DE1027247B

DE1027247B - Schaltungsanordnung zur selbsttaetigen Generatorumschaltung in Anlagen der Fernmeldetechnik

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

DEUTSCHES

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.

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.

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.

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.

In manchen Fällen ist die an sich bereits sehr kurze S chaltungs anordnung

zur selbsttätigen Generatorumschaltung in Anlagen der Fernmeldetechnik

Anmelder:

Standard Elektrik Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuffenhausen,

Hellmuth-Hirth-Str. 42

Ernst Jung, Stuttgart-Botnang,
ist als Erfinder genannt worden

Umschaltzeit noch zu groß, und es muß angestrebt werden, die Umschaltung auf den Ersatzgenerator in einer noch kürzeren Zeit vorzunehmen.

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.

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.

An Hand der Zeichnung wird die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung näher erläutert.

Die beiden Generatoren sind als Spannungsquelle mit den Innenwiderständen Wl und W2 dargestellt. Über die Ausgangsübertrager Tr 1 und Tr 2 werden

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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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung für Anlagen der Fernmeldetechnik, insbesondere der Trägerfrequenztelefonie, zur selbsttätigen Anschaltung eines Ersatzgenerators an Stelle eines gestörten Betriebsgenerators, deren Ausgänge durch einen Differentialübertrager entkoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die S teuer wicklung eines vorgespannten Relais (T) mit dem Ausgang des Betriebsgenerators (GI) verbunden ist und ein Kontakt (Z) des Relais (T) den Ausgang des Ersatzgenerators (G II) so- lange kurzschließt, wie der Betriebsgenerator (GI) Spannung liefert, während bei Ausfall des Betriebsgenerators (GI) der Kurzschluß am Ersatzgenerator (GII) aufgehoben ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais eine zweite Wicklung (T II) aufweist, durch die zur Erzeugung der Vorspannung ein konstanter Steuerstrom fließt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais an jeden der beiden Generatoren (G I, GII) anschaltbar ist, wodurch dieser zum Betriebsgenerator wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wicklungen (TI, TII) des Relais umschaltbar sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Reservegenerator während der Bereitstellung über einen Belastungswiderstand (W 3 bzw. W 4) kurzgeschlossen ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Entnahme der Steuerspannung für das Relais eine zusätzliche Wicklung auf dem Ausgangstransformator des Generators vorgesehen ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichrichteranordnung (D 1, D2; Z) 3, D4) für die Steuerspannung des Relais vorgesehen ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Relais (RI bzw. RIl) an die Steuerspannung angeschlossen ist, das im Falle einer Störung eine Anzeige oder einen Alarm veranlaßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen