DE1538324B2 - Einrichtung zum schutz von hochfrequenz uebertragungsanlagen gegen ueberspannungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung tete Zenerdioden vorgesehen sein, denen zur Bezum Schutz von Hochfrequenz-Übertragungsanlagen grenzung des Stoßstromes Schutzwiderstände vorgegen Überspannungen bei Seilbergbahnen, die mit geschaltet sind.

einem erdschlußfreien, elektrisch insolierten Zugseil Eine solche Schutzeinrichtung hat den Vorteil,

für die berührungslose Übertragung der Signal- und 5 bei relativ geringem Aufwand einen sicheren Schutz Sprachfrequenzen ausgerüstet sind. von empfindlichen Bauelementen auch unter extre-

Es sind Seilbergbahnen bekannt, die mit einem men Bedingungen zu ermöglichen, erdschlußfreien, elektrisch isolierten Zugseil für die In Fig. 1 ist die prinzipielle Anordnung einer

berührungslose Übertragung der Signal- und Sprach- Hochfrequenz-Übertragungsanlage bei einer Seilbergfrequenzen ausgerüstet sind (DT-Zeitschrift »Verkehr io bahn dargestellt;

und Technik«, 17. Jahrgang [1964], Heft 4, S. 100 Fig. 2 gibt die Einrichtung zum Schutz gegen

bis 102). In Fernmeldeanlagen, die über Freileitun- Überspannung gemäß der Erfindung in erdsymmegen betrieben werden, tritt infolge atmosphärischer frischer Ausführung wieder.

Einwirkungen die Gefahr von kurzzeitigen Überspan- In F i g. 1 ist ein über Umlenk- und Treibrollen

nungen auf, welche die angeschlossenen Apparate 15 geführtes, aus Zugseil 1 und Gegenseil 2 bestehendes gefährden. Es ist bekannt, derartige atmosphärische Seil einer Seilbahn schematisch dargestellt. Die von Überspannungen durch Glimmspannungsableiter von den Seilen gebildete Seilschleife ist erdschlußfrei und den Geräten fernzuhalten (Siemens-Druckschrift gegenüber allen Konstruktionsteilen elektrisch isol-9650.5 »Nachrichtenübertragung über hochspan- liert. An jedem Seilteil 1 und 2 ist je eine Kabine 3 nungsbeeinflußte Fernmeldeleitungen«). 20 angehängt. Die Seilteile 1, 2 sind an den Kabinen 3

In gewissen Anlagen, insbesondere bei Seilberg- isoliert befestigt. Die Unterbrechungsstellen des Seiles bahnen, können infolge direkter Blitzschläge oder bei den Kabinen werden von für Niederfrequenz durch nahe vorbeiziehende Gewitterwolken beson- niederohmigen Drosseln 10 überbrückt, wodurch ein ders hohe atmosphärische Überspannungen mit sehr mit niederfrequentem Wechselstrom betriebener gesteilen Spannungsfronten auftreten. Bei einer An- 25 schlossener Sicherheitsstromkreis zur Überwachung wendung der Erfindung wird die aus Zug- und des Seiles hergestellt ist. Die Drosseln 10 sind je-Gegenseil gebildete Schleife für die Übermittlung weils von einem Glimmspannungsableiter 9 übervon Steuerbefehlen zwischen den Berg- und Tal- brückt. An den Anschlußstellen des Seiles, also Stationen und den Kabinen benutzt. Solche Seil- parallel zu den Drosseln 10, ist je eine Hochfrequenzschleifen umfassen eine große Fläche, so daß die 30 Übertragungsanlage 5 angeschlossen. Diesen Geräten in der Schleife induzierten Spannungen hohe Werte . ist die erdsymmetrische Schutzeinrichtung 4 gemäß annehmen können. Hinzu kommt, daß die Korn- der Erfindung vorgeschaltet. An jeder der beiden mandogeräte in den Kabinen oder in den Stationen ortsfesten Stationen geschieht die Ankopplung der vorzugsweise mit Halbleitern (Transistoren) bestückt . Hochfrequenzsignale über einen Seiltransformator 6. sind, die sehr empfindlich auch gegen kurz dauernde 35 Die in den Ankopplungswicklungen der Seiltransfor-Überspannungen sind. Derartige Halbleiter reagieren matoren 6 induzierten Überspannungen werden zunahezu trägheitslos auf Überspannungen mit steilen nächst von je einem Glimmspannungsableiter 8 gegen Fronten. Die bekannten Glimmspannungsteiler be- Erde kurzgeschlossen. Ein weiterer Schutz erfolgt nötigen eine gewisse Zeit, bis die Zündung erfolgt durch die erdunsymmetrische Schutzeinrichtung 7. und die volle Leitfähigkeit der Gasstrecken erreicht 40 Im Gegensatz zu dem Überwachungsstromkreis ist. Diese Verzögerungszeit ist ausreichend, um eine für das Seil, der mit Niederfrequenz betrieben wird, Gefährdung der Halbleiter herbeizuführen. Die be- geschieht die eigentliche Steuerung mit Hochfrequenz, kannten Überspannungsschutzeinrichtungen sind für die die Drosseln 10 einen hochohmigen Nebendemnach unzureichend, wenn es darum geht, Fern- Schluß darstellen.

meldegeräte mit Transistorbestückung gegen Über- 45 In F i g. 2 ist die erdsymmetrische Einrichtung 4 Spannungen zu schützen. zum Schutz der Hochfrequenzübertragungsgeräte ge-

Die Aufgabe besteht bei einer Einrichtung der gen Überspannungen im einzelnen dargestellt. Die eingangs erwähnten Art darin, daß Schutzeinrich- entscheidende Maßnahme dieser Einrichtung besteht tungen geschaffen werden, die einerseits einen in der kombinierten Verwendung von Gasableitern, sicheren Überspannungsschutz durch kurzschluß- 50 linearen Filteranordnungen und Zenerdioden als artige Überbrückung des Schutzobjektes herbeiführen nichtlineare Ableitungen. Die Filteranordnung in und andererseits gegen steile Spannungsfronten so F i g. 2 ist ein Bandpaß und besteht aus in den Zuschnell reagieren, daß hochempfindliche Bauelemente, leitungen symmetrisch angeordneten Hochfrequenzwie beispielsweise Transistoren, zu keinem Zeitpunkt drosseln 11, 13 und aus Serienkondensatoren 14, 16. von einer unzulässigen Spannung getroffen werden. 55 Die erste Stufe wird durch eine Ableitdrossel 12 und Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Parallelkondensator 15 abgeschlossen. Parallel die gemeinsame Verwendung von einem Gasabieiter dazu sind zwei gegeneinandergeschaltete Zener- und von einer ein- oder mehrgliedrigen linearen, dioden 19 α, 196 in Serie mit einem Begrenzungsunmittelbar vor die jeweils zu schützende Hoch- widerstand 17 angeschlossen. Die zweite Stufe dieser frequenz-Übertragungsanlage geschalteten Filter- 60 Filteranordnung besteht aus symmetrischen Hochanordnung in Verbindung mit einer oder mehreren frequenzdrosseln 13 und Serienkondensatoren 16 sonichtlinearen Ableitungen. Als lineare Filteranord- wie aus je zwei zu diesen in Reihe geschalteten nung kann ein Bandpaß mit einem dem Signal- Begrenzungswiderständen 18. Die zweite Stufe des frequenzbereich entsprechenden Frequenz-Durch- Bandfilters wird durch zwei gegeneinandergeschallaßbereich oder ein Tiefpaß oder ein Hochpaß mit 65 tete Zenerdioden 20 a, 20 b abgeschlossen. Die einer der tiefsten bzw. der höchsten Signalfrequenz Hochfrequenz-Übertragungsanlage 5 ist über einen angepaßten Grenzfrequenz vorgesehen sein. Als nicht- Ausgangstransformator 21 an die Schutzeinrichtung lineare Ableitungen können gegeneinandergeschal- angeschlossen. Der Bandpaß ist so dimensioniert,

daß er mit steilen Flanken nur die Signalfrequenzen durchläßt. Damit wird das Spektrum der stoßartigen Überspannung so beschnitten, daß die Steilheit des Spannungsanstieges und die Amplitude erheblich begrenzt ist. An Stelle eines Bandpasses können auch ein Tiefpaß oder Bandpaß verwendet werden, die alle Frequenzen oberhalb bzw. unterhalb der Signalfrequenz unterdrücken und damit ebenfalls den Spannungsanstieg verflachen, nicht aber die Amplitude. Die Überspannung gelangt auf Grund der Filter nur in abgeschwächter Form an das Schutzobjekt. Auf diese Restspannung sprechen die Zenerdioden an, wodurch nur noch ein der Zenerspannung entsprechender Rest tatsächlich in das Fernmeldegerät gelangt. Die Zenerdioden haben gegenüber den Glimmspannungsableitern eine sehr kurze Ansprechzeit und eine wesentlich geringere Ansprechspannung. Durch Serienschaltung mehrerer Dioden läßt sich eine gewisse Abstufung der Begrenzungsspannung erreichen. Die Amplitude des Nutzsignals liegt naturgemäß unterhalb der Begrenzungsspannung und wird von der gesamten Schutzeinrichtung nur wenig gedämpft.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Schutz von Hochfrequenz-Übertragungsanlagen gegen Überspannungen bei Seilbergbahnen, die mit einem erdschlußfreien, elektrisch isolierten Zugseil für die berührungslose Übertragung der Signal- und Sprachfrequenzen ausgerüstet sind, gekennzeichnet durch die gemeinsame Verwendung von einem Gasableiter (9) und von einer ein- oder mehrgliedrigen linearen, unmittelbar vor die jeweils zu schützende Hochfrequenz-Übertragungsanlage (5) geschalteten Filteranordnung (4) in Verbindung mit einer oder mehreren nichtlinearen Ableitungen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als lineare Filteranordnung ein Bandpaß mit einem dem Signalfrequenzbereich entsprechenden Frequenz-Durchlaßbereich vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als lineare Filteranordnung ein Tiefpaß oder ein Hochpaß mit einer der tiefsten bzw. der höchsten Signalfrequenz angepaßten Grenzfrequenz vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtlineare Ableitungen gegeneinandergeschaltete Zenerdioden (19 a, 19 b; 20 a, 20 b) vorgesehen sind, deren Zenerspannungen über dem Scheitelwert des Signalpegels liegen.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Zenerdioden (19 a, 19 b; 20 a, 20 b) zur Begrenzung des Stoßstromes Schutzwiderstände (17; 18) vorgeschaltet sind, die in den Ableitzweig und/oder in die Hauptleitung der Filteranordnung gelegt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen