Anlage zur trägerfrequenten Nachrichtenübermittlung. Die Erfindung bezieht sich auf eine An lage zur trägerfrequenten Nachrichtenüber mittlung zwischen zwei bemannten Verstär- kerämtern über unbemannte Verstärkerstatio- nen und zwei für jeweils eine Verkehrsrich tung dienende koaxiale Kabel, die beispiels weise unter Gasdruck stehen können.
Bei bekannten Anlagen dieser Art sind zum Beispiel in Abständen von etwa 80 km bemannte Verstäkerämter angeordnet, wäh rend zwei unbemannteVerstärkerstationen an einer oder beiden Seiten eines bemannten Ver- gtärkeramtes in Abständen von jeweils etwa 16 km vorgesehen sind. Wenn eine solche Anlage einmal in Betrieb genommen ist, ist es notwendig, dass Störungen längs eines nicht überwachten Abschnittes sofort aufge nommen und gemeldet werden, so dass sie ohne eine unnötige Unterbrechung der Über tragung möglichst bald behoben werden können.
Die erfindungsgemässe Anlage kennzeich- net sich dadurch, dass die Innenleiter der bei den koaxialen Kabel ausser der Übertragung von Trägerwellen als Übertragungsmittel für ,den zur Speisung der den unbemannten Sta tionen zugeordneten, in einer Richtung wir kenden Verstärker erforderlichen Kraft strom und für Niederfrequenzströme dienen, die nicht nur eine Überwachung der Anlage, sondern auch eine Nachrichtenübermittlung zwischen einem bemannten und zum minde sten einem unbemannten Verstärkeramt er möglichen.
In einer nachstehend beschriebenen vor zugsweisen Ausführungsform der Erfindung wird die Anlage in einer solchen Weise be trieben, dass ein Alarmgeber an den bemann ten Stationen zur Auslösung kommt, wenn der Gasdruck des Kabels unter einen voraus bestimmten Wert gesunken ist. Eine zweck mässige Vorrichtung, die mit dem Alarm geber verbunden ist, ermöglicht eine schnelle Feststellung von Ort und Stelle einer Stö- rung. Um die Behebung eines solchen Feh lers zu vereinfachen, ist ein Sprechstromkreis vorgesehen, über den eine Nachrichtenüber mittlung zwischen dem bemannten und einem unbemannten Amt erfolgen kann.
Diese Sprechstrom- und Alarmstromkreise entste hen durch Verwendung des Innenleiters der koaxialen Kabel, die auch für .die Kra.ft- stromübertragung zu den Verstärkerämtern dienen.
Nachstehend sind einige Ausführungsbei spiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher beschrieben: Die Fix. 1 ist ein Gesamtbild der Anlage, bestehend aus zwei bemannten Verstärker ämtern mit einer Anzahl zwischenliegender unbemannter Verstärkerämter; die Fig. 2 zeigt nähere Einzelheiten der Anlage; die Fig. 3 zeigt eine Konstant-Strom- anordnung, die für eine unbemannte Station, nach Fig. 2 benutzt werden kann; die Fig. 4 zeigt eine Variante des in der Anordnung nach Fig.3 durch das gestrichelte Rechteck umrahmten Teils.
In der folgenden Beschreibung sind sämt liche gleiche Schaltmittel, die in den verschie denen Figuren benutzt werden, mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In der Fig. 1 ist die bemannte Station 10 über zwei koaxiale Kabel 12 und 13 mit dem fernliegenden bemannten Verstärkeramt 11 verbunden. Zwischen diesen beiden Ämtern liegen vier unbemannte Verstärkerstat.ionen <I>R,,</I> R2, R3 und R4, von denen jede mit. einem von links nach rechts und einem von rechts nach links wirkenden Einwegverstärker 14 bezw. 15 versehen ist.
Die bemannte Station 10 überwacht,die unbemannten Ämter R, und R-., während die unbemannten Ämter R.; und R,4 von der bemannten Station 11 überwacht werden. Die bemannten Stationen können entweder Endstationen oder zwischenliegende Verstärkerämter sein. Im letzteren Falle können zwei unbemannte Verstärkerämter auf beiden Seiten der bemannten Station vor gesehen werden. Die koaxialen Kabel ste hen dauernd unter einem innern Gasdruck, wie im. Betrieb von Vielfach-Fernsprech- kabeln allgemein üblich.
Kraftstrom von 60 Hz von der Strom quelle 16 wird von dem bemannten Verstär- keramt 10 durch die Hochfrequenzfilter 18 und 19 über einen aus zwei Leitern bestehen den Stromkreis, der durch die Innenleiter der beiden koaxialen Kabel 12 und 13 gebildet wird, den unbemannten Verstärkern R, und R. zugeführt. In ähnlicher Weise werden die unbemannten Verstärkerämter R, und R4 mit einem Kraftstrom von 60 Hz von der Strom quelle 1.7 der bemannten Station 11 gespeist.
In jedem unbemannten Amt sind geeignete Transformatoren und Umformer 20 und 21 wie in dem unbemannten Amt R, vorgesehen, über die Kraftstrom für die Einwegverstär ker abgenommen wird.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1 sind ein üblicher Sprechapparat 26, ein Alarmgeber 27 und eine damit verbundene Stromquelle 28 von 2000 Hz vorgesehen, die parallel miteinander und mit der Stromquelle 16 von 60 Hz an geordnet sind.
Die Sprech- und Alarmfre quenzen werden durch die Hochfrequenzfil- ter 18 und 19 über die Innenleiter der koaxia len Kabel 12 und 13 den unbemannten Ver- stärkerämtprrr R, und P" zugeführt, und zwar über dieselben Innenleiter, über die der 60 Hz-Kraftstrom den Verstärkern zugeführt wird.
In ähnlicher Weise erhalten die unbe mannten Ver.stärkerämter R.; und R4 ihre Spreclr- und Alarmfrequenzen von dem be mannten Verstärkeramt 11.
In jedem unbemannten Amt befinden sich ein Sprechstromkreis und zwei Tastrelais für Alarmgebung, die dem Sprechstromkreis 26 und den Ta.strelais 29 des Verstärkeramtes R, entsprechen und parallel zu der Primärwick lung des 60 Hz-Kra.ftstromtransformators 20 angeschlossen sind.
Die an sich im Betrieb von Vielfach -Fernsprechkabeln bekannten Gasdrucl#.tastrelais 29 sind mit dem Mantel des koaxialen Kabels verbunden, so dass ein Alarm in dem bemannten Amt ausgelöst werden kann, wie nachstehend näher be schrieben. Diese Anordnung kann beliebiger Ausführung sein, beispielsweise in Überein stimmung mit dem amerikanischen Patent Nr.<B>1936194</B> vom 21. November 1983.
Die Verbindungen zwischen einem be mannten Amt 10 und einem unbemannten Amt R,. sind eingehend in der Fig. 2 dar gestellt. Die Station 10 besitzt eine Hochfre- quenzsendevorrichtung 34 und eine Hochfre- quenzempfangsvorrichtung 35, die beide mit Vielfach-Endschaltungen- versehen sind,<B>um</B> modulierte Trägerwellen über eine grosse An zahl von Kanälen in einem Frequenzbereich von etwa 1000 kHz dem abgehenden koaxia len Kabel 12 zuzuführen oder von dem an kommenden koaxialen Kabel zu empfangen.
Die Endverstärker 36 und 37 können in irgendeiner Weise mit Strom versorgt wer den, während die Vielfach-Sende- und Emp fangsschaltungen beliebiger Art sein können.
Eine Kraftstromquelle 16 von 60 Hz ist mit der Primärwicklung eines Transforma tors 38 verbunden, dessen Sekundärwicklung über die Filter 18 und 19 mit den Innen leitern der beiden koaxialen Kabel 12 und 13 in Verbindung steht. Die Filter 18 und 19 verhindern dasEindringen derHochfrequenz- zeichenströme in den 60 Hz-Stromkreis und verhindern gleichzeitig, dass die Kraftströme Eingang zu den von den Trägerströmen durchflossenen Stromkreisen erhalten.
Ein Sprechapparat 26 isst an der einen Seite eines doppelten Umschalters 41 be festigt, dessen Mittelpole mit einem aus den Paraallelnetzwerken 43, dem Reihennetz werk 44 und den Sekundärwicklungen der Übertrager 45 und 46 bestehenden Strom kreis 42 verbunden sind. Dieser Stromkreis. 42 liegt parallel zu der Sekundärwicklung des Transformators 38.
