DE2028897A1

DE2028897A1 - Schaltung zum Ausgleich der in Fernmeldekabeln auftretenden Fremdstrombeeinflussung

Info

Publication number: DE2028897A1
Application number: DE19702028897
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Phys. 8500 Nürnberg Baum
Original assignee: BAUM ELEKTROPHYSIK GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1970-06-12
Filing date: 1970-06-12
Publication date: 1971-12-16
Also published as: DE2028897B2; DE2028897C3; JPS531604B1

Description

Schaltung zum Ausgleich der in Fernmeldekabeln auftretenden Fremdstrombeeinflussung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Schaltung zum Unterdrücken der in Fernmeldekabeln durch unterschiedliche Erdpotentiale auftretenden störenden Gleichspannungen.
In Fernmeldekabeln, die entlang von Starkstromanlagen verlaufen, treten störende Wechselspannungen auf. Diese werden nach der niederländischen Offenlegungssschrift 68/00638 mittels einer Anordnung beseitigt, bei der die störende Wechselspannung dem.
Kabelmantel oder einer Lockader entnommen wird, in einem Verstärker nach Größe und Phasenmaß umgekehrt und sodann der Primärwicklung eines Transformators zugeführt wird, dessen Sekundärwicklung aus den Fernmeldeadern besteht, Da der Kabelmantel oder die Lockader aber über die Länge des Kabels an Stellen unterschiedlichen Erdpotentials geerdet sind, entsteht zusätzlich zu der störenden Wechselepannung in ihnen eine Gleich-Spannung. Gelangt diese Gleichspannung in den Verstärker, so kann die so verstärkte Gleichspannung bewirken, daß der Transformator in die Sättigung gefahren und damit unwirksam wird.
Man ist daher dazu bergegangen, die Störspannung s. B. über eine Kapazität an den Verstärker zu legen und vor dem Verstärkereingang und parallel zu diesem einen Ableitwiderstand vorzusehen. Die dabei auftretende Schwierigkeit sei an Hand von Pigur t erläutert.
Die Lockader i hat einen Widerstand R, die Kapazität 2 hat einen solchen der Größe und der Ableitwiderst*windis3+elnen solchen r..Mit 4 ist der Verstärker, mit 5 der Transformator und mit 6 die Gesamtheit der Fernmeldeadern bezeichnet.
Die Größen R, 1/#c und r bilden einen Spannungsteiler, in dem die Größe R durch die Daten des Kabels und 1/#c durch die vergleichsweise niedrige Frequenz der störenden Wechselspannung in dem Sinne bestimmt. ist, daß C möglichst groß sein soll.
Da. nun die Reduktionswirkung des Verstärkers um den Teilerfaktor des Spannungsteiler vermindert wird, ist man bestrebt, r möglichst groß zu-wählen, d. h.. für die störende Wechselspannung soll das Verhältnis gehen, also r##, weil R + 1/#c anderweitig festgelegt sind.
Diese Forderung steht im Widerspruch zu dem Wunsch, die Zeitkonstante für die. Ableitung. der störenden Gleichspannung durch das RC-Glied 3, 2 im Bereich von .10 bis höchstens 100 msec. zu halten, d. h. die Beziehung zu erfüllen (2) C # (r + R) =##0, also r#0 gehen zu lassen.
Eine vergleichbare Diskrepanz tritt dann auf, -wenn die störende Gleichspannung parallel zum Eingangswiderstand rv des Verstärkers über eine Induktivität mit dem ohmschen Widerstand rL abgeleitet wird.
Dann soll für den störenden Wechselstrom die Beziehung gehen, d. h. L soll ## gehen, während für die abzuleitende Gleichspannung d. h. also L-e 0 gehen soll.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltung zum Ausgleich der in Fernmeldekabeln auftretenden Fremdstrombeeinfjussung durch Starkstromanlagen, in der die durch den Fremdstrom in dem Kabelmantel oder einer Lockader erzeugte Störspannung in einen Verstärker nach Spannung und Phasenlage umgesetzt und der Primärwicklung eines Transformators zugeführt wird, dessen Sekundärwicklung aus den Fernmeldeadern besteht und in der in dem Stromkreis der Störspannung eine Kapazitat zum Trennen und Ableiten über einen Ableitwiderstand oder eine Induktivität zum Ableiten über einen Ableitwiderstand und zum Kompensieren einer durch verschiedene Erdpotentiale an den Erdungsstellen verursachten Gleichspannung vorgesehen sind. Erfindungsgemäß ist der Ableitwiderstand über eine weitere Sekundärwicklung des Transformaterms an den Kabelmantel oder die Lockader angeschlossen.
