DE2641412C2 - Fernspeisesystem für ein Breitbandnachrichtenkabelnetz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fernspeisesystem für ein stark verzweigtes Breitbandnachrichtenkabelnetz für die Übertragung mehrerer Signale, vorzugsweise Femsehsignale, mit bezüglich der übertragenen Signale in Serie geschalteten Leitungsverstärkern als Verbrauchern und Fernspeisung der Verbraucher von einem Speisepunkt aus.

Derartige Breitbandnachrichtenkabelnetze werden beispielsweise in Städten zur Versorgung der Haushalte mit einer Vielzahl von Fernsehprogrammen und gegebenenfalls auch anderen Informationsdiensten eingerichtet, sie sind deshalb über eine größere Fläche stark verzweigt Wegen der Breitbandigkeit der übertragenen Signale und auch infolge der Notwendigkeit von Verzweigungen ist die Verstärkerfeldlänge verhältnismäßig gering, sie beträgt beispielsweise 250 m, so daß schon bei verhältnismäßig kleinen Netzen viele Leitungsverstärker eingesetzt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein derartiges Breitbandnachrichtenkabelnetz ein möglichst einfaches, wirtschaftliches und betriebssicheres Fernspeisesystem anzugeben. ss

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Fernspeisung erdsymmetrisch über ein doppeladriges Kabel mit Wechselspannung von etwa 950 V erfolgt und die Verbraucher über untereinander gleiche Spannungsregler aufweisende Stromversor- ω gungseinrichtungen parallel an das doppeladrige Kabel angeschlossen sind, wobei die Fernspeisewechselspannung durch Transformation der Netzwechselspannung ' von 220 V erzeugt und diese mittels eines transformatorischen Spannungskonstanthalters konstantgehalten es wird.

Eine Parallelspeisung mit Wechselspannung für bezüglich der übertragenen Nachrichten in Serie geschaltete Verstärker ist an sich bekannt (Siemens-Zeitschrift 1962,S. 657-663).

Im folgenden sei die Erfindung anhand der F i g. 1 —3 beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das Schema eines stark verzweigten Breitbandnachrichtenkabelnetzes,

Fig.2 ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau des ernndungsgemäBen Fernspeisesystems,

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel für eine Stromversorgungseinrichtung mit Spannungsregler.

In Fig. 1 ist in vereinfachter Darstellung eine Möglichkeit für die Struktur eines Kabelnetz« in einem als quadratisch angenommenen Gebiet von etwa 3 - 3 km Fläche gezeigt Bei einer Verstärkerfekilänge von etwa 250 Metern sind dabei etwa 145 Leitungsverstärker V zu versorgen. Im Beispiel werden sie von der Fernspeiseeinrichtung A über einen diagonal verlaufenden Hauptstrang mit Seitenästen versorgt Die längste Verbindung zur Fernspeiseeinrichtung A haben die Verstärker Vx, Vy und Vz. Es sind auch andere Netzkonfigurationen möglich.

Weitere Einzelheiten zeigt das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fernspeisesystems in Fig.2. Die Fernspeiseeinrichtung A ist eingangsseitig über den Schalter 51 mit dem Netz (220 V Wechselspannung) verbunden, an ihrem Ausgang ist der Hauptstrang mit seinen weiteren Verzweigungen angeschlossen, dabei sind die Enden der Sekundärwicklung des Transformators mit den beiden Leitern des Kabels und die Mittelanzapfung mit dem Kabelmantel und mit Erde verbunden. Die Widerstände R symbolisieren die ohmschen Leitungswiderstände der Fernspeiseleitungen zwischen den einzelnen Verstärkern. Als zur Fernspeiseeinrichtung A gehörig ist noch eine Überwachungseinrichtung Ue eingezeichnet, die auf den Schalter S1 wirkt An der Fernspeiseleitung ist über den Trennschalter 52 ein Seitenast mit den Stromversorgungseinrichtungen VS angeschlossen, die mit deren Ausgangsklemmen verbundenen Leitungsverstärker sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet Mittels dieses Schalters 52 können diese Stromversorgungseinrichtungen VS frei bzw. auf Erde geschalte', werden.