Die Netzwerke 48 bieten den Spannungen des 60 Hz-Kraftstro- mes eine relativ hohe Impedanz und verhin dern somit eine Gefährdung des den Sprech apparat 26 benutzenden Teilnehmers.
Ander seits bieten diese Netzwerke eine niedrige Im = pedanz zu den Speech- und 2000 Hz-Frequen- zen und dienen gleichzeitig als Sperrfilter für die Hochfrequenzströme, um ein Über sprechen zwischen den koaxialen Kabeln 12 und 18 während der Übertragung der hohen Frequenzen zu vermeiden. Das Netzwerk 44 bietet den Sprech- und 2000 Hz-Frequenzen eine hohe und den 60 Hz-Kraftspannungen eine niedrige Impedanz.
Wenn somit der Schalter 41 den Sprechapparat mit der Rei- henschaUung 42 verbindet, können Sprech frequenzen von dem Amt 10 über die Netz werke 43 und die Filter 18 und 19 sowie längs den Innenleitern der koaxialen Kabel 12 und 13 den unbemannten Verstärker ämtern R1 und R2 zugeführt werden. Die Sekundärwicklung des Transformators 38 bildet für die Speech- und 2000 Hz-Ströme eine hohe Impedanz.
Da der Alarmstromkreis für gewöhnlich betriebsbereit ist, wird die 2000 Hz-Alarm- stromquelle 28 über einen doppelarmigen Einfachschalter 47 an die Primärwicklung der Übertrager 45 und 46 gelegt. Dadurch gelangt eine dauernde Spannung von 2000 Hz zwischen die Innenleiter der koaxialen Kabel, .die sich zwischen den Stationen 10 und R, bezw. R2 erstrecken.
Die Abwicklung der Übertragung ist nachstehend näher beschrie ben. Der Schalter 41 ist für gewöhnlich zu dem Thermokreuz 51 parallelgeschaltet, das wiederum mit dem Milliamperemeter 52 ver bunden ist.
Unter normalen Betriebsbedin gungen steht ein veränderlicher Widerstand 53 auf ider Stellung Null, während ein Ein fachschalter 54 offen steht, um einen unver änderlichen Widerstand 55 parallel zu dem Netzwerk 44 zu legen, Der Widerstand 55 bestimmt die dem Alarmgeber 56 zugeführte Spannung, dessen Funktion nachstehend be schrieben ist. Dieser Alarmgeber kann von irgendeiner geeigneten Ausführung sein,
bei spielsweise kann er eine einzelne Gleichrich- terröhre und ein gewöhnliches Gleichstrom relais oder eine Gleichrichterröhre, die eine Gasentladungsröhre in Betrieb setzt, die wie derum ein Gleichstromrelais betätigt, ent halten.
In dem unbemannten Verstärkeramt R1 in der Fig. 2 ermöglichen die Filter 18 und 19, die in ähnlicher Weise wie die Filter 18 und 19 in dem Verstärkeramt 10 angeschlos- sen sind, die Übertragung der relativ hohen Frequenzströme zu den Verstärkern 14 bezw. 15 unter gleichzeitiger Trennung der relativ niedrigen Frequenzen der Sprechströme, der 60 Hz-Ströme und der 2000 Hz-Alarmströme, die ihren entsprechenden Vorrichtungen zu geführt werden sollen,
ohne hierbei irgend eine Störung zwischen den hohen und nied rigen Frequenzen herbeizuführen. Nachdem die hochfrequenten Ströme durch die Verstär ker 14 und 15 gegangen sind, werden sie den Hochfrequenzfiltern 57 und 58 zweck Weiterleitung an die nächste unbemannte Station zugeführt. Die Filter 57 und 58 wei sen gleiche Schaltungen auf wie die Filter 18 und 19. Der Kraftstrom von 60 Hz von der bemannten Station 10 gelangt über die Innenleiter der beiden koaxialen Kabel 12 und 13 zu der Primärwicklung des Transfor mators 20, dessen Sekundärwicklung mit dem Kraftstromumformer 21 inVerbindung steht, und der zur Speisung der Röhren der beiden Einwegverstärker 14 und 15 dient.
Ferner sind Leitungen 59 und 60 vorgesehen, die die Verstärker 14 und 15 für den 60 Hz-Kraft- strom überbrücken und somit die Filter 18 und 57 bezw. 19 und 59 miteinander verbin den. Über diese Überbrückung gelangt der 60 Hz-Kraftstrom zu dem nächsten unbe mannten Amt zur Speisung der dortigen Ver stärker.
Auch die unbemannte Verstärkerstation R,, in der Fig. 2 besitzt, einen Reihenstrom kreis 65, bestehend aus den beiden Netz werken 43 und dem Netzwerk 44, der parallel zu der Primärwicklung des Transformators 20 liegt. Die Netzwerke dieser unbemannten Station dienen den gleichen Zwecken wie die Netzwerke, die in der bemannten Station 1.0 benutzt werden. Parallel zu dem Netzwerk 44 liegt eine Fernsprechklinke 66, die für gewöhnlich zwei Gasdrucktastrelais 29 mit den beiden Innenleitern verbindet, die für die Übertragung des Kraftstromes von 60 Hz zwischen den Verstärkerämtern dienen.
Wenn der Stöpsel des Sprechapparates 26 in die Klinke 66 eingeführt wird, so sind die bei den Gasdrucktastrelais 29 abgeschaltet, und es entsteht ein Sprechstromkreis zwischen dem unbemannten Verstärkera.mt Lind der be mannten Station 10, der über die beiden Innenleiter der koaxialen Kabel 12 und 13 führt. Zur Vervollständigung des Sprech stromkreises muss der Schalter 41 auf den Sprechapparat 26 in dem bemannten Amt 10 geschaltet sein.
In dem nicht näher beschriebenen Amt R" in der Fig. 2 sind die für die Sprech- u$d 2000 Hz- Alarmströme erforderlichen Schaltmittel genau die gleichen wie die in dem Verstärkeramt R, beschriebenen.
In den Fig. 1 und 2 muss beachtet werden, dass die unbemannten Verstärker R2 und R:; nicht die Überbriiekunu für den 60Hz-Kraft- strom zwischen den beiden Einwegverstär kern, wie in Verbindung mit dem unbemann ten Amt R, bei 59 Lind<B>60</B> gezeigt, aufweisen.
Durch die Fortlassuno- dieser Verbindung soll die Möglichkeit einer gegenseitigen Verbin dung zwischen den 60 Hz-Kraftstromquellen 16 und 17 in den fernen Verstärkerämtern 10 bezw. 11. vermieden werden. Ausserdem wird eine Verbindung zwischen den Sprech- und Alarmstromkreisen dieser Ämter durch die Fortlassung der oben erwähnten Neben schlüsse vermieden.
Ist der Gasdruck in den koaxialen Kabeln normal, so sind die Gasdruchtastrelais 29 offen, um den Alarmstromkreis, der, wie be schrieben arbeitet, zu unterbrechen; sobald jedoch der Gasdruck in der Nähe eines der vier durch die Relais 29 überwachten Punkte unter einen besimmten Wert fällt, so wird das eine dieser Gasdrucktastrelais geschlos sen, so dass ein Strom von 2000 Hz über die beiden Innenleiter der koaxialen Kabel, die sich zwischen dem bemannten Verstärker und einem der unbemannten Ämter erstrecken, je nach Ort und Stelle der Störung fliessen kann.
Der Betrag dieses Stromes hängt von dem Abstand des betätigten Relais von der be mannten Station 10 ab und teilweise auch von dem Leitungswiderstand, der sich je nach den Witterungsverhältnissen ändert. Dieser 2000 Hz-Strom entwickelt eine Spannung an dem unveränderlichen Widerstand 55 in dein bemannten Verstärkeramt 1Ö, wo der Alarm geber 56 betätigt wird.
Dieser Alarmgeber macht die Bedienungsperson darauf auf merksam, daZ eine Störung irgendwo längs eines unbemannten Abschnittes der koaxia len Kabel entstanden ist, gibt aber keine nähere Auskunft über den Ort der Störung.
Zur Feststellung, wo der Fehler entstan den ist, wird der Schalter 54 geschlossen, wodurch der unveränderliche Widerstand 55 kurzgeschlossen wird, so dass die Spannung an dem Alarmgeber 56 verschwindet. Da nach wird der Widerstand 53 verändert, um den Strom von 2000 Hz, der durch das Ther- mokreuz 51 fliesst, dementsprechend zu .stei- gern. Die Stromstärke, die von dem Milli- amperemeter 52 abgelesen wird, ermöglicht die Feststellung des betreffenden Gasdruck relais, das erregt worden war, um die Kabel störung anzuzeigen.