Verwendet man eine Kapazität, wie dies in einem Ausführungsbeispiel in Figur 2 dargestellt ist, so wird die in der Lockader 7 anfallende Störspannung über die Kapazität 8 an den Eingang des Verstärkers 9 gegen Erde gelegt, und parallel zum Eingang des Verstärkers 9 über eine weitere Sekundärwicklung 10 des Transformators 11 liegt der Ableitwiderstand 12 an Erde.
Die Wechselkomponente der Störspannung wird dem Verstärker 9 zugeführt, dort nach Spannung und Phasenlage umgesetzt und der Primärwicklung 13 des Transformators 11 zugeführt.
Die in den Sekundärwicklungen 14 und 10 induzierte Kompensationsspannnng unterdrückt nicht nur die störende Wechsel.-spannung in der Gesamtheit der Fernm'eldeadernl51 sondern sie erzeugt auch in der Sekundärwicklung 10 eine Gegenspannnng. Dadurch er.echei.nt fiir die Wechselkomponente der Widerstand in der Sekundärwicklung 10 des Transformators um den Verstärkungsfaktor des Verstärkers größer, so daß der Ableitwiderstand 12 klein gewählt werden kann. Für die Gleichstromkomponente, die über das RC-Glied 12, 8 abgeführt wird, ist der ohm'sche Widerstand der Sekundärwicklung vernachlässigbar, so daß sie über den kleinen Widerstand 12 innerhalb der geforderten Zeit abgeführt werden kann. Für die Wechselstronikomponente erscheint also das r in der Beziehung (1) in Folge der Gegenspannung in der Sekundärwicklung 10 größer, so daß der Beziehung (1) entsprochen ist, während für die Gleichstromkomponente durch das kleine r der Beziehung (2) entsprochen wird.
Bei Verwendung einer Induktivität, wie dies in einem Ausfiihrungsbeispiel in Figur 3 dargestellt ist, wird die Storspannung unmittelbar an den Eingang des Verstärkers 16 ge]egt und über die im ge der Lockader 17 liegende weitere Sekundärwicklung i8 des Transformators 19 sowie über die Induktivität 20 an einen Tnverseingang 21 des Verstärkers 16 gelegt, während die Verbindung zwischen der Induktivität 20 und dem Inverseingang 21 über einen Ableitwiderstand 22 an Erde liegt.
Hier wird durch die in der Sekundärwicklung 18 induzierte Gegenspannng die Sperrwirkung der Induktivität für die Wechselspannungskomponente erhöht, so daß der Beziehung (3) entsprochen wird, während die Gleichspannungskomponente iiber die klein gehaltene Induktivität 20 und den kleinen Widerstand 22 abgeführt bzw. dem Inverseingang 21 zugeführt wird, so daß sie den über den Eingang in den Verstärker gelangenden Anteil kompensieren kann.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Schaltung zum Ausgleich der in Fernmeldekabeln auftretenden Fremdstrombeeinflussung durch Starkstromanlagen, in der die durch den Fremdstrom in dem Kabelmantel oder einer Lockader erzeugte Störspannung in einem Verstärker nach Spannung und Phasenlage umgesetzt und der Primärwicklung eines Transformators zugeführt wird, dessen Bekundärwicklung aus den Fernmeldeadern besteht und in der in -den Stromkreis der Störspannung eine Kapazität zum Trennen und Ableiten über einen- Ableitwiderstand oder eine Induktivität zum Ableiten über einen Ableitwiderstand und zum Kompensieren einer durch verschiedene Erdpotentiale an den Erdungsstellen verursachten Gleichspannung vorgesehen sind-, dadurch gekennzeichnet, daß der Ableitwiderstand (12, 22) über eine weitere Sekundärwicklung (10, i8) des Transformators (11, 19) an den Kabelmantel oder die Lockader (7, 12) angeschlossen ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1 unter Anwendung einer Kapazität, dadurch gekennzeichnet, daß die Störspannung über die Hapazität (8) an den Eingang des Verstärkers (9) gegen Erde gelegt ist und parallel zum Eingang des Verstärkers (9) über die weitere Sekundärwicklung (10) der Ableitwiderstand (12) an Erde liegt.
3. Schaltung nach Anspruch 1 unter Anwendung einer Induktivität, dadurch geken-nzeichnet, daß die Störspannung unmittelbar an den Eingang des Verstärkers (16) und über die weitere Sekundärwicklung (18) und die Induktivität (20) an einen Tnverseingang (21) des Verstärkers (16) gelegt ist, während die Verbindung zwischen der Induktivität (20) und dem Inverseingang (21) über den Ableitwiderstand (22) an Erde liegt.