DE1933813C3

DE1933813C3 - Communication device in high-voltage overhead line networks

Info

Publication number: DE1933813C3
Application number: DE19691933813
Authority: DE
Original assignee: AEG-Telefunken Kabelwerke AG, Rheydt, 4050 Mönchengladbach; Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft AEG-Telefunken, 1000 Berlin u. 6000 Frankfurt
Filing date: 1969-06-27
Publication date: 1977-09-22

Description

der in der bekannten Kommunikationseinrichtungthat in the known communication device

35 für die TFH-Übertragung zur Verfügung stehenden Leitung wegen der wechselnden Leiterabstände um35 line available for TFH transmission due to the changing conductor spacing

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kommunika- eine sehr inhomogene Leitung. Es ist auch bekannt,The invention relates to a communica- a very inhomogeneous line. It is also known

tionseinrichtung für drahtgebundene, nieder- und im Zuge von Hochspannungsfreileitungen für Aufga-installation device for wired, low-voltage and high-voltage overhead lines for tasks

hochfrequente Nachrichtenübertragung in Hochspan- ben z. B. der Fernsprechverständigung und Fern-high-frequency message transmission in Hochspan- z. B. the telephone exchange and long-distance

nungsfreileitungsnetzen mit einer parallel zu den an 40 steuerung zwischen Kraftwerken und mit Schaltsta-overhead line networks with a parallel to the an 40 control between power plants and with switchgear

den Hochspannungsmasten aufgehängten Phasenlei- tionen, ein Luftkabel zu verlegen (deutsche Patent-phase lines suspended from the high-voltage pylons to lay an aerial cable (German patent

tern und dem Erdleiter geführten Koaxialleitung. schrift 893 355), das an allen Masten isoliert aufge-tern and the earth conductor guided coaxial line. 893 355), which is insulated on all masts.

Kommunikationseinrichtungen in Hochspannungs- hängt ist. Seine Bewehrung und unter Umständen freileitungsnetzen sollen eine möglichst rasche Nach- auch sein Kabelmantel sind im Bereich einiger oder richtenübertragung ermöglichen, um eine Aufrechter- 45 aller Maste mit einem vom Mast getrennten Erdseil haltung des normalen Netzbetriebes zu gewährlei- geerdet. Bei dem bekannten Luftkabel sind besonsten. Insbesondere in modernen Verbundnetzen ist es dere Maßnahmen zum Schutz vor der Wirkung hoher erforderlich, über eine Möglichkeit zur raschen Ströme, die im Kurzschlußfall oder bei einem Blitz-Nachrichtenübertragung zu verfügen. Da der Ener- schlag im Mantel und der Bewehrung auftreten köngieverbrauch zeitlich nicht konstant ist, ist dafür 50 nen, getroffen. Die in diesen Fällen in den Adern inSorge zu tragen, daß in Zeiten erhöhten Energiever- duzierten hohen Spannungen sind nicht berücksichbrauchs weitere Erzeuger an das Netz angeschlossen tigt. Da das bekannte Luftkabel zwischen den Adern werden können. Diese zusätzlichen Erzeuger müssen und dem Mantel nicht hochspannungsfest ausgebildet synchron in das Netz eingeschaltet werden, d. h., ihre ist, ist zur Überbrückung großer Entfernungen die Phase muß mit der im Netz bereits vorhandenen 55 Einteilung des Luftkabels in Streckenabschnitte mitgenau übereinstimmen. Neben der geforderten Pha- tels Trennübertragern erforderlich, damit die in den sengleichheit sind bei der Parallelschaltung von zu- Adern induzierten Spannungen in niedrigen Grenzen sätzlichen Erzeugern mit dem Netz natürlich auch gehalten und Durchschläge von Ader zu Ader oder noch andere wichtige Bedingungen zu erfüllen. Dies von den Adern zum geerdeten Mantel vermieden ist nur eines der Beispiele, die die Notwendigkeit 60 werden, oder es sind zum gleichen Zweck mit geeigeines sicheren und zuverlässigen Nachrichtenübertra- neten Mitteln die Adern auf das gleiche Potential zu gungssystems in Hochspannungsfreileitungsnetzen bringen wie der Mantel und die Bewehrung. Weiter begründen. Tatsächlich ist der Informationsfluß noch ist eine gegen Starkstrombeeinflussungen und atmoum vieles größer. Aus diesem Grunde ist ein jeder- sphärische Entladungen geschützte Kabclanlage bezeit zur Verfugung stehendes Nachrichtensystem er- 65 kannt, in deren Verlauf auch Kabel verwendet werforderlich. Die normalen Amtseinrichtungen, TFH- den können, die an S'.elle von Aderpaaren Koaxial- und TF-Geräte, reichen dafür nicht aus. leitungen enthalten (deutsche PatentschriftCommunication equipment in high voltage hangs is. Its reinforcement and possibly Overhead line networks should be as quick as possible. Cable sheaths are in the range of a few or Enable directional transmission to ensure that all masts are upright with an earth wire separated from the mast maintenance of normal network operation must be guaranteed. The known aerial cables are special. In modern interconnected networks in particular, it is their measures to protect against the effects of high necessary to have a possibility of rapid currents in the event of a short circuit or in the event of a lightning message transmission to dispose of. Since the energy impact in the jacket and the reinforcement can be consumed is not constant over time, it is 50 nen, hit. Those in the veins of concern in these cases to bear that in times of increased energy-reduced high voltages are not considered useful other producers connected to the grid. As the well-known aerial cable between the veins can be. These additional generators and the jacket must not be designed to withstand high voltages are switched on synchronously in the network, d. that is, yours is for bridging great distances Phase must match the existing 55 division of the aerial cable into route sections to match. In addition to the required Phatels, isolating transformers are required so that the in the The equality of voltages induced by wires is connected in parallel within low limits Additional producers with the network of course also kept and punctures from core to core or other important conditions to be met. Avoid this from the cores to the earthed jacket is just one of the examples that need to be 60, or are suitable for the same purpose Safe and reliable messages transmitted means the wires to the same potential transmission system in high-voltage overhead line networks such as the jacket and the reinforcement. Continue establish. In fact the flow of information is still one against high voltage interference and atmoum much bigger. For this reason, a cable system protected against any spherical discharges is required 65 available communication system recognized, in the course of which cables are also used if necessary. The normal office facilities, TFH- can be connected to the S'.elle of wire pairs coaxial and TF devices, are not enough for this. cables included (German patent specification

