CH506164A

CH506164A - Anordnung zum Schutz von Fernmeldekabeln gegen induktive Beeinflussung durch Starkstromanlagen

Info

Publication number: CH506164A
Application number: CH361967A
Authority: CH
Inventors: Becker Erich; Michael Dipl Ing Still
Original assignee: Ver Draht & Kabelwerke Ag
Priority date: 1966-03-16
Filing date: 1967-03-13
Publication date: 1971-04-15
Also published as: NL6703821A; DE1640612A1; FR93071E; GB1177174A; NO120644B; SE336387B; NL157171B; AT267618B

Description

Anordnung zum Schutz von Fernmeldekabeln gegen induktive Beeinflussung durch Starkstromanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Schutz von Fernmeldekabeln gegen induktive Beeinflussung durch Starkstromanlagen, bei der zur Erhöhung der magnetischen Kopplung zwischen den Fernmeldeleitungen und dem metallischen Kabelmantel oder einem speziellen Leiter an wenigstens einer Stelle innerhalb oder ausserhalb des induktiven Einflussbereiches der Starkstromanlagen die Fernmeldeadern, sowie der Kabelmantel oder der spezielle Leiter mit einem Magnetkern magnetisch gekoppelt sind, so dass sich die durch den Starkstrom in den Fernmeldeadern einerseits induzierten Spannungen und die durch den im metallischen Mantel oder dem speziellen Leiter fliessenden Strom andererseits in den Fernmeldeadern induzierten Spannungen weitgehend kompensieren.

Die magnetische Kopplung kann dadurch erreicht werden, dass die Fernmeldeadern mit dem Kabelmantel oder dem speziellen Leiter in ein oder mehreren Windungen um den Magnetkern gelegt sind.

Gemäss der Erfindung ist zur Verbesserung der Schutzwirkung der Kabelmantel oder der spezielle Leiter unterbrochen und an die Unterbrechungsstelle eine Wicklung angeschlossen und induktiv mit dem Magnet- kern gekoppelt. Dabei befindet sich die Unterbrechung vorzugsweise an der Stelle, an der die Anordnung am Kabel angebracht ist.

Die Verbesserung der Schutzwirkung beruht dabei auf Ausnutzung der elektrischen Resonanz, der Transformation der Resonanzkapazität, der transformatorischen Anpassung der Schutzeinrichtung an den Primärkreis des zu schützenden Kabels und der im Beeinflussungsfall am unterbrochenen Primärleiter anstehenden Spannung.

Bei der Anordnung nach dem Schweizer Patent 368 838, die bereits eine sehr gute Schutzwirkung hat, besteht noch ein Nachteil darin, dass die Impedanz, welche in den Primärkreis der durch den Kabelmantel des zu schützenden Kabels mit Erde als Rückleiter gebildet wird, eingeschaltet ist, nicht beliebig gross gemacht werden kann. Ausserdem ist der Schutzbereich dieser Anordnung bei Kabeln mit nicht isolierender Aussenhülle infolge des Nebenschlusses über das Erdreich auf die sogenannte Wirklänge begrenzt.

Dementsprechend hat die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung folgende Aufgabe:
1. Die Impedanzen der Schutzeinrichtungen, gemäss Schweizer Patent 368 838, zu vergrössern und gegebene Impedanzen an den Primärstromkreis des zu schützenden Kabels anzupassen.

2. Durch geeignete Massnahmen den Aufwand an den zur Resonanz notwendigen Kondensatorkapazitäten zu verringern, wie es besonders bei der Resonanz von Schutzinduktivitäten mit einer Windung und geschnittenen Magnetkernen notwendig ist.

3. Durch Unterbrechen des Kabelmantels oder dessen Ersatzleiters und Überbrückung der Unterbrechungsstelle durch geeignete Mittel, wie Wicklungen oder Zwischentransformatoren, die Spannung zu vergrössern.

4. Durch Verwendung eines Zwischentransformators die am geöffneten Primärkreis anstehende Spannung erhöht an die Schutzeinrichtung nach dem Schweizer Patent 368 838 zu geben, mit dem Ziel, die Wirklänge zu vergrössern.

Diese Aufgaben werden durch die Anordnung gemäss der Erfindung gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren 1 und 3 dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:
Figur 1: Eine Schutzeinrichtung mit einer sekundären Wicklung, bei der der Kabelmantel bei 2 unterbrochen ist und die dadurch anstehende Spannung ausgenutzt wird. Da diese Spannung nur bei hoher Impedanz der Schutzeinrichtung erhalten bleibt, wird durch Aufbringen einer Wicklung 7 eine hohe Induktivität erzeugt. Diese Wicklung 7 besitzt somit mindestens zwei Windungen, sie kann aber auch mehr als zwei Windungen aufweisen.

