DE1487416A1 - UEberspannungsschutzschaltung fuer gleichstromferngespeiste Transistor-Zwischenverstaerker - Google Patents

Description

• Überspannungsachutzschaltung für gleichatromferngespeiste Transistor-Zwischenverstärker Die Erfindung bezieht sich auf eine Überspannungsachutzschaltung für gleichatromferngespeiste Transistor-Zwischenverstärker in Weitverkehrssystemen unter Verwendung von Spannungsableitern. Die mit Gleichstrom ferngespeisten Transistor-Zwischenverstärker von Weitverkehrssystemen müssen gegen Überspannungen bei Gewitter- oder Starkstrombeeinflussung besonders geschützt.werden. Es ist bekannt, an den Ein- und Ausgängen der Verstärker hierzu Schutzeinrichtungen vorzusehen, die im wesentlichen aus einem Grobschutz mittels gasgefüllter Überapannungaableiter und aus einem Feinschutz mittels Zenerdioden oder aus sonstigen Maßnahmen innerhalb der Verstärkerechaltung bestehen.
• Ein überspannungsableiter für den Grobschutz wird meistens innerhalb der Stromversorgungsweiche zwischen die Anschlüsse für den Innen- und Außenleiter eines Koa:ialpaares geschaltet. Diese Schaltung hat den Vorteil, daß der Hochpaßkondensator der Weiche nur mit der Fernapeisespannung belastet ist und gegen Überspannungen vom Ableiter geschützt wird. Für den Hochpaßkondensator ist daher nur eine geringe eSpannungsfestigkeit erforderlich. Da aber die Fernspeisespannung direkt auch am Spannungsableiter dauernd anliegt, muß sicher-' gestellt sein, daß dieser nach dem Ansprechen auf eine Überspannung nicht mit dem Fernspeisestrom oder,einem Teil desselben weiterglimmt, nachdem die Überspannung bereits wieder abgeklungen ist. Diese Gefahr ist in verstärktem Maße dann gegeben, wenn zur Erzielung großer Speisestellenabstände jede Gesprächsrichtung für sich von einem Fernspeisegerät mit Strom versorgt wird. In diesem Falle wird stets an einem der Ableiter die Beeinflussungsspannung die gleiche Polarität wie die Fernapeisespannung aufweisen. Bei Wechselstrombeeinflussung ist dabei nur die letzte Halbwelle zu betrachten.
• An diesem Spannungsableiter tritt nach Ende der Beeinflussung kein Spannungsnulldurchgang auf und es hängt nur noch von der Geschwindigkeit des Spannungsanstieges an den Klemmen des Spannungsableiters ab, ob die zum Glimmen erforderliche Klemmenspannung noch vor oder erst nach der Entionisierung der Gasstrecke erreicht wird. Fig.1 zeigt die Verwendung von Spannungsableitern im Prinzip. In der Figur ist der Gleichstromweg über die Innen- und Außenleiter eines Übertragungssystems mit zwei Fernspeisekreisen I und II dargestellt. Die Speisequellen V1 und V2 versorgen die in getrennten Stromschleifen angeordneten Verstärker in der Hin- bzw. Rückleitung. Die Richtung des Fernspeisestromes ist durch ausgezogen und die des Beeinflussungsstromes durch gestrichelt gezeichnete Pfeile angedeutet.. Die Kabel- und Weichenkapazitäten sind durch Kondensatoren C dargestellt. Parallel dazu sind die Spannungsableiter Sp angeordnet. Die auf dem Außenleiter durch Gewitter- oder Starkstrombeeinflussung entstehende Längsspannung soll durch die Spannungsquelle E angedeutet werden. Nach Ende der Beeinflussung durch die EMK löscht zunächst der Spannungsableiter, da der Fernspeisestrom zum Aufrechterhalten des Lichtbogens nicht ausreicht. Die bis auf die Brennspannung von 20 bis 30 Y entladenen Kabel- und Weichenkapazitäten werden nun vom Fernspeisestrom wieder aufgeladen, wobei die Geschwindigkeit des Spannungsanstieges von der Größe des Fernspeisestromes und der Kabel- und Weichenkapazität abhängt. Im allgemänen wird schon in kurzer Zeit eine Spannung erreicht, bei welcher das Glimmen der Gasstrecke mit dem Fernspeisestrom oder einem Teil desselben möglich wäre. Es ist nun entscheidend, ob bis zum Erreichen des kritischen Glimmspannungswertes die Entionisierung der Gasstrecke soweit fortgeschritten ist, daß der Glimmeinsatz ohne erneutes Zünden nicht mehr erfolgen kann. Um das Weiterglimmen zu vermeiden, muß also die Entionisterung beendet sein, bevor der kritische Glimmspannungswert an den Klemmen der Spannungsableiter erreicht ist. Bei vorgegebenem Fernspeisestrom wird diese Bedingung umso sicherer erfüllt, je größer die dem Spannungsableiter parallel liegenden Kapazitäten sind. Diese sind jedoch in der Praxis durch das Koaxialpaar und durch die übertragungstechnische Dimensionierung der Weichenkondensatoren ebenfalls vorgegeben. Es muß auch berücksichtigt werden, daß die Entionisierungszeit mit der Strombelastung der Elektroden zunimmt. Wenn nun die dem Fernspeisestrom entsprechende Glimmspannung nur wenig über der Brennapannung liegt, so kann bei hoher Strombelastung der Spannungsableiterelektroden der Fall auftreten, daß die zum Vermeiden des Weiterglimmens erforderlichen Kapazitäten wesentlich größer sein müßten als die vorhandenen Strecken- und Weichenkapazitäten. Das Parallelschalten von zusätzlichen Kondensatoren ist aber aus übertragungstechnischen Gründen meistens nicht möglich. Eine Schaltung, die sicheres löschen der Überspannungsableiter gewährleistet, besteht gemäß der Erfindung darin, daß an den Ein- und Ausgängen der Verstärker zwischen den Stromversorgungsleitungen zwei oder mehrere Spannungsableiter mit entsprechend geringeren Anaprechwerten in Reihe geschaltet sind und daß einem der Spannungsableiter ein Konden-' sator solcher Kapazität parallel geschaltet ist, daß nach Fortfall der Überspannung ein Weiterglimmen dieses Ableiters mit dem Fernspeisestrom verhindert wird. Die Kapazität des Parallelkondensators kann dann ohne Rückwirkung auf die Übertragungseigenschaften der Strecke so groß gewählt werden, daß der zugehörige Spannungsableiter mit Sicherheit löscht. .Damit ist auch ein Weiterglimmen dieses oder der anderen Spanaungsableiter wegen der Reihenschaltung ausgeschlossen. Die Schaltung bietet außerdem den Vorteil, däß ihre Ansprechstoßapannung niedriger ist als die des bisher vorgesehenen einzelnen Spannungsableiters. Die Auswahl der Spannungsableiter erfolgt so, daß die Summe der Nenn-Anaprechapannungen aller in Reihe geschalteten Spannungsableiter gleich ist dem für die Übertragungsstrecke erforderlichen Nenn-Ansprechwert. Für die einzelnen in Reihe geschalteten Spannungsableiter ist eine Potentialaufteilung vorgesehen, die mittels hochohmiger Widerstände, die in Reihenschaltung zwischen den Fernapeisespannung führenden Leitungen angeordnet sind, durchgeführt wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist bei Verwendung von Spannungsableitern mit unterschiedlichen Aneprech- und/oder Glimmspannungen dem Spannungsableiter mit der größten Glimmspannung ein Kondensator parallel geltet. Dabei erfolgt die Bemessung den Kondensators so, daß dessen Kapazität umeo größer ist, je kleiner die Glim»pannung der Spannungsableiter ausfällt. Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird anhand der Fig.2 näher erläutert. In Fig.2 ist ein Abschnitt eines Fernspeisekreises mit der Überspannungsachutzschaltung unter Auslassung der Zwischenverstärker dargestellt. Die Außenleiter a1, a2 der beiden Koaxialpaare I, II für die Hin- und Rückleitung sind leitend miteinander verbunden. Der überspannungsschutz ist zwischen dem Innenleiter i1 bzw. 12 und den zusammengeschalteten Außen- leitern a1, a2 beider Zeitungen eingeschaltet. Es sind jeweils zwei Überspagnungsableiter Spl und Sp2 zwischen den spannungsführenden Leter@. in Reihe geschaltet. Dem Spannungsableiter Spl ist der Kondensator C1 parallel geschaltet, der bei richtiger Bemessung den Spannungeanstieg an diesem Ableiter nach dessen Löschung so stark verlangsamt, daß ein erneutes Zünden der Ableiterstrecke nicht möglich ist. Der Reihenschaltung der Ableiter Spl und Sp2 ist der hochohmige Spannungsteiler R1, R2 zur Potentialaufteilung parallel geschaltet. Der Widerstandswert liegt in der Größenordnung von etwa 106 bis 107 p.

