DE1942752A1 - Anordnung zur Kompensation der durch induktive Beeinflussung von Starkstromleitungen in Fernmeldeleitungen induzierten Stoerspannungen - Google Patents

Description

Baum Elektrophysik GmbH
Nürnberg

BE 9

21. 8. 1969

Anordnung zum Kompensation der durch induktive Beeinflussung von Starkstromleitungen in Fern-■eldoleitungen induzierten StÖrapannungen.

Die Srfindaung b**i*ht eich auf ein« Anordnung, welch« dasu verwendet werden soll, durch induktive Beeinflussung von Starkstromleitungen in Fernmeldeleitungen induzierte Störspannungen zu kompensieren. Die Anordnung besteht aus einem Koppeltransformator und einem mit diesem verbundenen Verstärker, welche eine der Störspannung entgegenwirkende etwa gleich große Kompensationsspannung erzeugen.

Bei Fernmeldekabeln, die in der Umgebung von elektrischen Starkstromanlagen verlegt sind, treten durch induktive oder galvanische Fremdstrombeeinflussung Störspannungen auf_t die nicht nur den technisch einwandfreien Betrieb der Fernmeldeanlagen beeinträchtigen, sondern·auch zu einer Gefährdung des die Fernmeldeanlagen bedienenden Personals führen können. Zur Abschirmung bzw. Kompensation der durch die Fremdstromkreise hervorgerufenen Störung sind bereits eine Reihe von schaltungstechnischen und konstruktiven Maßnahmen angewendet worden. So ist z. B. bekannt, einem Bauelement .des Kabels, z. B. einer Ader oder einem Leiter, eine integrierte repräsentative Pilotspannung zu entnehmen, diese

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einem Verstärker zuzuführen und über einen Transformator die von dem Verstärker erzeugte Kompensationsspannung den die Sekundärwicklung des Transformators bildenden Adern des Fernsprechkabels zuzuführen.

Bildet die Verwendung derartiger Tranefcreatoren die punktuelle Einschaltung von Kompensationeisittein, so geht eine andere bekannte Anordnung einen prinzipiellen anderen Weg. Die Kompensation von Störspannungen bei Fernmeldekabein über deren ,ganze ..Länge ode^ mindestens eine Teillänge wird hier dadurch erreicht, daß die Teillängen Mit einer Ummantelung oder Bewehrung aus Stahl versehen werden, wobei ebenfalls eine Verstärkung der Pilotapannung erfolgt, diese aber unmittelbar dem,. Mantel. oder der Bewehrung oder «inen dazu elektrisch parallel laufenden Leiter zugeführt wird.

Es ist schon eine Anordnung zum Schutz von gegen induktive Beeinflussung von Starkstromanlagen bekannt geworden, bei welcher die magnetische Kopplung zwischen dem Kabelmantel und den Fernmeldeadern erhöht ist. Dies ist dadurch erreicht, daß an mindestens einer Stelle innerhalb oder außerhalb des induktiven Einflußbereiches der Starkstromanlage die Fernmeldeadern mit deren metallischen Kabelmantel oder dessen geeigneten Ersatz in mehreren Windungen um einen ferromagnetischen Kern gelegt sind. Hierdurch werden die Induktivitätsvergrößerungen punktweise eingeschaltet, wodurch der durch den Mantelstrom erzeugte magnetische Fluß mit dem Kabelmantel oder dessen geeigneten Ersatz und den Fernmeldeadern verkettet ist. Bei dieser und- auch bei ^ allen anderen bekannten Anordnungen wird also ein Kern yer-^. wendet, welcher durch das Aufbringen von Windungen als Kern eines Koppeltransformators anzusehen ist. Alle bisher ver- , wendeten Kerne sind zur Erzielung einer möglichst höhen Induktivität bei geringen Verlusten als gescherte Ringkerne ausgebildet. Die verwendeten Ringkerne haben somit zwar den Vorteil der relativ hohen Induktivität und damit verbunden

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einen (tuten Redukti onsf afctor , sie baben Jedoch den fertigungs tpchnischnn Nachteil, daß die Wickl mifen des Kopneltransforpiators nur am fertige·' Kern aufgewickelt werden können, wodurch ein erheblicher fertigungstechnischer Aufwand bedingt ■wird.

