Induktivität 8 zurückfließende Teilstrom für den richtigen Betrieb des ersten lokalen Speisekreises, bestehend aus Transformator 6 und Gleichrichterkreis 7, aus.

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Liegt in der Verbindung zwischen den folgenden ans Ende O geschalteten Verstärkerstation keine Unterbrechung vor, so reicht die Stärke des durch den Widerstand L5 fließenden Teilstroms aus, um über den Gleichrichterkreis L4 des zweiten lokalen Speisekreises das Relais L7 zu erregen. Das Relais 17 kippt dadurch in die Arbeitsstellung und schließt den Widerstand 16 kurz, wodurch das Relais 13 ausgehend vom Gleichrichterkreis 7 des ersten lokalen Speisekreises erregt werden kann. Das Relais 13 geht seinerseits in Arbeitsstellung über, gibt dadurch den Schleifenwiderstand LO frei und schließt den Widerstand 15 kurz. Dadurch steht die Primärwicklung des Transformators 6 in direkter Verbindung mit dem Signal-Speisestromfiltern 3. Außerdem führt das Kurzschließen des Widerstands 15 zu einer Unterbrechung des Betriebs des zweiten lokalen Speisekreises, zu einem Rückfall des Relais 17 in die Ruhestellung und zu einem Wiedereinschalten des Widerstands 16 in den Erregerkreis des Relais L3, der mit verringertem Haltestrom in Arbeitsstellung gehalten wird.

Liegt in der Verbindung mit der folgenden ans Ende angeschlossenen Verstärkerstation eine Unterbrechung vor, so hat der durch den Widerstand 15 laufende Strom eine geringe Stärke, die nicht dazu ausreicht, den zweiten lokalen Speisekreis arbeiten zu lassen und das Relais 17 zu erregen. Letzteres hält das Relais 13 in Ruhestellung, das den Schleifenwiderstand 10 dauernd an die Klemmen der Induktivität 8 anschließt, die unter diesen Bedingungen die Rolle eines Autotransformators spielt. Der Schleifenwiderstand LO schließt die Fernspeiseschleife und

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läßt in der Primärwicklung des Transformators 6 einen Fernspeisestrom fließen, dessen Stromstärke dazu ausreicht, den Gleichrichterkreis 7 in geeigneter Weise arbeiten zu lassen.

Wenn die Fern speisestrecke nicht in Betrieb ist, d.h. wenn die Wechselstromspeisequelle außer Betrieb ist, sind sämtliche Schleifenwiderstände der von ihr ferngespeisten Verstärker stationen zur Fernspeiseschleife in Nebenschluß geschaltet.

Wird die Fernsneisestrecke in Betrieb gesetzt, so steigt die von der Wechselstromspeisequelle gelieferte Spannung an. Wenn die Nennstromstärke erreicht ist, ist die erste normal gespeiste Verstärkerstation die der Stromquelle am nächsten liegende, während die anderen Verstärkerstationen zwischen sich und der Stromauelle Schleifenwiderstände haben, die einen mehr oder weniger großen Teil des Fernspeisestroms abzweigen. In dieser ersten Verstärkerstation liegt ein bestimmter Fernspeisestrom in Richtung auf die folgenden Verstärkerstationen vor, durch den der Schleifenwiderstand freigegeben werden kann. Daraufhin wird die folgende Station ebenfalls normal gespeist, und ein bestimmter Fernspeisestrom in Richtung auf die nachfolgenden Verstärkerstationen gestattet die Freigabe des folgenden Schleifenwiderstands usw. Die Freigabe der Schleifenwiderstände erfolgt nacheinander von der Speisequelle bis zur letzten Verstärkerstation der Fernspeisestrecke.

Kommt es zu einer Unterbrechung in der Fernspeisestrecke, so hört die Speisung der Verstärkerstationen dieser Strecke auf und es werden sämtliche Schleifenwiderstände eingeschaltet. Dadurch wird ein für die der Speisequelle am nächsten

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liegende Verstärkerstation ausreichender Fernspeisestrom wieder hergestellt, wenn der Bruch nicht gerade zwischen dieser Verstärkerstation und der Quelle liegt. Liegt ferner der Bruch nicht zwischen dieser Verstärkerstation und der folgenden Verstärkerstation, so liegt in dieser Verstärkerstation ein Fernspeisestromfluß zu den nachfolgenden Stationen vor, durch die der folgende Schleifenwiderstand freigegeben wird. Die Freigabe der Schleifenwiderstände erfolgt nacheinander bis zur unmittelbar vor der Bruchstelle liegenden Verstärkerstation. In dieser letzten Verstärkerstation ist der Fernspeisestromfluß zu den jenseits der Bruchstelle in bezug auf die Speisequelle gesehen liegenden Verstärkerstationen Null oder zu gering, um die Freigabe des Schleifenwiderstanc's zu gestatten, der damit der letzte ist-und die Fernspeiseschleife über den Widerstand 10 schließt.

Mit der soeben unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Fernspeisevorrichtung wird die Fernspeisung lediglich für die in bezug auf die Wechselstromquelle vor der Bruchstelle liegenden Verstärkerstationen in einer Fernspeisestrecke erreicht. Je näher die Bruchstelle an der Speisequelle liegt, umso nützlicher wäre es, wenn auch die hinter der Bruchstelle liegenden Verstärker wieder versorgt würden. Fig. 3 zeigt das Schaltbild einer Speisevorrichtung in Höhe einer ferngespeisten Verstärkerstation, mit der dieses Ziel erreicht werden kann.

Diese Speisevorrichtung ist für Verstärkerstationen einer unter Normalbedingungen von einem Ende aus gespeisten und im Falle eines Bruchs von beiden Enden aus gespeisten Fernspeisestrecke bestimmt, wobei sich eine Notspeisequelle für wechselstrom an einem Ende der Fernspeiseschleife und eine normale

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X'/echselstroraspeisequelle am anderen Ende befindet. Wird wie für Fig. : angenommen, daß sich die Fernspeisestrecke zwischen den Hauptverstärkerstationen A und D erstreckt und daß die normale Speisequelle in der Hauptverstärkerstation A untergebracht ist, so liegt die Hilfsspeisequelle in der Hauptstation D und wird im Unterbrechungsfall automatisch anstelle des Abschlußwiderstands 4 unter der Überwachung eines die Stromstärke der Fernspeisung im Widerstand 4 messenden Schaltkreises eingeschaltet,

In der Fig. 3 ist wiederum ein Signalverstärker 5 zu sehen, der schematisch den Verbraucher einer ferngespeisten Verstärkerstation darstellt und dessen Eingangs-/Ausgangsklemmen über Signal-/Speisestromfilter 3 an die Innenleiter der in der betrachteten Verstärkerstation endenden Koaxialleitung L angesciilossen sind.

Die Speisung erfolgt beliebig von dem einen oder anderen der beiden lokalen Speisekreise gleicher Ausführung, die in Reihe zwischen den Speisestromklemmen der Filter 3 in die Fernspeiseschleife geschaltet sind und von denen der eine durch einen ersten von der Primärwicklung eines Transformators gespeisten Gleichrichterkreis 30 und der andere durch einen zweiten von der Primärwicklung eines zweiten Transformators 33 gespeisten Gleichrichterkreis 32 gebildet wird. Der eine oder der andere dieser Gleichrichterkreise 30, 32 liefert sämtliche für die Einrichtung der betrachteten Verstärkerstation notwendigen Polarisierspannungen über einen hier nicht dargestellten Diodenentkopplungskreis, der verhindert, daß einer der Gleichrichterkreise in den anderen Strom liefert,und der an die Ausgangs-

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klemmen beispielsweise 34, 35 der Gleichrichterkreise 30, 32 angeschlossen ist. Die Primärwicklungen der Transformatoren 3J, 3 3 sind zwischen den Speisestromklemmen der Filter 3 in Reihe geschaltet.