Bekannt und allgemein gebräuchlich in Freilei- 1 146 153). Auch bei diesem Kabel sind Schutzmaß-Known and commonly used in Freilei- 1 146 153). Protective measures are also required for this cable

nahmen vor der Wirkung hoher Ströme, die im Falle iler Beeinflussung von außen im Mantel und in der Bewehrung auftreten können, getroffen. Weder die Koaxialleitungen einzeln noch das Kabel sind hochspannungsfest ausgebildet. Jedoch sind die Innen- und Außenleiter der Koaxialleitungen und das Bewehrungseisen des Kabels auf ein und dasselbe Potential gebracht, um die Differenzen der induzierten Spannungen zu verkleinern und Spannungsdurchschlägc im Kabel zu vermeiden.took precedence over the action of high currents, which in the case of external influences in the jacket and in the Reinforcement can occur. Neither the individual coaxial lines nor the cable are high-voltage resistant educated. However, the inner and outer conductors are the coaxial lines and the reinforcing iron of the cable brought to one and the same potential in order to compensate for the differences in the induced To reduce tensions and to avoid voltage breakdowns in the cable.

Bei den bekannten, zur Verlegung im Zuge von Hochspannungsfreilcilungen konzipierten und gegen Starkstrombeeinflussungen und atmosphärischen Entladungen geschützten Kabeln sind besondere Maßnahmen an Mänteln und Bewehrungen zur sicheren Ableitung der bei Störungen induzierten hohen Ströme vorgesehen. Die Mantel und Bewehrungen dienen bei den bekannten Kabeln dem Schutz der Kabelseele, nicht aber der Übertragung von Nachrichten. Besonders nachteilig ist, daß beide Adern eines jeden Sprechkreises bzw. Innen- und Außenleiter der Koaxialleitungen über Hochspannungsankopplungskondensatoren an die zugehörigen Amtssystemc angeschlossen werden müssen und daß, namentlich bei längeren Kabelverbindungen, auf der Strecke Trennübertragcr vorgesehen sein müssen, um zu gewährleisten, daß im Störungsfall in den Sprechkreisen induzierte Spannungen die zulässigen Höchstwerte nicht übersteigen.In the known, designed for laying in the course of high-voltage clearances and against Cables protected against the effects of high currents and atmospheric discharges are special Measures on jackets and reinforcements to safely dissipate the high levels induced in the event of malfunctions Currents provided. The sheath and armouring are used to protect the known cables the cable core, but not the transmission of messages. It is particularly disadvantageous that both Cores of each speech circuit or inner and outer conductors of the coaxial lines via high-voltage coupling capacitors must be connected to the associated exchange system and that, especially in the case of longer cable connections, on the Line isolating transformer must be provided to ensure that in the event of a fault in the speech circuits induced voltages do not exceed the maximum permissible values.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Kommunikationseinrichtung der eingangs beschriebenen Art für Hochspannungsfreileitungsnetze anzugeben, die bei verbesserter Übertragungsqualität und erhöhter Betriebssicherheit unter rationellen Bedingungen gefertigt und betrieben werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß der Innenleiter des Koaxialkabels gegen den Außenleiter hochspannungsfest isoliert und über Hochspannungsankopplungskondensatoren an das zugehörige Amtssystem angeschlossen ist und der Außenleiter der Koaxialleitung geerdet ist. Diese Koaxialleitung kann, wie die bekannten Luftkabel, mit einer Zugarmierung versehen und an den Hochspannungsmasten der Freileitung aufgehängt oder, mit einem Korrosionsschutz versehen, entlang den Freileitungen im Boden verlegt werden.The object of the present invention is now to provide a communication device of the above-mentioned described type for high-voltage overhead line networks, which with improved transmission quality and increased operational reliability under rational Conditions can be manufactured and operated. This object is achieved according to the invention in that the inner conductor of the coaxial cable insulates against the outer conductor in a high-voltage-proof manner and is connected to the associated exchange system via high-voltage coupling capacitors and the outer conductor of the coaxial line is grounded. This coaxial line can, like the known aerial cables, provided with tensile reinforcement and suspended from the high-voltage pylons of the overhead line or, Provided with corrosion protection, along which overhead lines are laid in the ground.