Figur 2: Eine Schutzeinrichtung mit einer sekundären Wicklung und einer Unterbrechung 2 des Kabelmantels 1 wie zu Figur 1 erläutert. Hierbei wird die niedrige Impedanz der Schutzeinrichtung durch den zusätzlichen Transformator 8 vergrössert und dessen Wicklung WO an die Unterbrechung 2 des Kabelmantels 1 gelegt.

Fig. 3: Eine Schutzeinrichtung mit mehr als einer Windung, bei der der Kabelmantel bei 2 unterbrochen ist und die dadurch anstehende Spannung ausgenutzt wird. Zur Vergrösserung der an der Schutzeinrichtung zur Kompensation benötigten Spannung wird hier die an der Unterbrechungsstelle anstehende Spannung mittels eines besonderen Transformators 9 vergrössert und an die Primärwicklung der Schutzeinrichtung gelegt. Dadurch wird eine Vergrösserung der Wirklänge erzielt.

Bei den Anordnungen nach Figur 2 und 3 sind die Windungszahlen der Transformatorwicklungen W1 und Wn ungleich und zwar im allgemeinen W1 grösser als W.2. In besonderen Fällen kann aber zur optimalen Kompensation auch W2 grösser als W1 werden, z. B.

mit Rücksicht auf die Sättigung des Magnetkernes 3.

Mit den in Figur 1 bis Figur 3 angegebenen Massnahmen werden folgende Vorteile erzielt:
Figur 1: Diese Schaltung gestattet durch geeignete Wahl der Windungszahl W der Wicklung 7 eine optimale Kompensationswirkung bei einem gegebenen Widerstand des Primärkreises zu erreichen.

Figur 2: Die Wirkungen der Wicklung 7 in Figur 1 können auch durch den besonderen Transformator 8 erreicht werden. Ein nachträglicher Einbau des Transformators 8 ist leichter durchführbar als ein nachträglicher Einbau der Wicklung 7 gemäss Figur 1.

Figur 3: Bei Schutzeinrichtungen gemäss Figur 3 wird durch mehrere Windungen des Kabels um den Magnetkern 3 eine genügend grosse Impedanz der Schutzeinrichtung erreicht. Bedingt durch die begrenzte Wirklänge bei Kabeln mit nicht isolierender Aussenhülle kann die grosse Induktivität der Schutzeinrichtung nicht voll ausgenutzt werden. Mit dem besonderen Transformator 9 kann durch Hochtransformieren der an der Unterbrechung 2 des Kabelmantels 1 anstehenden Spannung eine grössere Kompensationsspannung an die Primärwicklung der Schutzeinrichtung gelegt werden.

Ferner ist der zusätzliche Transformator 9 leicht nachträglich an die Schutzeinrichtung anzuschliessen.

Claims

PATENTANSPRUCH

Anordnung zum Schutz von Fernmeldekabeln gegen induktive Beeinflussung durch Starkstromanlagen, bei der zur Erhöhung der magnetischen Kopplung zwischen den Fernmeldeleitungen und dem metallischen Kabelmantel oder einem speziellen Leiter an wenigstens einer Stelle innerhalb oder ausserhalb des induktiven Einflussbereiches der Starkstromanlagen, die Fernmeldeadern sowie der Kabelmantel oder der spezielle Leiter mit einem Magnetkern magnetisch gekoppelt sind, so dass sich die durch den Starkstrom in den Fernmeldeadern einerseits induzierten Spannungen und die durch den im metallischen Mantel oder dem speziellen Leiter fliessenden Strom andererseits in den Fernmeldeadern induzierten Spannungen weitgehend kompensieren, dadurch gekennzeichnet,

dass zur Verbesserung der Schutzwirkung der Kabelmantel (1) oder der spezielle Leiter unterbrochen ist und an die Unterbrechungsstelle (2) eine Wicklung (7) angeschlossen und induktiv mit dem Magnetkern (3) gekoppelt ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (7) die erste Wicklung (W2) eines Zwischentransformators (8 oder 9) bildet, welcher eine zweite mit dem Magnetkern (3) gekoppelte Wicklung (W1) aufweist.

2. Anordnung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungszahl der zweiten Wick inug (W1) des Zwischentransformators (8, 9) grösser ist als die Windungszahl der ersten Wicklung (W2).