Wie zuvor liegt eine Induktivität 8 zur Fernspeiseschleife im Nebenschluß, urn den Leistungsfaktor zu verbessern. Sie liegt zwischen dem Verbindungspunkt der Primärwicklungen der Stromtransformatoren 31. und 33 und den 7-uSenleitern der elektrisch miteinander verbundenen Koaxialleitungen 1.

Eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Schleifenwiderstand 10 und einem aus dem mobilen Kontakt 36 und dem Ruhekontakt 37 eines Relais 38 gebildeten Unterbrecher, ist zu einem Teil der Induktivität 8 parallelgeschaltet.

Der Erregerkreis für die Ipule des Relais 38, das die Einkopplung des Schleifenwiderstands 10 oder seine Freigabe steuert, wird in gleicher Weise vom ersten wie vom zweiten Gleichrichterkreis 30 bzw. 32 der lokalen Speisekreise über einen Diodenentkopplungskreis 39 gespeist, durch den vermieden wird, daß einer der lokalen Speisekreise Strom in den anderen leitet. Der Erregerkreis enthält einen Widerstand 40, der durch zwei gesteuerte, in Reihe geschaltete Unterbrecherkontaktpaare kurzgeschlossen wird; eines dieser Unterbrecherkontaktpaare besteht aus einem beweglichen Kontakt 41 und einem Arbeitskontakt 42 eines unmittelbar vom erstenJGleichrichterkreis 30 gespeisten Relais 43, und das andere Unterbrecherkontaktpaar besteht aus einem beweglichen Kontakt 44 und einem Ärbeitskontakt 45 eines direkt vom zweiten Gleichrichterkreis 32 gespeisten Relais 46.

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Der Widerstand 40 ist in seinem Wert so bemessen, da B er, wenn er in den Erregerkreis des Relais 33 eingeschaltet ist, dieses Relais in seiner Arbeitsstellung hält, jedoch nicht das Relais durch den einen oder anderen der lokalen Speisekreise von seiner Ruhestellung in seine ,Arbeitsstellung übergehen läßt.

Der Schleifenwiderstand 10 wird so gewählt, daß,, wenn er eingeschaltet ist, ein genügend starker Fernspeisestrom nebengeschlossen wird, um das normale Funktionieren eines lokalen Speisekreises zu gewährleisten.

Bei fehlender Wechselspannung mit der Fernspeisefrequenz zwischen den Leitern der Enden der Koaxialpaare 1, die in der betrachteten Verstärkerstation eintreffen, arbeitet keiner der beiden Gleichrichterkreise 30, 32 der lokalen Speiaekreise; die Relais 38, 43 und 46 befinden sich alle in Ruhestellung und der Schleifenwiderstand IO ist zur Fernspeiseschleife über die Induktivität 8 nebengeschlossen. Daraus ergibt sich, daß, wenn die Fernspeisestrecke nicht in Betrieb ist, sämtliche Schleifenwiderstände der von ihr ferngespeisten Verstärkerstationen zur Fernspeiseschleife nebengeschlossen sind.

Die betrachtete Verstärkerstation wird nur jeweils von einem der Enden mit Wechselstrom ferngespeist, vom Ende E, wenn die Energie von der normalen Speisequelle kommt, wobei die Hilfsspeiseguelle für Wechselstrom entweder nicht angeschlossen (normaler Betriebsfall) oder durch eine Unterbrechung abgetrennt ist, oder vom Ende 0 aus, wenn die Energie von der Hilfsspeisequelle für Wechselstrom geliefert wird, wobei dann die normale Speisequelle durch eine Unterbrechung in der betrachteten Verstärkerstation isoliert ist.

