DE2022553A1

DE2022553A1 - Anordnung zum Schutz vor Stoereinwirkungen in Anlagen der Nachrichten- bzw. Datentechnik

Info

Publication number: DE2022553A1
Application number: DE19702022553
Authority: DE
Inventors: Friedrich Kreuzer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-05-08
Filing date: 1970-05-08
Publication date: 1971-11-25
Also published as: LU63121A1; GB1350921A; FR2088454A1; ZA712519B; US3757168A; AU2804071A; NL7106228A; BE766869A; CH523611A; CA927939A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München 2, den -81 MA11970 Berlin und München Witteisbacherplatz 2

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Anordnung zum Schutz vor Störeinwirkungen in Anlagen der Nachrichten- bzw. Datentechnik

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Schutz vor Störeinwirkungen, insbesondere vor Blitzstöreinwirkungen, und zur Funkentstörung in Anlagen der Nachrichtenbzw. Datentechnik.

Moderne Daten- und Fernsprechvermittlungsanlagen sowie Datenverarbeitungsanlagen enthalten in den Anschlußleitungskreisen Halbleiterbauelemente, die ebenso wie die Leitungen selbst gegen Störeinwirkungen geschützt werden müssen; Die gefährlichsten Ströme und Spannungen gelangen meist von außen in die Anlage, so daß besonders bei Freileitungen große Gefahren auftreten können. Als Gefahrenquellen kommen besonders plötzliche atmosphärische Entladungen in' den Leitungen und deren Umgebung und langsames Ansammeln von atmosphärischer Elektrizität auf den Leitungen vor. Darüber hinaus können noch Gefahrenquellen auftreten, die durch unmittelbare Berührung der Leitungen mit Starkstromleitungen entstehen und Gefährdungsspannungen, die durch Influenz oder Induktion von Starkstromleitungen in den Leitungen der Fernmeldeanlagen erzeugt werden.

Stand der Technik ist es, Anlagen der Nachrichten- bzw. Datentechnik gegen das Eindringen von, aus oben aufgezählten

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Gründen entstehenden Überspannungen und Überströme,insbesondere an ankommenden Freileitungen, durch das Anschalten von Überspannungsableitern gegen Erde und das Anschalten von Abschmelzsicherungen in den Leitungen zu schützen. Bei dieser Art des Schutzes können, insbesondere bei Anschlußleitungen, die in der Anlage keine galvanische Trennung zur Erde haben, das sind solche mit einer zentralen Stromversorgung, z.B. bei Blitzschlägen in der Umgebung der Anschlußleitungen,Spitzenströme von mehr als 1OA auftreten, die selbst robuste, z.B. elektromechanische Bauteile, gefährden und deshalb durch Abschmelzsicherungen zeitlich begrenzt werden. Die Überspannungsableiter gegen Erde haben aber immer eine gewisse Zündverzugszeit, während der in der Anlage bereits Schaden entstehen kann. Für moderne Halbleiterbauelemente enthaltende Einrichtungen reicht daher dieser Schutz nicht aus. Es müssen Mittel angewendet werden, die die z.B. bei Blitzschlägen über die Anschlußleitungen in die Anlagen eindringenden Ströme auf Spitzenwerte möglichst<1A begrenzen.

Ein weiteres schwieriges Problem stellt die Funkentstörung großer Anlagen der Nachrichten- bzw. Datentechnik, wie sie z.B. die Fernsprech- und Fernschreibvermittlungen sind. Bei Fernschreibvermittlungen z.B. sind bisher nur die hauptsächlichen Dauerstörer, das sind die die Nachrichtensignale übertragenden Telegrafen-Relaiskontakte, je mit einer FunkentStörschaltung beschaltet worden. Eine Einzelentstörung aller für die Steuerung der Anlage nötigen, oft mehr als 100 000 Schaltkontakte, war aus Aufwandsgründen nicht möglich. In Zu-

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kunft wird aber auch bei den großen Anlagen eine Funkentstörung der Gesamtanlage verlangt. Es sind Versuche bekannt geworden, die Gesamtentstörung einer Anlage in der Weise durchzuführen, daß die Anlage in einem als Faraday¹scher Käfig wirkenden Gehäuse oder Raum untergebracht wird und sämtliche, den Faraday¹sehen Käfig verlassende Leitungen hochfrequenzmäßig verdrosselt werden, wobei in der Regel je Leitung eine Längsdrossel und ein Durchführungskondensator gegen Erde vorgesehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, mit der sowohl ein sicherer Schutz einer · Anlage vor Störeinwirkungen, insbesondere vor Blitzstöreinwirkungen, als auch eine Funkentstörung der Anlage mit geringem Aufwand erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß außerhalb der zu schützenden Anlage, vorzugsweise in ihrem Hauptverteiler, in dem die Anschlußdoppelleitungen enden, je Doppelleitung eine Hochfrequenz-Symmetrierdrossel und zwei Überspannungsableiter vorgesehen sind, und daß die Hochfrequenz-Symmetrierdrossel aus zwei gleichen, hochsymmetrischen Wicklungen besteht, die im Zuge der beiden Adern der Anschlußdoppelleitung gegeneinander geschaltet sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Hochfrequenz-Symmetrierdrossel einerseits die Übertragung der in der Anlage erzeugten Funkstörspannungen auf die Anschlußdoppelleitungen bei Einsparung der sonst üblichen Durchführungskondensatoren

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beendet, andererseits sich an der HochfrequenzeSymmetrierdrossel die bei Blitzschlägen über die Anschlußleitungen ankommende Störspannung aufbaut, bis die Überspannungsableiter zünden und die Störenergie zur Erde ableiten. Dieses Zusammenspielen beider Schaltungsteile der Hochfrequenz-Symmetrierdrossel und der Überspannungsableiter gewährleistet eine gute Punkentstörung der Anlage und einen sicheren Schutz gegen Überspannungen, Trotz ihrer geringen, für die Funkentstörung ausreichenden Induktivität begrenzen die Symmetrierdrosseln bei Störspannungsspitzen bis 5kV, die während der Zündverzugszeit der Überspannungsableiter in die zu schützende Anlage noch eindringenden Störströme auf eine ungefährliche Amplitude, die kleiner ist als 30OmA, die auch für die bei zentraler Stromversorgung anzuwendenden Halbleiterbauelemente ungefährlich sind. Weitere Vorteile sind anhand eines Ausführungsbeispieles aufgezeigt, das in der Figur dargestellt ist und im folgenden näher beschrieben wird.

In der Figur ist als Ausführungsbeispiel eine moderne, mit elektronischen Telegrafenrelais ausgerüstete Fernschreibvermittlung F dargestellt. In der Fernschreibvermittlung F selbst sind keine Funkentstörmittel aufgewendet, sondern sie ist nur in einem genügend abstrahlungsdichten Gehäuse 6 untergebracht. Über^; Innenraumkabel K mit abstrahlungssicheren, an beiden Enden geerdeten Hochfrequenzschirmen H sind, wie in der Figur dargestellt, die Zuführungen über einen Zwischenverteiler Z zu einem ^auptverteiler HV und dann zu den Anschlußdoppelleitungen A geführt. Im Hauptverteiler HV, d.h. außerhalb der zu schützenden Anlage F, ist je an-

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kommender Anschlußdoppelleitung A eine Hochfrequenzüymmetrierdrossel SD und je ein Überspannungsableiter PS je Ader Aa,Ab der Anschlußdoppelleitung A vorgesehen. Die Hochfrequenz-Symmetrierdrossel SD besteht aus zwei gleichen, hochsymmetrischen Wicklungen D, die in den beiden Adern Aa, Ab der Anschlußdoppelleitung A gegeneinander geschaltet sind, so daß sie nur gegen unsymmetrische Störspannungen wirksam werden. Eine z.B. atmosphärische Ladung, die auf den beiden Adern Aa, Ab der Anschlußdoppelleitung A in Form einer Wanderwelle W parallel ankommt, wird durch die Überspannungsableiter PS zur Erde abgeführt. Sobald sich eine in die Leitung A eingedrungene atmosphärische Entladung über die Funkenstrecke PS den Weg zur Erde gebahnt hat, sinkt der Widerstand der Funkenstrecke plötzlich bis nahezu auf 0, so daß der Strom, der über den Widerstand der Funkenstrecke geht, ebenso rasch beträchtliche Werte annimmt. Um Schaden zu vermeiden, die in der Zeit entstehen können, in der die Zündspannung der Überspannungsableiter PS noch nicht erreicht ist, ist die Hochfrequenz-Symmetrierdrossel SJU vorgesehen. Diese wirkt gegen die von außen über die Adern Aa, Ab der Anschlußdoppelleitung A mit gleicher Phase ankommenden Blitzspannungen W in der Weise, daß sich die Blitzspannungen W an der Induktivität der Drossel gegen Erde aufbauen, bis die Zündspannung der Überspannungsableiter FS erreicht wird und die Überspannungsableiter FS die Störenergie nach Erde ableiten. Die Hochfrequenz-Symmetrierdrossel SD wirkt in bekannter Weise ebenso gegen unsymmetrische Funkstörabstrahlungen WF der dargestellten Fernschreibvermittlung F. Nach der erfindungsgemäßen Anordnung werden die sonst üblichen Durchführungskondensatoren je Ader gegen Erde eingespart.

1 Patentanspruch
1 Figur

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Claims

Patentanspruch

Anordnung zum Schutz vor Blitzstöreinwirkungen und zur Punkentstörung in Anlagen der Nachrichten- bzw. Datentechnik, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der zu schützenden und zu entstörenden Anlage (P), vorzugsweise in ihrem Hauptverteiler (HV), in dem die Anschlußdoppelleitungen (A) enden, je Doppelleitung (A) eine Hochfrequenz-Symmetrierdrossel (SD) und zwei Überspannungsableiter (PS) vorgesehen sind, und daß die Hochfrequenz-Symmetrierdrossel (SD) aus zwei gleichen, hochsymmetrischen Wicklungen (D) besteht, die im Zuge der beiden Adern (Aa,Ab) der Anschlußdoppelleitung (A) gegeneinander geschaltet sind.

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