DE1515713A1

DE1515713A1 - Schaltung von UEberspannungsableitern

Info

Publication number: DE1515713A1
Application number: DE19621515713
Authority: DE
Inventors: Freytag Dipl-Ing Heinz
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1962-12-29
Filing date: 1962-12-29
Publication date: 1969-08-07
Also published as: DE1515713B2; DE1515713C3

Description

Schaltung von Überspannungeableitern Die Erfindung betrifft eine Schaltung von Uberspannungeableitern zum Schutz von Kabeln, insbesondere Fernmeldekabeln, gegen Uberspannungen.
Magnetische Felder von Störquellen können durch induktive Beeinflussung hohe Spannungen in benachbarten Fernmeldekabeln zwischen den Leitern und dem Mantel hervorrufen. Insbesondere sind es-Erd#-kurzaahlüeae in Hochspannungsleitungen und atmosphärische, elek- trische Entladungen, die Spannungen entstehen lassen, welche eine Gefährdung der Isolierung in Fernmeldekabeln darstellen können. Es ist bekannt, Fernmeldekabel gegen schädliche Überspannungen durch den Einbau von sogenannten Ableitern, insbesondere Gaaentladungsableitern zu schützen. Der zu schützende Leiter wird über einen Ableiter mit dem metallischen Kabelmantel verbunden. Durch geeignete Wahl der Zündspannung des Ableiters verhindert man das Auftreten von Überspannungen, die eine Gefährdung der Leiterisolierung darstellen. Die Erfahrung zeigt, daß alle Leiter eines Kabels in der angegebenen Weise durch Ableiter geschützt werden müssen, da andernfalls Überschläge zu ungeschützten Leitern zu erwarten sind. Zur Platz.- und Kosteneraparnie kann man die Leiter einer Doppelleitung auch durch sogenannte Dreielektrodenableiter schützen. Fig. 1 bzw. 2 zeigen die für Zwei- bzw. Drei. elektrodenableiter gebräuchlichen Schaltungen. In Pig. 1 ist bei- spieleweiee der Leiter 1 über den Ableiter 8, der Leiter 2 über den Ableiter 9 und so fort mit den Kabelmaatel 7 verbunden.
Pür den Schute von Pernaeldekabeln hat diese Schaltanordnung je- doch gewisse Nachteile. Diese ergeben sich aus dem Umstand, daß insbesondere bei papierisolierten Pernmeldeiabeln die Isolierung zwischen den einzelnen Leitern eine wesentlich geringere Spannungsfestigkeit aufweist, wie die Isolierung zwischen Leiter und Kabelmantel. Die maximal zulässige Spannung für 7erameldekabel beträgt in der Regel etwa 1000 Polt zwischen den einselnin@Leitern, während sie zwischen Kabelmantel und Leitern bei etwa 2500 Volt liegt. Ein elektrischer Durchschlag zwischen Kabelmantel und einen Leiter löst einen Ausgleichivorgang aus, in dessen Verlauf Spannungen entstehen können, die die maximal zulässige Spannung zwischen den Leitern um ein Mehrfaches überschreiten. Wählt man Ableiter, deren Zündspannung beispielsweise bei 809 der maximal zulässigen Spannung zwischen Leiter und Mantel, also bei etwa 2000 Volt liegt, so sind die Isolie- rungen Leiter gegen Leiter gegen Durchschläge nicht geschützt. Will man jedoch diese schützen, so muß man unter Zugrundelegung einer maximal zulässigen Spannung von 1000 Volt und unter Berücksichtigung einen Sicherheitefaktoro von 80 Ableiter wählen, deren Zündspannung bei 400 Volt liegt. Be ergibt sich dann der Wachteil, daß die Ablei- ter schon bei Spannungen ab 400 Volt zünden, also bei Werten, die sowohl für die Isolierung Leiter gegen Leiter als auch für die Iso- lierung Kabelmantel gegen Leiter noch völlig harmlos sind. Die Folge ist übermäßige Beanspruchung und damit vorzeitige Abnutzung der Ab- leiter und gegebenen Falle Beeinträchtigung der Naohriohtenübermittlung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung zum Schutze von Kabeln, insbesondere Fernmeldekabeln, gegen Überspannung mittels Ab- leitern, in der die obenerwähnten Nachteile nicht auftreten. Zu die- aem Zweck ist jeder Leiter des Kabels mit je einem Pol einen Ablei- ters verbunden, die anderen Pole der Ableiter sind zusammengefaßt und über einen weiteren gemeinsamen Ableiter mit dem Kabelmantel ver- bunden.
Gemäß der weiteren Erfindung liegt die Züadepannung der mit den Lei-tern verbundenen Ableiter zweokmäßigerweise bei etwa 40@ der maximal zulässigen Spannung Leiter gegen Leiter, während die Zündspannung des mit dem Kabelmantel verbundenen Ableiters zweokmäßlgerweiee bei etwa ?0% der maximal zulässigen Spannung Kabelmantel gegen Leiter liegt.
Im übrigen läßt nioh eine genaue Berechnung der Zündspannung der einzusetzenden Ableiter in Abhängigkeit von den maximal zulässigen Spannungen nach folgender Formel durahfUhrens Hierbei bedeuten Z1 die Zündspannung der an den Leitern liegenden Ableiter L@ die Zündspannung den am Kabelmantel liegenden Ableiters U1 .die maximal zulässige Spannung zwischen den Leitern üm die maximal zulässige Bpannung zwischen Kabelmantel und dem Leiter k einen 'ioherheitefaktor, der normalerweise bei 0,8 liegen wird. Anstelle von Zweielektrodenableitern können auch solche mit mehreren Elektroden verwendet werden. Doppelleitungen schützt man beispiels- weise zweckmäßig durch Dreielektrodsnableiter.
Die erfiniungegemiße Schaltung erlaubt es, die Zündspannungen der Ableiter den ürfordernissen der unterschiedlichen Spannungefeetigkeit der Ieolitrungen Ader gegen Ader und Ader gegen Mantel im Kabel der- Art anzupueen, daß sich ein wirkssser Schutz aller Isolierungen bei erhöhter Batriebeeioherheit und verminderter Störanfälligkeit ergibt. Zugleich stellt nioh ein gini@ an Entladungen über die Ableiter ein was wiederum deren Lebensdauer zugute kommt.

fig. 3 zeigt die Schaltung der Ableiter. Überspannungen zwischen irgendwelchen Leitern 1 bis ö entladen sich Uber die entsprechenden Ableiter 8 bis 13. für die Entladung zwieohen zwei Leitern sind also immer zwei Ableiter in Serie geschaltet. Tritt beispielsweise eine Überspannung zwischen den Leitern 1 und 2 auf, so sind diese durch die in Serie geschalteten Ableiter 8 und 9 geschützt. Die Summe der Zündspannungen beider Ableiter entspricht etwa der maximal möglichen Spannung zwischen den Leitern 1 und 2. Eine zwischen den Kabelmantel

7 und eines Leiter, beispielsweise den Leiter 4, auftretende Über-

spannung gleicht sich über den Ableiter 14 und den entapreohenden

in Serie geschalteten Ableiter, beispielsweise den Ableiter t1,

aus.Pig. 4 neigt die entsprechende Schaltung unter Verwendung eines

Dreieleictrodennbleiters.

Claims

Ansprüche 1. Schaltung zum Schutz von Fernmeldekabeln gegen Überspannungen mittels Ableitern, vorzugsweise Gasentladungeableitern, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiter des Kabels mit je einem Pol eines Ableiters verbunden ist, die anderen Pole der Ableiter zusammengefaßt und über einen wei- teren gemeinsamen Ableiter finit dem metallischen Kabelmantel verbunden sind.
2. Schaltung zum Schutz von Fernmeldekabeln gegen Überspannungen mittels Ableitern, vorzugsweise Gasentladungsableitern, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündspannung der mit den Leitern des Kabels. verbundenen Ableiter etwa 40% der maximal zulässigen Spannung zwischen den ein- zelnen Leitern, die Zündspannung des mit dem me- tallischen Kabelmantel verbundenen Ableiters etwa 70 der maximal zulässigen Spannung zwischen Kabelmantel und Leiter beträgt.
3. Schaltung zum Schutz von Fernmeldekabeln gegen Überspannungen mittels Ableitern, vorzugsweise GasentladuntTsableitern, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter des Kabels über Mehrelektrodenableiter, vorzugsweise Dreielektrodenableiter mit dem am Kabelmantel liegenden Ableiter verbunden sind.