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Wird die Verstärkerstation von inrem Ende E aus ferngespeist, so entwickelt die normale Speisequelle eine Wechselspannung der Fernspeisefrequenz zwischen Außen- und Innenleiter der am Ende E eintreffenden Koaxialleitung L. Durch das Auftreten dieser Wechselspannung wird in der Primärwicklung des Transformators 31. ein Wechselstrom hervorgerufen, von dem ein Teil den Schleifenwiderstand LO und die Induktivität 8 durchläuft, um dann in Richtung zum Ende E über den Außenleiter des Koaxialpaars 1 zurückzufließen, und von dem ein anderer Teil durch die Primärwicklung des zweiten Transformators 3 3 in Richtung auf das Signal-/Speisestromfilter 3 des Endes 0 fließt. Wenn diese Spannung zunimmt, um ihren Nennwert zu erreichen, nimmt die Stromstärke des durch die Primärwicklung des ersten Transformators 31 fließenden Strom zu, überschreitet einen ersten Wert, bei dem der erste Gleichrichterkreis 30 das Relais 43 speisen kann, so daß dieses in Arbeitsstellung übergeht, überschreitet dann einen zweiten Wert, bei dem der erste Gleichrichterkreis 30 eine normale Speisung der Einrichtung der betrachteten Verstärkerstation und des Erregerkreises des Relais 38 bewirkt, das aber wegen des Widerstands 40 noch in Ruhestellung bleibt; dieser zweite Wert wird notwendigerweise wegen des stromdurchflossenen Schleifenwiderstands 10 erreicht, sobald die Wechselspannung der Fernspeisefrequenz ihren Nennwert am Ende E erreicht.

Liegt zwischen dieser betrachteten Verstärkerstation und der in bezug auf die normale Speisequelle weiter entfernt liegenden Verstärkerstation kein Bruch vor, so reicht der durch die Primärwicklung des zweiten Transformators 33 fließende Strom

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dazu aus, das Relais 46 durch den zweiten Gleichrichterkreis anziehen zu lassen, den Widerstand 40, der das Anziehen des Relais 38 durch den ersten Gleichrichter 30 gestattet, kurzzuschließen und den Schleifenwiderstand 10 freizugeben.

Liegt zwischen der hier betrachteten Verstärkerstation und der in bezug auf die normale Speisequelle weiter entfernt liegenden folgenden Verstärkerstation ein Bruch vor, so bleibt die Stärke des durch die Primärwicklung des zweiten Transformators 33 fließenden Stroms zu gering, als daß das Relais 46 anziehen könnte, das sich dem Anzug des Relais 38 durch den zweiten Gleichrichterkreis 32 widersetzt. Der Schleifenwiderstand 10 bleibt eingeschaltet und gewährleistet so das Fließen eines Stroms in der Primärwicklung des ersten Transformators 3 1, der ausreichend groß ist, damit der erste Gleichrichterkreis 30 die Einrichtung der betrachteten Verstärkerstation normal speisen kann.

Wird die Verstärkerstation von ihrem Ende 0 aus ferngespeist, so liefert die Hilfsspeisequelle eine Wechselspannung mit der Fernspeisefrequenz zwischen dem Außen- und Innenleiter der am Ende 0 eintreffenden Koaxialleitung L. Durch das Auftreten dieser Wechselspannung wird in der Primärwicklung des zweiten Transformators 33 ein Wechselstrom hervorgerufen, von dem ein Teil den Schleifenwiderstand 10 und die Induktivität 8 durchfließt, um über den Außenleiter der Koaxialleitung L zum Ende 0 zurückzufließen, von dem ein anderer Teil die Primärwicklung des ersten Transformators 31 in Richtung auf das Signal-/Speisestromfilter 3 des Endes E durchquert. Wenn diese

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Wechselspannung auf ihren Nennwert ansteigt, wächst die Stromstärke des durch die Primärwicklung des zweiten Transformators 3 3 fließenden Stroms, überschreitet einen ersten Wert, bei dem der zweite Gleichrichterkreis 32 das Relais 46 ausreichend speisen kann, um es in Arbeitsstellung übergehen zu lassen, und überschreitet dann einen zweiten Wert, bei dem der zweite Gleichrichterkreis 32 die Einrichtung der betrachteten Verstärkerstation und den Erregerkreis des Relais 38 normal speisen kann, das wegen des eingeschalteten Widerstands 40 in Ruhestellung bleibt; dieser zweite Wert wird notwendigerweise wegen des nebengeschlossenen Schleifenwiderstands i.O erreicht, sobald die Wechselspannung mit der Fernspeisefrequenz ihren Nennwert am Ende 0 erreicht.

Liegt zwischen der betrachteten Verstärkerstation und der in bezug auf die Hilfsspeisequelle weiter entfernt liegenden benachbarten Verstärkerstation keine Unterbrechung vor, so reicht die Stromstärke des durch die Primärwicklung des ersten Transformators fließenden Stroms aus, um das Relais 43 durch den ersten Gleichrichterkreis 30 anziehen zu lassen, den Widerstand 4O, der das Anziehen des Relais 38 durch den zweiten Gleichrichterkreis 32 gestattet, kurzzuschließen und den Schleifenwiderstand 10 freizugeben.

Liegt zwischen den soeben genannten Verstärkerstationen dagegen eine Unterbrechung vor, so bleibt die Stromstärke des durch die Primärwicklung des ersten Transformators 31 fließenden Stroms zu gering, um das Relais 43 in Anzug zu bringen, das sich dem Anzug des Relais 38 durch den zweiten Gleichrichterkreis 32 widersetzt. Der Schleifenwiderstand 10 bleibt eingeschaltet und

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sorgt dafür, daß in der Primärwicklung des zweiten Transformators 33 ein ausreichend großer Strom fließt, damit der zweite Gleichrichterkreis 32 die Einrichtung der betrachteten Verstärkerstation normal speisen kann.

Beim Inbetriebsetzen einer Speisestrecke wird durch das Einschalten der normalen Speisequelle, während die Hilfsspeisequelle abgeschaltet und durch einen Abschluß ersetzt ist, die schrittweise Freigabe der aufeinanderfolgenden Schleifenwiderstände bewirkt, wobei mit dem Schleifenwiderstand der der normalen Speisequelle am nächsten liegenden ferngespeisten Verstärkerstation begonnen wird; dieser Freigabeprozeß entspricht dem im ersten unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Fall.

Eine Unterbrechung der Verbindung innerhalb der Speisestrecke führt zu einer Unterbrechung des Speisestroms, wodurch sämtliche Schleifenwiderstände der ferngespeisten Verstärkerstationen gleichzeitig eingeschaltet werden, worauf die am entgegengesetzten Ende der Fernspeiseschleife liegende Hilfsspeisequelle in Betrieb genommen wird.

Durch das Einschalten der Schleifenwiderstände wird

der. ein ausreichender Fernspeisestrom in der/normalen Speisequelle am nächsten liegenden Verstärkerstation wieder hergestellt, wenn die Bruchstelle nicht zwischen diesen beiden liegt. Wenn ferner die Bruchstelle nicht zwischen dieser Verstärkerstation und der folgenden liegt, so gestattet der Fernspeisestromfluß zu den folgenden Stationen die Freigabe des Schleifenwiderstands dieser Stationen. Es erfolgt eine schrittweise Freigabe von der normalen Speisequelle weg in Richtung auf die Bruchstelle, bis

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zu der unmittelbar vor der Bruchstelle liegenden Verstärkerstation, deren Anschluß wegen des zu geringen Fernspeisestroms zu den folgenden Verstärkerstationen aufrechterhalten bleibt. Auf diese Weise wird für die zwischen der Bruchstelle und der normalen Speisequelle liegenden Verstärkerstationen eine erste Teilfernspeiseschleife ausgehend von der normalen Speisequelle wieder hergestellt.

Durch das Einschalten der Schleifenwiderstände und der Hilfsspeisequelle wird andererseits auch ein für die der Hilfsspeisequelle am nächsten liegenden Verstärkerstation ausreichender Fernspeisestrom hergestellt, wenn die Bruchstelle nicht zwischen diesen beiden liegt. Wenn weiterhin die Bruchstelle sich nicht zwischen dieser Verstärkerstation und den davorliegend3n befindet, so wird durch den Fernspeisestromfluß zu den davorliegenden Verstärkerstationen die Freigabe des Schleifenwiderstands dieser Stationen bewirkt. Die Schleifenwiderstände werden schrittweise zwischen der Hilfsspeisequelle und der Bruchstelle freigegeben, bis zur unmittelbar vor der Bruchstelle liegenden Verstärkerstation, deren Anschluß wegen des zu schwachen, zu den davorliegenden Verstärkerstationen fließenden Fernspeisestroms aufrechterhalten bleibt. Auf diese Weise entsteht von der Hilfsspeisequelle ausgehend eine zweite Teilfernspeiseschleife für die zwischen der Bruchstelle und der Hilfsspeisequelle liegenden Verstärkerstationen.

Beide Teilfernspeiseschleifen zusammen gestatten eine Fernspeisung aller Verstärkerstationen der Fernspeisestrecke, in der die Verbindung unterbrochen wurde.

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Erfolgt die Fernspeisung init einem konstanten Strom und sind die Schleifen-Widerstände alle gleich, so ist es leicht, durch einfaches Messen der Spannung an den Klemmen der normalen Speisequelle die fehlerhafte Verstärkerntation oder den fehlerhaften Leitungsabschnitt festzustellen.

Ohne Beeinträchtigung des Betriebs kann die soeben unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschriebene Fernspeisevorrichtung verschiedene Veränderungen erfahren. Die Relais 43 und 46, deren Stromverbrauch gering ist, können mit einzelnen Speiseschaltungen versehen werden, die jeweils wie die in der in Fig. 2 dargestellte Fernspeisevorrichtung aus einem Gleichrichterkreis bestehen, der von der an den Klemmen eines in den Fernspeisestromkreis zwischen der Primärwicklung des ersten Transformators 31 und die Induktivität 3 im Falle des Relais 3 3 und zwischen die Primär-wicklung des zweiten Transformstors 3 3 und die Induktivität 8 im Falle des Relais 46 geschalteten Widerstands anliegenden Spannung gesperrt wird, wobei diese beiden Widerstände durch ein r>aar Zusatzkontakte des Relais 38, die in Ruhestellung offen sind, kurzgeschlossen werden.

Die verschiedenen für die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Speisevorrichtungen verwendeten Relais können darch Halbrichtervorrichtungen ersetzt v/erden, beispielsweise durch über Logik schaltungen gesteuerte Thyristoren, die durch Stromdetektoren gesteuert werden, die im Speisestromweg zwischen den Speisestromklemmen der Filter zu beiden Seiten der Induktivität 8 oder allgemeiner des 7<nschlußpunkts des Schleifenwiderstands IO angeordnet sind.

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Claims

COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS

CIT-ALCATEL S.A. 12, rue de la Baume, 75008 PARIS, Frankreich

SPEISEVORRICHTUNG FÜR EINEN IN EINER FERNGESPEISTEN NACHRICHTEN-ÜBERTRAGUNGSSTRECKE LIEGENDEN VERBRAUCHER

PATENTANSPRÜCHE

1 -I Speisevorrichtung für einen in einer ferngespeisten Ubertragungsstrecke liegenden Wechselstrom-Verbraucher, durch die eine über eine elektrische Stromquelle sich schließende Fernspeiseschleife läuft, dadurch gekennzeichne L, daß ein gesteuerter Unterbrecher (11, 12, 36, 37) in Reihe mit einer Schleifenimpedanz (8, 10) in Höhe des Verbrauchers (5)im Nebenschluß in der Fernspeiseschleife liegt und diese in zwei Teilschleifen trennt, von denen eine zur elektrischen Speisequelle (2) führt, daß zwei örtliche Speisekreise (7, 14, 30, 32) zu beiden Seiten der Schleifenimpedanz in der Fernspeiseschleife angeordnet sind, von denen ein erster Speisekreis die Speisung des Verbrauchers übernimmt und in die zur Speisequelle führende Teilschleife geschaltet ist, während der zweite örtliche Speisekreis in der anderen Teilschleife liegt, und daß ein Steuerkreis für den gesteuerten Unterbrecher vorgesehen ist, der auf die Betriebszustände der beiden örtlichen Speisekreise anspricht und den gesteuerten Unterbrecher bei Ausfall des ersten Speisekreises schließt und,

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wenn die beiden Speisekreise gleichzeitig in Betrieb sind, in Öffnungsstellung hält.

2 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zweiten gesteuerten Unterbrecher (20, 11) aufweist, der in der Pernspeiseschleife parallel zum zweiten lokalen Speisekreis (L4) angeordnet ist und durch den Steuerkreis (13) des ersten gesteuerten Unterbrechers entgegengesetzt gesteuert wird.

3 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Nebenschluß zum Speisekreis eine Induktivität (8) aufweist und daß die Schleifenimpedanz in Reihe mit dem gesteuerten Unterbrecher (11, 12, 36, 37) aus der Serienschaltung eines Widerstandes (10) mit einem Teil der Induktivität besteht.

4 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesteuerte Unterbrecher aus dem beweglichen Kontakt (11) und dem Ruhekontakt (12) eines ersten Relais (13) besteht, dessen Erregerkreis vom ersten lokalen Speisekreis (7) gespeist wird und der einen Reihenwiderstand (16) im Nebenschluß zu dem beweglichen Kontakt (18) und zum Arbeitskontakt (19) eines zweiten Relais (17) aufweist, das durch den zweiten lokalen Speisekreis (14) gespeist wird.

5 - Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurchgekennzeichnet, daß ein zweiter gesteuerter Unterbrecher in der Fernspeiseschleife parallel zum zweiten lokalen

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Speisekreis (14) liegt und aus dem beweglichen Kontakt (11) und einem Arbeitskontakt (20) des ersten Relais (13) besteht.

6 - Vorrichtung nach Anspruch L, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerkreis für den gesteuerten Unterbrecher (36, 37) ein weiterer Unterbrecher (4i, 42) vorgesehen ist, daß die beiden Unterbrecher je auf den Betriebszustand eines der örtlichen Speisekreise (30, 32) ansprechen und das Schließen des gesteuerten Unterbrechers (3b, 37) bewirken, wenn mindestens einer der lokalen Speisekreise (30, 32) nicht funktioniert, und im entgegengesetzten Fall den Unterbrecher öffnen.

7 - Vorrichtung nach Anspruch 6, . dadurch gekennzeichnet, daß der erste gesteuerte Unterbrecher aus dem beweglichen Kontakt (36) und dem Ruhekontakt

(37) eines ersten Relais (38) und der Steuerkreise für den ersten gesteuerten Unterbrecher aus dem Erregerkreis des ersten Relais (38) besteht, der von einem beliebigen lokalen Speisekreis über einen Entkopplungskreis (39) gespeist wird und einen Reihenwiderstand (40) aufweist, der zum beweglichen Kontakt (41) und zum Arbeitskontakt (42) eines zweiten Relais (43) in Nebenschluß geschaltet ist, die ihrerseits mit dem beweglichen Kontakt (44) und dem Arbeitskontakt (45) eines dritten Relais (46) in Reihe geschaltet sind, wobei das zweite Relais (43) ausschließlich vom ersten lokalen Speisekreis und das dritte Relais ausschließlich vom zweiten lokalen Speisekreis gespeist wird.

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8 - Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste gesteuerte Unterbrecher aus dem beweglichen Kontakt (36) und aus dem Ruhekontakt (37) eines ersten Relais (38) besteht und daß der Erregerkreis des ersten Relais von einem beliebigen der beiden lokalen Speisekreise (30, 32) über einen Entkopplungskreis (39) gespeist wird und einen Reihenwiderstand (40) aufweist, der durch den beweglichen Kontakt (41) und den Ärbeitskontakt (42) eines zweiten Relais (43) in Serie mit dem beweglichen Kontakt (44) und dem Arbeitskontakt (45) eines dritten Relais (46) überbrückt wird, wobei das zweite und das dritte Relais je mit einem der Speisekreise (30, 32) verbunden sind.

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