Claims (1)

1. P a t e n t ans p r ü c h e 1. ,Überapannungaschutzschaltung für gleichatromferngespeiste Transistor-Zwischenverstärker in Weitverkehrssystemen un-. ter Verwendung von Spannungsableitern, dadurch gekennzeichnet, daB an den Ein- und Ausgängen der Verstärker zwischen den Stromversorgungsleitungen zwei odermehrere Spannungsableiter mit entsprechend geringeren Ansprechwerten in Reihe geschaltet sind und daß einem der Spannungsableiter ein Kondensator solcher Kapazität parallel geschaltet ist, daß nach Fortfall der Überspannung ein Weiterglimmen dieses Spannungsableiters mit dem Fernspeisestrom verhindert wird. 2: Überspannungsschutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch ge-kennzeichnet, daß die Summe der Nenn-Ansprechspannungen der in Reihe geschalteten Spannungsableiter gleich ist dem für die Übertragungsstrecke erforderlichen Nenn-Ansprechwert. 3. Überspannungsachutzachaltung nach Anspruch 1 oder 2, da- durch gekennzeichnet, daß für die in Reihe geschalteten Spannungsableiter eine Potentialaufteilung mittels hochohmiger Widerstände -erfolgt. 4. Überspannungeschutzschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von zwei oder mehreren in Reihe gesehalteten Spannungsablei- tern mit unterschiedlichen Ansprech- und/oder Glimmspannungen dem Spannungea»leiter mit der größten Glimmspannung . ein Kondeneatör parallel geschaltet ist. 5. Überepannungsschutzachaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des parallel geschalteten Kondensators umso größer bemessen ist, je kleiner die Glimmspannung der Spannungsableiter is-i@