AT133460B - Verfahren und Einrichtung zum Erdausgleich von Fernmeldekabeln. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Einrichtung zum Erdausgleieh von Fernmeldekabeln. 



   Der sogenannte   Erdausgleich   von   Fernmeldekabeln   hat die Aufgabe, die elektrische Unsymmetrie der Kabelstromkreise gegen Erde auszugleichen und damit Störungen dieser Stromkreise durch äussere, 
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 Es wird hiezu vor allem die Differenz der Teilkapazitäten des jeweils auszugleichenden Stromkreises gegen Erde bestimmt und durch   Paralle. Ischalten von Zusatzkondensatoren   zur kleineren Teilkapazität 
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 weise bei der Messung alle Leiter ausser dem auszugleichenden Stromkreis untereinander und mit dem Bleimantel leitend verbunden und geerdet.

   Nach einem andern bekannten Verfahren für mehrlagige Fernsprechkabel werden die auszugleichenden Stromkreise gesondert gegen die   nächstfolgende   äussere Verseillage bzw. gegen den Bleimantel und   gegen die nächstfolgende innere   Verseillage ausgeglichen ; die übrigen Leiter der Verseillage dieses Stromkreises und die andern an der Messung unbeteiligten Leiter werden hiebei auf das mittlere Potential des Stromkreises gebracht. 



   Die Erfindung beruht auf der neuen Erkenntnis, dass die bekannten Verfahren für mehrlagige Kabel mit ungleichartig beschalteten, d. h. insbesondere in verschiedener Länge benutzten Leitungen vielfach nicht genügen.   Ungleichartige Beschaltung   liegt z. B. vor, wenn einige Leitungen des Kabels auf weite Entfernungen durchlaufen, während andere Aderpaare oder-vierer in mehrere kurze voneinander unabhängige Leitungen zerfallen, ferner dann. wenn durch Übertrager mit leitungsseitig geerdetem Mittelpunkt oder durch andere angeschlossene Geräte einige Leitungen betriebsmässig nahezu Erdpotential erhalten.

   Es wurde hiebei erkannt, dass die bisher nicht beseitigten Störungen mit den derselben Verseillage wie der gestörte Stromkreis angehörigen übrigen Leitern, insbesondere dessen Nachbarleitern, zusammenhängen, während man bisher die Erdunsymmetrien innerhalb derselben Verseillage 
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 höriger Stromkreise gegeneinander entweder gesondert und unabhängig von den übrigen Ausgleichs-   massnahmen   gemessen bzw. ausgeglichen oder sie wird durch Verringerung der Störungspotentialunterschiede zwischen diesen Stromkreisen so weit unwirksam gemacht, dass der gesonderte Erdausgleich innerhalb derselben Verseillage ganz oder zum Teil entbehrlich wird. 



   Insbesondere wird in dieser Weise der Ausgleich der Teilkapazitätsdifferenzen vorgenommen. 
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 angehörigen Leiter und leitenden Hüllen des Kabels und die gegebenenfalls am Ausgleich unbeteiligten Teile dieser Verseillage so geschaltet werden, dass sie das   Messergebnis   unbeeinflusst lassen. Die erwähnten Teile des Kabels werden z. B. auf wesentlich gleiches Potential wie der auszugleichende Stromkreis gebracht, indem sie etwa an den Verbindungspunkt der Vergleichswiderstände der Brücke gelegt werden. 



  In Fig. 1 der Zeichnung ist diese Brückenschaltung vereinfacht dargestellt. Die beiden Adern a und b des auszugleichenden Stromkreises liegen an den Endpunkten des den Fernhörer T enthaltenden Brückenzweiges. Die   Nachbarleiter   N derselben Verseillage, gegenüber denen der   Kapazitätsausgleich   vorgenommen werden soll, liegen an einem Pol der die Brücke speisenden Wechselstromquelle W, die übrigen Leiter L und der geerdete Bleimantel M des Kabels liegen am Verbindungspunkt der Vergleichs- 
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 hievon wird mittels der   Messbrücke   in bekannter Weise auch die Differenz der Teilkapazitäten gegen den Bleimantel oder gegen andere Verseillagen bestimmt und ausgeglichen.

   Es kann auch die bekannte   Mess-     bruckenschaltung mit Wagnerscher Hilfsbrücke   angewendet werden, bei der der Fernhörerstromkreis auf Erdpotential gebracht wird. In Fig. 2 ist diese   Messbrückensehaltung,   angewendet auf die Bestimmung der Teilkapazitätsdifferenz zwischen dem Stromkreis a, b und den   Nachbarleitern N,   dargestellt. Der   auszugleichende Stromkreis a ;, &    hat hier das Potential des Bleimantels M und der mit ihm verbundenen Leiter L. Der   Hilfsbrückenzweig,   durch den diese Potentialverteilung hervorgebracht wird, ist durch die   Kapazität     C3   und den   Widerstand gebildet.   



   Der Ausgleich der Teilkapazitätsdifferenzen gegen den Bleimantel und andere geerdete Elektroden   wird vorzugsweise durch Adervertauschungen innerhalb der Leitergruppen (Aderpaare, Adervierer usw. )   
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 mässig gemeinsam mit dem Ausgleich der Nebensprechkopplungen durch die hiefür benutzten Mittel, vorzugsweise durch Kondensatoren, vorgenommen. 



   Nach der weiteren   Ertmdung wird   zur Verringerung der   btorungspotentialuntersehiede   das un- gleichartig beschaltet Fernmeldekabel in seinem Verhalten gegen äussere Induktionswirkungen durch besondere Mittel dem Verhalten von gleichartig beschalteten Kabeln angeglichen. Gleichartige Be- schaltung hat beispielsweise ein Fernkabel, dessen sämtliche Leitungen ohne Unterbrechung von einem   Endverschluss zum andern durchlaufen   und dort durch Übertrager abgeschlossen sind, so dass sie in keiner galvanischen oder unzulässig grossen kapazitiven Verbindung mit den Amtseinrichtungen stehen. 



   Durch die Verringerung der   Störungspotentialdifferenzen   erspart man einen vollständigen Erdausgleich. 



   Dieser würde zwar eine beliebige und willkürlich Schaltung jedes einzelnen Sprechkreises erlauben, wäre aber umständlich und unwirtschaftlich. 



  Im Sinne der Erfindung werden zunächst die Leitungen auf den Querschnitt des ungleichartig beschalteten Kabels je nach ihrer freien Betriebslänge so aufgeteilt, dass zwischen Nachbarleitungen oder zwischen grösseren Gruppen benachbarter Leitungen möglichst geringe Unterschiede des Störung- potentials entstehen.   Teilkapazitäten zwischen   Leitungen, die   keine verschiedenen Störungspotentiale   annehmen, tragen zur Erdunsymmetrie nicht bei und brauchen daher beim   Erdausgleich   nicht berück- sichtigt werden. Es wird also auf die angegebene Weise der notwendige Umfang der   Ausgleichsmass-   nahmen auf ein Mindestmass beschränkt oder ein höherer Grad von Störungsfreiheit erreicht. 



   Hat z. B. ein Kabel, dessen Adern und Abschlusseinrichtungen von Erde isoliert sind, nur wenige unterteilte Leitungen, dann wird man diese im   Kabelquerschnitt   zweckmässig möglichst innen anordnen, weil dann die unterteilten Adern den Erdausgleich am wenigsten erschweren. Dieser kann so vorgenommen werden, als ob das Kabel nur ungeteilt durchlaufende Leitungen enthielte. Die Anschlüsse der Apparate sind hiebei hinreichend erdkapazitätsarm auszubilden, wenn nötig, sind diese ebenso wie etwa vorhandene längere   Stichkabel   unter   Zwischenschaltung von Übertragern anzuschliessen.   



   Sind jedoch in einem Kabel die ungeteilt durchlaufenden Leitungen nur in geringerer Anzahl vorhanden, so wird man diese in die störungsfreieren Innenlagen legen ; dann ist es aber zumeist not- wendig. für die Leitungen der äussersten dieser durchlaufend geschalteten Innenlagen einen Ausgleich der Unsymmetrien gegen den Bleimantel vorzunehmen, wobei die weiter aussen liegenden Adern wegen ihrer betriebsmässigen Unterteilung isoliert zu belassen sind. 



   Sind in einem   Fernmeldekabel metallische Schirmhüllen   vorhanden, so wird man diese derart unterteilen, erden oder isolieren, dass die Differenz der Induktionsspannungen zwischen ihnen und einer
Anzahl von Leitungen praktisch verschwindet. Auch dadurch können wesentliche Anteile der unmittel- baren oder mittelbaren   Teilerdkapazitätsdifferenzen   unwirksam gemacht oder die   Ausgleichsmass-   nahmen vereinfacht werden. 



   Beispielsweise kann man eine zwischen der äussersten und der vorletzten Verseillage vorhandene leitende Sehirmhülle mit Vorteil erden und dadurch wohldefinierte Potentialverhältnisse sehaffen, wenn die äussere Verseillage kurze Leitungen verschiedener und im Laufe des Betriebes wechselnder Länge enthält, so dass sich das Potential des Schirmes im Betriebe häufig ändern würde. Liegen in der vor- letzten Lage dieses Kabels vorwiegend durchlaufende Leitungen, an deren beiden Enden   Ringübertrager   mit leitungsseitiger   J\. 1ittelpunktserdung angeschlossen   sind, so wird man die erwähnte   Schirmhülle   nicht an mehreren Punkten, sondern nur an den beiden Enden der Strecke erden. 



   Sind beispielsweise in der vorletzten Verseillage neben vielen durchlaufenden, mit leitungsseitig nicht geerdeten übertrager abgeschlossenen Leitungen einige hochempfindliche, an irgendeiner Stelle unterteilte Musikleitungen angeordnet, so wird man unter Umständen mit Vorteil die Schirmhülle von
Erde isolieren und an der gleichen Stelle unterteilen. Eine weitere Verbesserung wäre durch galvanische
Unterteilung der   Naehbarleitungen   (Einschaltung von Ringübertragern) an derselben Stelle erreichbar. 



   Eine unterteilt beschaltet Leitung kann nach der weiteren Erfindung hinsichtlich der indu- zierten Längsspannung wie eine durchlaufende Leitung gestaltet werden, indem die Apparatemitten oder die Mittelpunkte der leitungsseitigen   Ubertragerwicklungen   einpolig durchlaufend verbunden 

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 werden. Ein Schaltbild einer solchen   Anordnung   zeigt beispielsweise Fig. 3. Die Anwendung dieser
Schaltung empfiehlt sich besonders dann, wenn hiedurch eine gleichartige Störpotentialverteilung für alle Leitungen einer Verseillage erzielt werden kann. 



   Da die Spannungsdifferenz gegen Erde gegen die Enden des Kabels ansteigt und auch die in der Nähe der Enden entstehenden Störstromanteile auf ihrem Wege zum Empfangsapparat kleinere Leitungs- dämpfung haben, kann man nach der weiteren Erfindung in vielen Fällen den   Erdausgleich   auf die End- abschnitte einer Kabelanlage beschränken. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Erdausgleich in mehrlagigen Fernmeldekabeln mit verschiedenartig beschalteten
Leitungen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Unsymmetrie derselben Verseillage angehöriger Stromkreise gegeneinander entweder gesondert und unabhängig von den übrigen Ausgleichsmassnahmen gemessen bzw. ausgeglichen oder durch Verringerung der Störungspotentialunterschiede zwischen diesen
Stromkreisen soweit unwirksam gemacht wird, dass der gesonderte Erdausgleich innerhalb derselben
Verseillage ganz oder zum Teil entbehrlich wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkapazitätsdifferenz des jeweils auszugleichenden Stromkreises gegen andere Leiter oder Leitergruppen derselben Verseillage, vorzugs- weise gegen die Nachbarleiter oder-leitergruppen gesondert und unabhängig von den übrigen Ausgleichs- massnahmen gemessen und durch Leiterkreuzung oder Zusatzkondesatoren ausgeglichen wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkapazitätsdifferenz des aus- zugleichenden Stromkreises gegen andere Leiter oder Leitergruppen derselben Verseillage in einer Brücken- schaltung gemessen wird, in der alle dieser Verseillage nicht angehörigen Leiter und leitenden Hüllen des Kabels und die gegebenenfalls am Ausgleich unbeteiligten Teile dieser Verseillage auf ein solches Potential, vorzugsweise das mittlere Potential des auszugleichenden Stromkreises, gebracht werden, dass sie das Messergebnis unbeeinflusst lassen.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Brückenmessung die der jeweils auszugleichenden Verseillage nicht angehörigen Leiter und leitenden Hüllen des Kabels und und die gegebenenfalls am Ausgleich unbeteiligten Teile dieser Verseillage an den Verbindungspunkt der Vergleichswiderstände gelegt werden.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem auszugleichenden Strom- kreis benachbarten Leiter oder Leitergruppen derselben Verseillage mit dem nicht geerdeten Pol der Stromquelle, die übrigen Leiter oder Leiterhüllen des Kabels mit dem geerdeten Pol der Stromquelle und dem Verbindungspunkt der Vergleichswiderstände verbunden werden.

   6. Verfahren nach Anspruch 3,4 oder 5 mit Hilfsbrücke, dadurch gekennzeichnet, dass die dem auszugleichenden Stromkreis benachbarten Leiter oder Leitergruppen derselben Verseillage mit dem nicht geerdeten Pol der Stromquelle, alle übrigen Leiter und leitenden Hüllen des Kabels über einen auf die Teilkapazität zwischen ihnen und den nicht geerdeten Leitern abgestimmten Hilfswiderstand mit dem geerdeten Verbindungspunkt der Vergleichswiderstände, dem zweiten Pol der Stromquelle und mit Erde verbunden werden.

   7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Unteransprüche für Kabel mit einer oder mehreren leitenden Schirmhüllen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmhülle derart unterteilt und geerdet oder isoliert wird, dass zwischen den von Störungen beeinflussten Leitungen und den Schirmhüllenstüeken möglichst kleine oder eindeutig bestimmte Störungspotentialdifferenzen entstehen.

   8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Unteransprüche für Fernmeldekabel mit teils unter- teilten, teils durchlaufenden Leitungen, dadurch gekennzeichnet, dass die unterteilten Leitungen ent- weder in die inneren Verseillagen gelegt oder in ihrem Verhalten gegen äussere Induktionswirkungen durch besondere Mittel dem Verhalten der durchlaufenden Leitungen angeglichen werden.

   9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Unteransprüche für Fernmeldekabel mit teilweise unterteilten Leitungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte der unterteilten Leitung durch ein- polige Verbindung der elektrischen Mittelpunkte der angeschlossenen Apparate oder der leitungsseitigen Übertragerwicldungen untereinander galvanisch verbunden werden.

   10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erdausgleich auf die Endabschnitte der Kabelanlage beschränkt wird.