Um eine derartige An zeige zu ermöglichen, ist ein Bereich von Stromwerten, der von dem Bereich der Wi- derstand,swerte der Leitung abhängig ist, für jedes Gasdrucktastrelais im voraus bestimmt, so dass ein innerhalb dieses Bereiches ange zeigter Stromwert gleichzeitig eine Anzeige darüber ergibt, welches der Tastrelais zum Ansprechen gekommen war.
Eine Anordnung für die Verteilung des 60 Hz-Kraftstromes, die zur Verwendung in dem unbemannten Amt R,. kommen kann, zeigt die Fig. 3. Die Schaltungen unterschei den sich von denen des gleichen Amtes in Fig. 2 nur durch das Merkmal, dass in diesem Falle auf der Basis eines konstanten Stromes gearbeitet wind. Irgendwelche Veränderun gen hinsichtlich der Schaltverbindungen in der bemannten Station 10 oder in der un bemannten Station Bz in Fig. 2 sind nicht erforderlich.
Inder Station R1 fliesst jedoch ein konstanter Strom von 60 Hz durch die Primärwicklungen der beiden Transformato ren 67, die zur Kraftstrornübertragung an die unbemannte Station R2 ;dienen, und durch die Primärwicklung des Transformators 20, der mit einem Umformer 21 verbunden ist, wel cher,den gleichgerichteten 60 Hz-Kraftstrom an die Einwegverstärker 14 und 15 liefert.
Ilier ist zu bemerken, da13 die Primärwick- lungen der beiden Transformatoren 67 und des Transformators 20 in Reihe miteinander angeschlossen sind.
Auch die Sekundärwick lungen der Transformatoren 67 sind in Reihe miteinander geschaltet, so dass bei einem kon stanten Stromfluss durch die damit verbunde nen Primärwicklungen ein konstanter Strom von einer etwas geringeren Stärke den Ab schnitten der koaxialen Leiteranordnungen, die sich zwischen den unbemannten Stationen R, und P2 erstrecken, zugeführt wird.
Die Netzwerke 68, die zwischen den Wicklun gen der Transformatoren 67 angeschlossen sind, bieten dem 60 Hz-Strom eine hohe Im pedanz und ausserdem eine niedrige Impe danz den Sprech- und Alarmströmen, die von dem unbemanntenVerstärkeramt R2 kommen. Die beiden Transformatoren 67 und der Transformator 20 dienen als hohe Impedanz gegen die Sprech- und Alarmströme.
Eine Reihenverbindung 69, die parallel zu den Primärwicklungen der beiden Transformato ren 67 und zu dem Transformator 20 liegt, ist gleich der Reihenverbindung 65 in dem unbemannten Verstärkeramt R, in, der Fig. 2 und erfüllt demnach dieselben Funktionen.
Durch Ersetzen des in Fig. 3 durch ge strichelte Linien umgrenzten Schaltungsteils durch die in Fig. 4 dargestellte Anordnung erhält man eine auf der Basis einer konstan ten Spannung arbeitende Anordnung. Für den Betrieb sind keinerlei Änderungen der Verbindungen, weder in dem bemannten Amt 10 noch indem unbemannten Amt R, in der Fig. 2 erforderlich.
In dem Amt R, ist jedoch ein. Transformator 70 mit mehreren Wicklungen vorgesehen, um den koaxialen Kabelabschnitten zwischen den Stationen B1 und BZ eine höhere Spannung zuzuführen, als die, die den koaxialen Kabelabschnitten zwischen dem bemannten Verstärkeramt und dem unbemannten Verstärkeramt B1 zuge führt wird.
Auf diese Weise erreicht man eine konstante Spannung zur Erregung der Einwegverstärker in dem unbemannten Amt R2. Der Transformator 70 dient als, hohe Impedanz sowohl für die Sprech- als auch für die 2000 TIz-Alarmströme. Sonst sind die Schaltanordnungen in dem unbemannten Ver- stärkeramt R1, die gleichen wie in der Fig. 3 gezeigten.
Aus den Fig. 3 und 4 ist es leicht ersicht lich, dass die Sprech- und Alarmströme über die Innenleiter der Kabel im wesentlichen in derselben Weise übertragen werden, wie zu vor an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben.