DE1591926A1 - Kurzschlussfester Wechselstromgenerator mit Transistoren fuer die Kabelsuche und Kabelfehlerortung - Google Patents

Description

• Kurzschlussfester Wechselstromgenerator it Transistoren für die Kabelsuche und Kabelfehlerortung.
• Dür die Suche von im L'rdboden verlegten Kabeln sind Verfahren bekannt, bei welchen in das an einem Lnde zugängliche Kabel ein tonfrequenter Strom eingespeist wird und mittels einer Suchspule mit nachgeschaltetem Verstärker anhand der Intensität und Richtung des r. lagnetischen feldes, welches der tonfrequente Wechselstrom im Kabel erzeugt, die Lage des Kabels sehr genau bestimmt werden kann.
• Mit derartigen Geraten ist es auch möglich, Fehler im Zabel, vornehmlich Kurzschlüsse, zu orten. Besonders für letztere Anwendung besteht die Notwendigkeit, grosse @uchströme in das Kabel zu leiten, da bei Hin- und Rückleitung des Stromes über zwei Kabeladern bis zur Kurzsehlußstelle das äussere Feld, welches für die Ortung zur Verfügung steht, sehr klein ist.
• Diese forderung setzt die Anwendung leistungsstarker Generatoren voraus. Da die als empfänger benutzten Verstärker schon aus Gründen der Sperrung von Störfrequenzen selektiv ausgeführt werden ist es belanglos, ob der Generator einen sinusförmigen Stron erzeugt, oder - wie es zumeist geschieht - als Schalter ausgebildet ist, wodurch eine rechteckförnige Wechselspannung erzeugt wird Der Vorteil eines Rechteckgenerators ist sein hoher Wir-Lungsgrad, jedoch wird für die Ortung nur der Leistungsanteil der Grundwelle ausgenutzt. Somit ist es belanglos, ob ein Sinuswellengenerator einen Wirkungsgrad von ca.
• 70 % oder ein gleichwertiger Rechtecwellen-Generator einen Wirkungsgrad von ca. 90 5; hat.
• Transistor-Generatoren grösserer Leistung sind bekanntlich gegen Überlastung sehr emfindlich, und bedürfen deshalb einer sehr schnell arbeitenden elektronischen Abschaltvorrichtung.
• Rechteckwellen-Generatoren lassen sich zudem mit reinen Kapazitäten infolge hoher Ladestromspitzen nicht ohne besondere Vorkehrungen belasten. Jedoch ist dies bei am Ende offenen gabeln ein häufig auftretender Belastungsfall.
• Elektronische Abschaltvorrichtungen sind unzweckmässig, da sie das Gerät, welches ohne Wartung am Kabel angeschaltet ist, während der Kabelsuche bei geringen Laständerungen ausser Betrieb setzen können.
• Die Erfindung geht davon aus, einen Generator zu stellen, dessen Ausgangs Strom konstant und unabhängig von der äusseren Last ist. Zu diesem Zweck ist bei einem Wechselstromgenerator vorgesehen, dass die Basen der Dransistoren in einer Gegentaktendstufe mit konstantem Strom derart gesteuert werden, dass der maximal zulässige Strom im Kollektorkreis bei äusserem Kurzschluss nicht überschritten wird und-dass zur Vermeidung der thernischen Überlastung der Endstufentransistoren eine Regelschaltung verwendet wird, welche bei Unterschreiten eines bestimmten Wertes der Ausgangsspannung, verursacht durch Belastung mit einen zu kleinen hussenwiderstand, die Herabsetzung der Steuerspannung und damit des Steuerstromes für die Endtransistoren bewirkt.
• Die Zeichnung enthält als Übersichtsschaltbild alle notwendigen Schaltelenente.
• Der Oszillator 1 erzeugt eine amplitudenstabilisierte teuerfrequenz, welche über den Widerstand 2 dem durch gegenkopplung 4 in seiner Verstärkung stabilisierten Verstärker 3 zugeleitet wird.
• Dadurch erh:lt der Transformator 5 eine Spannung fester Amplitude. Vor den Basen der Endstufentransistoren und sind einstellbare Widerstände 6 und 7 angeordnet. Da der Kollektorstrom eines Transistors bekanntlich um den Stromverstärkungsfaktor ß grösser als der Basissteuerstrom ist, kann man bei Belastung mit Nennlast 18 mittels der Widerstände 6 und 7 den Arbeitsstrom einstellen. Von der Spannungsaussteuerungsgrenze, welche durch die Versorgungsgleichspannung gegeben ist, bis zum Kurzschluss bleibt der somit eingestellte Kollektorstrom konstant.
• Im Kurzschlussbetrieb würde jedoch die gesamte Senderleistung in den Endtransistoren thermisch verbraucht werden, wodurch nach einer gewissen Zeit die zulässige Kristalltemperatur der Endtransistoren überschritten werden könnte.
• Um dies zu verhindern, wurde eine elektronsiche Regelung angeordnet, welche den Steuerstrom bei Unterschreiten der Ausgangsspannung unter einen zulässigen Wert herabsetzt.
• Der Lastanpassungs-und Ausgangstransformator lo erhält eine Hilfswicklung, dessen Ausgangsepannung mittels Graetzgleichrichter 11 gleichgerichtet und danach geglättet wird. Diese Gleichspannung wird mit einer durch den Spannungsteiler 12, 13 von der'Versorgungsspannung abgeteilten Spennung über die Dioden 15 und 16 verglichen.
• 3ei Unterschreiten der Spannung ai:i Gleichrichter 11 unter den Wert am Widerstand 13 werden die Dioden 15 und 16 leitend. Uie Steuerspannung am Verstärker 3 wird durch Spannungstelung mittels der Viderstände 2 und 14 herabgesetzt, da die rit Gleicestrorn durchgeschalteten Dioden 15 und 16 auch far Wechselstrom niederhmig sind.
• Der Generator bleibt in Betrieb bei verminderter Leistung.
• Bei Abschaltung der überlast oder bei Wählen der optimalen Anpassung mittels Schalter 17 hebt sich die Verminderung der Steuerspannung selbsttätig auf.

Claims (2)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Kurzschlussfester Wechselstromgenerator mit Transistroen für die Kabel suche und Kabelfehlerortung, dadurch gekennzeichnet, dass die Basen der Transistoren in einer Gegentakt endstufe mit konstantem Strom derart gesteuert werden, dass der maximal zulässige Strom im Kollektorkreis bei äusserem Kurzschluss nicht überschritten wird und dass zur Vermeidung der thermischen Überlastung der Endstüfentransistoren eine Regelschaltung verwendet wird, welche bei Unterschreiten eines bestiinmten Wertes der Ausgangsspannung, verursacht durch Belastung mit einem zu kleinen Äussenwiderstand, die Herabsetzung der Steuerspannung und damit des Steuerstroms für die Endtransistoren bewirkt.
2. 2. Regelschaltung zum Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Regelgrösse dr Ausgangstramormator eine Hilfswicklung erhält, deren spannung einen Gleichrichter versorgt, und die hierdurch erzeugte, der am Lastwiderstand liegenden Wechselspannung proportionalen Gleichspannung mit einer den Minimalwert der Ausgangsspannung entsprechenden Gleichspannung über zwei Sieden verbunden ist, welche bei Unterschreitung des Minimalwertes leitend wer4en, und hierdurch einen Spannungsteiler zur Wirkung bringen., welcher die Steuerspannung und damit den Steuerstrom der Endtransistoren so Weit herabsetzt, dass die in den Endtransistoren verbrauchte Leistung diese thermisch nicht überlasten.