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Fernstromversorgung für Nachrichtenübertragungssysteme Die Erfindung
bezieht sich auf eine Fernstromversorgung für Nachrichtenübertragungssysteme mit
als Verbraucher in Reihe geschalteten gleichstromgespeisten Zwischenverstärkern.
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Es ist bekannt, die Zwischenverstärker in Nachrichtenübertragungssystemen
über die Innenleiter der Koaxialpaare in einer Reihenschaltung mit Gleichstrom fernzuspeisen.
Die Summe der Spannungsabfälle an den Verstärkern und an den Innenleitern ergibt
die am Streckenanfang erforderliche Fernspeisespannung. Die größte Länge der von
den Innenleitern gebildeten Fernspeiseschleife und damit auch der größte Abstand
zwischen den speisenden Verstärkerstellen sind durch den zulässigen Wert der Fernspeisespannung
für das Koaxialpaar begrenzt. Um die Abstände von speisenden Verstärkerstellen darüber
hinaus vergrößern zu können, ist es auch wechselstromgespeisten Systemen bereits
bekannt, an den Fernspeisekreis mit örtlicher Energieeinspeisung wenigstens einen
weiteren Fernspeiseabschnitt, der z. B. über besondere hochspannungsfeste Leitungen
fernstromversorgt wird, anzugliedern, indem über die Innenleiter eines Kabels mit
mehreren Koaxialpaaren unbemannte speisende Verstärkerstellen fernstromversorgt
werden. Diese bekannte Fernspeisesystem setzt voraus, daß Kabel mit einer verhältnismäßig
großen Anzahl von Koaxialpaaren verwendet werden.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil bei Systemen mit erdfrei
geführten Außenleitern dadurch behoben, daß ein Versorgungskreis für wenigstens
einen zusätzlichen Fernspeiseabschnitt über die Außenleiter von wenigstens zwei
Koaxialpaaren gebildet ist und daß über die Innenleiter der Koaxialpaare die Zwischenverstärker
in den folgenden Abschnitten ferngespeist werden.
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Wird zur Versorgung wenigstens eines zusätzlichen Speisekreises ein
konstanter Gleichstrom von derselben Größe wie der Fernspeisestrom auf den Innenleitern
verwendet, so kann bei entsprechender Polung der Spannungsabfall an den Außenleitern
vernachlässigbar gering gehalten werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist über die
Außenleiter von wenigstens zwei von Erde isolierten Koaxialpaaren ein Fernversorgungskreis
für vorzugsweise mehrere in Reihe geschaltete fernversorgte Speisestellen (Unterstationen),
welche die innerhalb der zugeordneten Fernspeiseabschnitte gelegenen Zwischenverstärker
über die Innenleiter fernspeisen, gebildet.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Übertragungsstrecke
mit wenigstens zwei Vierdrahtsystemen, bei denen die Außenleiter jedes Vierdrahtsystems
galvanisch leitend verbunden sind, der Fernversorgungskreis von zwei Außenleiterpaaren
gebildet.
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Wenn es im Hinblick auf die Betriebssicherheit, insbesondere bei langen
Übertragungsstrecken, erforderlich ist, die Fernspeiseabschnitte bzw. Fernversorgungskreise
galvanisch zu trennen, so kann der fernversorgte Fernspeiseabschnitt über einen
Umrichter an den Fernversorgungskreis angeschlossen sein bzw. können zwischen je
zwei Fernversorgungskreisen Umrichter vorgesehen sein. Diese Maßnahmen stellen jedoch
keine Voraussetzung für die Anwendung der Erfindung dar.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in Ausführungsbeispielen
an Hand der F i g. 1 bis 3 näher erläutert. In F i g. 1 ist die Fernversorgung für
einen zusätzlichen Fernspeisekreis über die Außenleiter auf einer übertragungsstrecke
mit zwei Koaxialpaaren dargestellt; F i g. 2 zeigt den entsprechenden Fall unter
Verwendung von Außenleiterpaaren auf einer Übertragungsstrecke mit vier Koaxialpaaren;
in F i g. 3 ist die Stromversorgung von mehreren speisenden Unterstationen über
Außenleiterpaare dargestellt.
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Die beiden Fernspeisekreise I1 und 12 des Ausführungsbeispiels nach
F i g. 1 bestehen aus den Leitungsabschnitten K,. bzw. K,' mit den zugehörigen Verstärkern
V1 bzw. TV,' und K2 bzw. K2' mit den Verstärkern V2 bzw. Vfür beide übertragungsrichtungen.
Bei zweiseitiger Einspeisung für die Stromversorgung ist der Abstand zwischen den
speisenden Verstärkerstellen etwa doppelt so groß wie der in F i g. 1 dargestellte
Teil.
Die Speisung der Zwischenverstärker V1 bzw. Vl' des ersten
Fernspeiseabschnittes I1 erfolgt aus den Stromversorgungsgeräten S1 bzw. Si für
jede Übertragungsrichtung in bekannter Weise über die Innenleiter der Koaxialpaare.
Die Außenleiter der Leitungsabschnitte K, bzw. Ky' sind über die Verstärker durchverbunden,
jedoch beide gegen Erde und gegeneinander isoliert. Sie werden daher zur Stromversorgung
des zweiten Fernspeisekreises 12 herangezogen und bilden den Fernversorgungskreis
F. Der zweite Fernspeisekreis I2 zur Stromversorgung der Verstärker V2 bzw. V2 wird
aus dem Fernversorgungskreis F über die Stromversorgungsgeräte W und W gespeist.
Ist die galvanische Trennung der Gleichstromkreise erforderlich, dann können die
Stromversorgungsgeräte W und W Umrichter beinhalten. Die Fernspeisung der Zwischenverstärker
V2 bzw. V2 erfolgt von hier aus wie im ersten Abschnitt L1 über den Innenleiter
der Koaxialpaare. Die Außenleiter beider Koaxialpaare können .daher im zweiten Fernspeisekreis
I2 galvanisch verbunden sein. In der speisenden Verstärkerstelle erfolgt die Energieversorgung
für den Fernversorgungskreis F über besondere Stromversorgungsgeräte S2 und S,'.
Die Ausgänge der Stromversorgungsgeräte S1 und S2 bzw. S1 und S2 sind wie in F i
g. 1 dargestellt zusammengeschaltet. Die Polung kann dabei vorteilhafterweise so
erfolgen, daß in den Außenleitern nur ein relativ geringer Strom fließt, so `daß
der Spannungsabfall dementsprechend klein gehalten werden kann.
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Im unteren Teil der F i g. 1 sind die Fernspeisekreise Il und 12 und
der Fernversorgungskreis F in entsprechender Zuordnung zur Übertragungsstrecke im
Prinzip dargestellt. Der Hochfrequenzweg ist im oberen Teil der F i g. 1 durch gestrichelte
Linien angedeutet.
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Dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 liegen zwei Übertragungssysteme
mit unterschiedlicher Verstärkerfeldlänge zugrunde. Im System 1I ist die Verstärkerfeldlänge
beispielsweise doppelt so lang wie im System I. Daraus ergibt sich für das System
I die doppelte Verstärkerzahl für die Übertragungsstrecke. Dementsprechend sind
die Speiseabschnitte gegenüber dem anderen System kürzer. In diesem Fall wird über
die Außenleiterpaare für -den Fernspeisekreis 12 des Systems I ein Fernversorgungskreis
F, für die Stromversorgungsgeräte S4, S4 gebildet. Es kann dann für das System
mit der doppelten Verstärkerzahl (I) die sonst erforderliche Erstellung einer zusätzlichen
unterbrechungsfreien Stromversorgungsanlage für die speisende Verstärkerstelle in
der Mitte des Fernspeisekreises des anderen Systems (II) entfallen. Diese Lösung
kann vorzugsweise bei Strecken angewendet werden, in denen zunächst mehrere Systeme
II installiert sind und dann im Zuge des Ausbaus der Übertragungskapazität einzelne
Systeme II durch I ersetzt werden.
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F i g. 3 zeigt ein Beispiel für die Verwendung von Außenleiterpaaren
als Versorgungsleitungen zur Überbrückung sehr großer Entfernungen zwischen Speisestellen
mit örtlicher Energieversorgung. Von der örtlich mit Energie. versorgten Speisestelle
A führen die Vierdrahtsysteme I und II zur nächsten unbemannten speisenden Verstärkerstelle
B und von dort weiter nach C: Dazwischen liegen die von A und B bzw. C in üblicher
Weise über- die Innenleiter 1 der koaxialen Leitungen 2 des Verstärkers 3. Die Außenleiter
der koaxialen Leitungen 2 des Systems I sind in jeder Verstärkerstelle miteinander
verbunden und von A nach B bzw. von B nach C durchgeschaltet.
Dasselbe gilt für System 1I.
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In der Speisestelle A befinden sich außer den zur üblichen Fernspeisung
erforderlichen Fernspeisegeräten 4 noch weitere Fernspeisegeräte 5, mit deren Ausgangsklemmen
die Außenleiterpaare von System I und II verbunden sind. Damit entsteht ein neuer
Fernversorgungskreis I/II, über welchen den nächsten speisenden Verstärkerstellen
B und C die erforderliche Energie zugeführt werden kann.
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In der fernversorgten speisenden Verstärkerstelle B sind Umrichter
6 vorgesehen, deren Eingangsklemmen mit den nach A und C führenden Außenleiterpaaren
in einer Reihenschaltung verbunden sind, somit vom Außenleiterstrom durchflossen
werden. Die Außenleiter der Koaxialpaare sind hierbei über die ganze Länge der Fernversorgungsstrecke
galvanisch durchverbunden. Der Fernversorgungskreis wird z. B. in C geschlossen.
Mit den in Reihe geschalteten Ausgangsklemmen der Umrichter sind neben anderen Verbrauchern
auch die Fernspeisegeräte 7 verbunden, welche in üblicher Weise die von B nach beiden
Richtungen ferngespeisten Verstärker über die Innenleiter mit Energie versorgen.
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Auf diese Weise können mehrere fernspeisende »Unterstationen über
einen besonderen Fernversorgungskreis ohne zusätzlichen Mehraufwand an Leitungen
im Kabel fernversorgt werden. Es sind außer den üblichen Einrichtungen nur die Umrichter
6 erforderlich.
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Wird der bisher vorgesehene Abstand zwischen den örtlich mit Energie
versorgten Speisestellen beibehalten, so kann durch die genannten Maßnahmen die
Fernspeisespannung entsprechend gesenkt und damit auch die Gleichspannungsbeanspruchung
der Weichenkondensatoren und Schutzeinrichtungen gegen Überspannungen verringert
werden.