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Erdungseinrichtung für Antennen.
Die Erdung einer Antenne erfolgt gewöhnlich in der Weise, dass man unter der Antenne ein Netz von Erdleiter vergräbt, das einen Bereich von ungefähr derselben Grössenordnung wie die Luftleiter deckt und dass man die Antenne an einem einzigen Punkte mit diesem Netz verbindet. Bei einer derartigen Anordnung führen die der Erdverbindung nächsten Teile der Leiter oder des Netzes nahezu den gesamten Erdstrom, während die entfernter liegenden Teile nur sehr wenig Strom aufnehmen. Daher ist der Erdwiderstand des Systems weit grösser als er bei völlig gleichmässiger Verteilung des Erdstromes auf alle Leiter wäre.
Ein Zweck der Erfindung liegt nun darin, eine Verbindung zu den Erdleiter derart zu schaffen, dass der Strom wesentlich gleichmässig auf alle eingegrabenen Leiter verteilt wird und der Erdwiderstand einen Mindestwert annimmt. Zu diesem Zweck werden mehrere Verbindungen zwischen der Antenne und den Erdleitem an Punkten angeordnet, die so gleichförmig als möglich über den vom Luftleitersystem gedeckten Bereich verteilt sind. Dies kann am besten durch einige Leiter erfolgen, die in kurzem Abstand über der Erde verlaufen und sich vom unteren Ende des üblichen vom Luftleiter niederführenden Leiters zu jedem der Anschlusspunkte des in Erde verlegten Leitersystems erstrecken.
Durch geeignete Anordnung von Ausgleichspulen können die Verbindungen zu den vertikalen Leitern so gestaltet werden, dass ungefähr der gleiche Strom in allen Erdverbindungen fliesst.
Ein weiterer Zweck der Erfindung liegt darin, Mittel zu schaffen, um den Erdwiderstand des Systems auf einen Wert zu vermindern, der geringer ist als derjenige, der mit dem oben beschriebenen Erdungssystem erzielbar ist, während gleichzeitig alle die Vorteile eines Systems mit direkten Erdverbindungen aufrechterhalten bleiben. Zu diesem Zweck wird eine kapazitive Erdung geschaffen, die ähnlich einem isolierten Gegengewicht ausgebildet ist und parallel mit den in Erde verlegten Leitern geschaltet. Diese Erdkapazität ist mit dem Luftleiter durch eine Impedanz verbunden, welche grösser ist als die den Luftleiter mit den in Erde verlegten Leitern verbindende Impedanz, so dass in Wirklichkeit das auf die vergrabenen Leiter aufgeprägte Potential zwischen dem auf die Antenne und das Gegengewicht aufgeprägten Potential liegt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Verbindung der Antenne mit dem Erdungssystem, Fig. 2 zeigt die Anordnung der kapa-
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den Türmen 3, 4, 5 getragen werden. Senkrechte Leiter 6, 7, 8 verbinden die Antenne bei jedem Doppelturm mit der Erde. Jeder dieser senkrechten Leiter enthält die übliche Belastungsspule 9. Die Erdung wird durch unterhalb der Antenne vergrabene Leiter 10 erhalten, die sich über einen Bereich erstrecken, der ebenso gross oder grösser als der von der Antenne gedeckt Bereich ist. Erfindungsgemäss werden Verbindungen über der Erde zwischen den unteren Enden der vertikalen Leiter 6,7, 8 und jedem der vergrabenen Leiter 10 angeordnet.
Um diese Verbindungen so auszuführen, dass der Strom sich gleichmässig auf alle Leiter verteilt, sind bei dem dargestellten System Ausgleichspulen 11 und 12 vorgesehen und die Leiter 6, 7, 8 sind mit Punkten 13 und 14 zwischen den Enden dieser Spulen verbunden. Ein Ende der Ausgleichspule 12 ist mit den beiden äusseren Leitern 10 der in Erde verlegten Drähte, das andere Ende dagegen mit den beiden inneren Leitern verbunden. Ein Ende der Ausgleichspule 11 ist mit den beiden den äusseren Leitern unmittelbar benachbarten Leitern verbunden, während das andere Ende
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mit den dem inneren Leiterpaar unmittelbar benachbarten beiden Leitern verbunden ist.