Als Nachrichtenübertragungsleitung ist nach der Erfindung beispielsweise eine Koaxialleitung vorgesehen, deren Dielektrikum zwischen Innen- und Außenleiter aus einem dielektrisch hochwertigen Polyäthylen (PE) besteht und deren konzentrischer Außenleiter aus Aluminium nahtlos gepreßt ist. Der zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter liegende Raum ist durch das PE hochspannungsisoliert und vollständig ausgefüllt. Außen ist der Außenleiter in an sich bekannter Weise mit einer Stahldrahtbewehrung versehen. Diese erfindungsgemäße Koaxialleitung ist geeignet, zwischen Hochspannungsmasten parallel zu den Phasenleitern aufgehängt zu werden, ίο Der Innenleiter wird über Ankoppelungskondensatoren an das Amtssystem angeschlossen. Der Außenleiter ist so dimensioniert, daß er im Kurzschlußfall induzierte Ströme aufnehmen und ableiten kann.According to the invention, a coaxial line, for example, is provided as the message transmission line, The dielectric between the inner and outer conductors is made of high-quality dielectric polyethylene (PE) and the concentric outer conductor made of aluminum is seamlessly pressed. the The space between the inner conductor and the outer conductor is high-voltage insulated by the PE and filled in completely. The outer conductor is on the outside in a manner known per se with steel wire reinforcement Mistake. This coaxial line according to the invention is suitable between high-voltage pylons to be hung parallel to the phase conductors, ίο The inner conductor is connected via coupling capacitors connected to the exchange system. The outer conductor is dimensioned in such a way that it induces in the event of a short circuit Can absorb and derive currents.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Kommunikationseinrichtung bestehen insbesondere darin, daß eine Energieabstrahlung nicht erfolgt. Das bedeutet, daß für die Nachrichtenübertragung nahezu beliebig viele Kanäle zur Verfügung stehen. Die Übertragungsqualität ist außerordentlich gut, da eine Beeinao flussung durch Fremdsysteme und von Fremdsystemen ausgeschlossen ist. Die erfindungsgemäße Anordnung zur Nachrichtenübertragung bietet als Folge der bekannten Eigenschaften von Koaxialkabeln die bei deren Anwendung gegebene überaus breitbandige »5 Übertragungsmöglichkeit bis in den Video-Bereich. Darüber hinaus ist eine Einschaltung von Phasendrosseln in die Phasenleiter überflüssig, da die Phasenleiter selbst nicht zur Übertragung der Nachrichten benötigt werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindung der Koaxialleitung mit den Hochspannungsankopplungskondensatoren ist darin zu sehen, daß wegen der großen Spannungsfestigkeit der PE-Isolierung der Koaxialleitung eine hohe induzierte Längsspannung zugelassen werden kann. Es wird dadurch bei den üblichen Kabellängen zwischen den Stationen die Unterteilung in mehrere Abschnitte durch Übertrager vermieden, weil die hohe Längsspannung problemlos von den Hochspannungsankopplungskondensatoren gehalten wird. Gegenüber den bekannten Luftkabeln bestehen darüber hinaus die Vorteile, daß eine Verlegung über lange Strecken ohne Trennübertrager möglich ist. Außerdem ist der Aufwand an Hochspannungsankopplungskondensatoren erheblich vermindert, da nur der Innenleiter der Koaxialleitung anzukoppeln ist. Die Kommunikationseinrichtung nach der Erfindung bietet daher neben verbesserter Übertragungsqualität und erhöhter Betriebssicherheit auch die Möglichkeit zu einem sehr wirtschaftlichen Betrieb.The advantages of the communication device according to the invention are in particular that an energy emission does not take place. That means that for the message transmission almost arbitrarily many channels are available. The transmission quality is extraordinarily good, as it is an influencer flow through third-party systems and from third-party systems is excluded. The arrangement according to the invention for message transmission offers as a result of the well-known properties of coaxial cables the if they are used, extremely broadband »5 transmission options right up to the video area. In addition, there is no need to connect phase chokes in the phase conductors, as the phase conductors themselves are not required to transmit the messages. Another major benefit the inventive connection of the coaxial line to the high-voltage coupling capacitors It can be seen that because of the high dielectric strength of the PE insulation of the coaxial line a high induced longitudinal voltage can be allowed. It becomes the usual Cable lengths between the stations avoided subdivision into several sections by transformers, because the high longitudinal voltage is easily held by the high voltage coupling capacitors will. Compared to the known aerial cables there are also the advantages that laying is possible over long distances without an isolating transformer. In addition, the expense of high-voltage coupling capacitors considerably reduced, since only the inner conductor of the coaxial line has to be coupled. The communication facility according to the invention therefore offers in addition to improved transmission quality and increased operational reliability also the possibility of a very economical operation.

Claims

tungsnetzcn is a communication device, claims: which works according to the Lecher or TFH principle, i.e. with double lines. That with such a

1. Communication device provided for wire-known communication device Linked, low-frequency and high-frequency message 5 network is through phase chokes, i.e. coils that are in the transmission in high-voltage overhead lines, the phases are divided into sections, zcn with one parallel to the one on the high voltage in which each via high voltage capacitors phase conductors are suspended from the masts and a high-frequency voltage is fed in, the coaxial line carried by the earth, d a - which of the high throughs carried by the phase conductors marked that the internal voltage is superimposed. The high voltage conformer of the coaxial cable against the outer conductor capacitors block the one in the phase conductors high-voltage-proof and insulated against the associated office systems via high-voltage high-voltage voltage coupling capacitors to the associated. A major disadvantage of this well-known comedy Office system is connected and the communication device can be seen in the fact that the Outer conductor of the coaxial line is grounded. 15 carrier frequency given on parallel conductors

2. Communication device emits energy to the outside. That means that two or Claim 1, characterized in that the co-more adjacent telecommunication transmission line Provided with tension reinforcement and the attachment devices mutually influence each other, is suspended from the high-voltage pylons. if the radio frequencies used differ with regard to

3. Communication arrangement not in * ° the frequency position of the transmitted bands Claim 1 or 2, characterized in that the sufficient extent differ from each other. Space between the inner conductor of the coaxial cable - To avoid this disadvantage, it is necessary to and to choose the frequencies used from seamlessly pressed aluminum so that outer conductor formed with a miniummantel with a mutual influence as dielectric as possible high quality polyethylene filled as is closed. It follows that the number of be and that the coaxial line is limited to one of the channels used, which is particularly in External conductor outside surrounding, exposed industrial metropolitan areas disadvantageous in weight Steel wire reinforcement is provided. falls. Another major disadvantage of the

4. Communication arrangement based on an TFH principle based known communication claim 1, characterized in that the coordination device is that all connections Axial line parallel to the overhead lines in Bo- fail if the high-voltage line at Warden is relocated. and repair work must be switched off and grounded. In addition, it concerns