Erfindung liegt di e .Aufgabe zugrunde, eine Anordnung

eben. bei welcher der fertigungstechnische Aufwand für den Koppel transformator vermindert werden kann und bei welcher dennoch die guten Werte der Peduktionsfaktoren gegenüber den bekannten Transformatoren nicht verschlechtert werden» Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Anordnung der eingangs geschilderten Art dadurch gelost, daß der Kern des Koppel transformators mindestens aus zwei durch im Magnetpfad liegende Luftspalte getrennten Teilen aufgebaut ist und daß die Wicklungen des Koppeltransformators derart angeordnet sind, daß alle Feldlinien der Primärwicklung die gesamte Sekundärwicklung umfassen. Ein derartig aufgebauter Koppeltransformator hat den Vorteil, daß die Sekundärwicklung durch die Primärwicklung vollständig abgeschirmt ist und somit von. Jeglichen elektrischen Feldern unbeeinflußt bleibt. Die Wicklungen eines so aufgebauten Transformators können aus vorgefertigten Bauteilen bestehen und sind entsprechend wesentlich einfacher aufzubringen. Besonders vorteilhaft ist der Aufbau des Transformators nach der Erfindung dann, wenn als Wicklung des Transformators ein geschirmtes Fernmeldekabel verwendet wird, welches relativ steif ist. Gegenüber den bekannten Ringkernen ergibt sich dann der Vorteil, daß hier auch ohne weiteres verlängerte Anschlüsse für die Wicklungen verwendet werden können, welche bei den Ringkernen wegen der langen Wickelwege vermieden wurden. Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist darin zu sehen, daß der Luftspalt jederzeit verändert werden kann, wodurch eine Anpassung an die jeweilige Vormagnetisierung und die benötigte Leistung möglich wird. Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung können die Wicklungen des Transformators

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aus parallelen Ferntne Idevier era aufgebaut sein, die : zwischen isolierten, elektrisch leitenden Folien liegen. Die Folien stellen dabei die Primärwicklung und die Vierer die Sekundärwicklung des Transformators dar.

Als Schnitte für deaa ferromagnetischen Kern können sämtliche für Transformatoren; bekannten Schnitte verwendet werden. So gibt es beispielsweise den Doppel-M-Schnitt, den Bl-Schnitt, den L-Schnitt, den Ul-Schnitt und viele andere Schnitte,, die im Magnetpfad des Kerns einen Luftspalt beinhalten und es gestatten, vorgefertigte Spulen auf den Kern auf zubringen:«■ Wenn anhand der Be schaltung keine Vormagnetisierung gegeben ist,können die geschilderten Blechsehnitte gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken auch quasi liiftspaltlos geschachtelt werden.

Wie schon; erwähnt, sind solche Schnitte von ferromagnetischen Kernen genauso bekannt wie die für das Gebiet der induktiven Beeinflussung eingesetzten Ringfcerne. Man ist jedoch bisher bewußt bei den an sich fertigungstechnisch ungünstigen Ringkerixen geblieben, um die Vorteile derselben ausnützen zu können, welche in der hohen Induktivität und den geringen Verlusten liegen. Außerdem ist bekannt, daß die Reduktionsfaktoren bei geschertem Material in passiven Elementen so verschlechtert, werden,, daß der gewünschte Effekt der Kompensation der Störspannungen nicht mehr erreicht werden kann» Durch die Erfindung wird nun bewußt der Schritt unternommen ,, der bisher mit Absicht vermieden wurde, indem nämlich eine durch den Luftspalt bedingte verminderte Induktivität mit größeren Verlusten in Kauf genommen wird, was jedoch durch den speziellen Aufbau der erfindungsgemäßeh Anordnung unschädlich gemacht wird. Durch das Zusammenwirken des. VerstärkerS₁des Transformatorkerns mit Luftspalt und der speziell aufgebauten Trans forma tnrwi cklung ergibt, sich demnach eine Anordnung, welche fertigungstechnisch einfach herzustellen ist und zur Kompensation von Störspannungen für alle Frequenzbereiche und bei beliebigen Störfeldern eingesetzt werden kann.

Claims (4)

1. Baum Elektrophysik GmbH
   Nürnberg

   BE 9

   21. 8. 1969

   Patentansprüche

   nordnung zur Kompensation der^; durch induktive Beeinflusse von Starkstromleitungen in Fernmeldeleitungen induzierten Störapannungen, bei welcher mittels ein·· Koppel· transformetors und eines mit diesem verbundenen Verstärkers eine der Störspannung entgegenwirkende gleich große Kompensationsspannung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern des Koppeltransformators mindestens
   aus zwei durch im Magnetpfad liegende Luftspalte getrennten Teilen aufgebaut ist und daß die Wicklungen des Koppaltransformators derart angeordnet sind, daß alle Feldlinien der Primärwicklung die gesamte Sekundärwicklung
   umfassen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet, daß
   für' die Wicklungen des Koppeltransformators ein geschirmtes Fernmeldekabel verwendet ist, dessen Schirm die Primärwicklung und dessen Adern die Sekundärwicklung des

   • KoppeItransformators darstellen. ,
3. 3, Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
   die Wicklungen des Koppeltransformators aus parallelen
   Fernsprechvierern zwischen isolierten, elektrisch leitenden Folien lagenwdse aufgebaut sind, wobei die Folien

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   die Primärwicklung und die Vierer die Sekundärwicklung des Koppeltransformators darstellen.
4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 j dadurch ge kennzeichnet, daß die Bleche des Kerns quasi luftspalt los geschachtelt sind.

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