Durch geeignete Wahl der Verbindungspunkte 13 und 14 können zufolge der induktiven Wirkung der beiden Spulenhälften aufeinander die Potentiale in dem Erdungssystem so abgeglichen werden, dass der Erdstrom sich auf alle Leiter 10 gleichmässig verteilt und der Widerstand einen Mindestwert erhält.
Der Erfinder hat festgestellt, dass der Erdwiderstand noch mehr verringert werden kann, wenn man eine kapazitive Erdung mit den in Erde verlegten Leitern parallel schaltet, wie dies Fig. 2 andeutet.
In vorliegendem Falle besteht die kapazitive Erdung aus mehreren wagrechten Leitern 15, die vom Fusse der senkrechten Leiter 6,7, 8 strahlenförmig ausgehen und von Erde isoliert sind. Die Leiter 15 sind sämtlich mit den unteren Enden der Belastungsspulen 9 verbunden und die Erdverbindungen 16, welche die Form der Leiter 10 nach Fig. 1 oder eine beliebige andere Form haben können, sind mit den Zwischenpunkten ? ? zwischen den beiden Enden der Belastungsspulen 19 verbunden, so dass die beiden Teile der Spule 19 über und unter dem Punkt 1"1 induktiv aufeinander wirken.
Dadurch, dass man die kapazitive Erdung mit den Belastungsspulen in dieser Art verbindet, wird das auf die vergrabenen Leiter aufgeprägte Potential zwischen dem auf die Antenne und das Gegengewicht aufgeprägtem Potential liegen.
Kapazitive Erdung oder radiale Gegengewichte sind bisher ohne direkte Erdverbindung benutzt worden. Der Zweck des Gegengewichtes liegt in solchen Fällen darin, zu verhindern, dass die elektrostatischen Linien durch die Erde verlaufen. Das Gegengewicht wirkt als ein Schirm zwischen Erde und Antenne in solcher Art, dass die elektrostatischen Linien direkt zum Gegengewicht gehen. Solch ein Gegengewicht hat ein unbestimmtes elektrostatisches Potential und ist in keiner Weise geerdet.
Bei der beschriebenen Anordnung aber wirkt die kapazitive Erdung nicht in derselben Art, wie das übliche Gegengewicht, da seine Ilauptfunktion darin liegt, Strom aus der Erde zu ziehen. Infolgedessen schliesst der Kontakt zwischen der Antenne und der Erde nicht nur die Kontaktoberfläche der vergrabenen Drähte ein, sondern auch die Kapazitätsverbindung zwischen den Leitern 15 und der Erde.
Es hat sich gezeigt, dass durch Benutzung der beiden Erdungen in gegenseitiger Verbindung der Erdwiderstand der Antenne auf einen Wert vermindert wird, der geringer ist, als er mit einem der Erdungen allein erzielbar ist. Die Verwendung eines geerdeten Systems statt eines Gegengewichtes bietet auch mehrere praktische Vorteile. Die Wechselstrommasehine 18, welche der Antenne über den Transformator 19 Strom liefert, ist mit einem Erdstromkreise verbunden und dadurch gegen statische Potentiale geschützt. Die Antenne selbst ist auch gegen atmosphärische Störungen geschützt, indem sie an verschiedenen Punkten durch die verschiedenen Belastungsspulen ständig geerdet ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Erdungseinrichtung für Antennen mit einer Anzahl von in Abständen voneinander befindlichen Erdungspunkten für ein Erdleitungsnetz, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der Antenne zur Erde führende Leitung (6, 7 oder 8) mit einer Anzahl von Erdungspunkten durch gekoppelte Impedanzen verbunden ist, welche so angeordnet sind, dass sie auf die zu den Erdungspunkten fliessenden Ströme ausgleichend wirken.