Der transformatorische Spannungskonstanthalter RT dient zum Ausgleich der Netzspannungsschwankungen, so daß die Spannung am Eingang des Hochspannungstransformators Tauf ± 1 % konstant ist Ein transformatorischer Spannungskonstanthalter besteht im wesentlichen aus einem durch einen Stellmotor gesteuerten Drehtransformator und einer Regelschaltung. Solche Konstanthalter sind handelsüblich, sie sind robust und zuverlässig, die Ausregelzeit ist ausreichend, weil die Netzspannung sich nur langsam ändert Mit der Überwachungsvorrichtung Ue ist es überdies möglich, zu prüfen, ob die Konstanz von 1 % der Ausgangsspannung eingehalten wird.

Am Ausgang des Transformators T steht die auf 950 V hinauftransformierte Fernspeisewechselspannung zur Verfugung. Die Stromwandler WD am Ausgang sind ebenfalls mit der Überwachungseinrichtung Ue verbunden und ermöglichen es, zu prüfen, ob die ausgangsseitigen Ströme symmetrisch sind. Auch Prüfung auf Kurzschluß ist möglich, in diesem Fall steuert die Überwachungseinrichtung den Schalter 51 und trennt die Fernspeiseeinrichtung vom Netz. Die Eingrenzung bzw. Ortung von Kabelkurzschlüssen kann dann beispielsweise durch Einspeisen einer veränderbaren Niederspannung erfolgen, die hierzu nötigen

Einrichtungen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet

Bei Anwendung der Erfindung ist auch bei einer Vielzahl von zu speisenden Verbrauchern wegen der geringen Strombelastung nur ein kleiner Liiterquerschnitt erforderlich. Durch die hohe benutzte Fernspeisewechselspannung von etwa 950 V ist <üe durch den Spannungsabfall längs der Leitung hervorgerufene :· prozentuale Spannungsänderung bei den letztgespei- ^; sten Verstärkern verhältnismäßig gering. Trotz d& hohen Wertes von 950 V brauchen die Anforderungen an die Isolation aber nicht sehr hoch sein, so daß ein handelsübliches doppeladriges 1-kV-StarksiromkabeI verwendet werden kann. Bei einem derartigen Kabel ist zu beachten, daß die Spannung gegen Ader zwar 1 kV is : betragen darf, daß aber zwischen einer Ader und Erde ί nur eine Spannung von 600 V zulässig ist Auch bei den Sicherungen am Eingang der Stromversorgungseinrichtungc-n bei den Verbrauchern genügt die gegenüber der Ausführung für 1 kV einfachere und billigen Ausführung for 500 V.

Wegen des Spannungsabfalls infolge des ohmschen Widerstandes der Leitung fällt die Spannung von etwa 950 V am Ausgang der Fernspeiseeinrichtung A bis auf etwa 840 V am Verstärker Vx ab. Dies gilt bei einer Verstärkerleistung von etwa 12 W und einem Leiterquerschnitt des Hauptstranges vo.i 4 mm² und des Seitenstranges von 2$ mm². Durch die Anwendung der Erfindung genügt es daher, die Stromversorgungseinrichtungen so auszulegen, daß sie einen Bereich von etwa 810 V bis 950 V auszuregeln gestatten. Solche Stromversorgungseinrichtungen sind noch recht einfach aufzubauen, so daß es wirtschaftlich möglich ist, eine für alle Verbraucher des Netzes gleiche Stromversorgungseinrichtung zu verwenden, die überdies ohne nachträgliehe Einstellmaßnahmen oder Umschaltungen am Einsatzort auskommt Wäre es notwendig, einen größeren Bereich auszuregeln, so würde man unterschiedliche Stromversorgungseinrichtungstypen und höhere Verluste in Kauf nehmen müssen.

Ein Beispiel für eine einfache Stromversorgung ist in Fig.3 gezeigt Die Fernspeisespannung liegt an der Primärseite Wi des Transformators 7 an, an der ausgangsseitigen Wicklung W3 wird die zur Speisung des Verbrauchers benötigte Spannung abgenommen, an der Wicklung VV 2 eine Hilfsspannung zum Betrieb der Regeleinrichtung. Die Gleichrichtung dieser Spannungen erfolgt mittels der Dioden Di bis D 8, die Kondensatoren CX und C2 dienen zur Siebung. Die Regeleinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Transistor Π im Längsweg, einem Transistor T2 und dem Transistor Γ3 als Regelverstärker. Mittels eines Spannungsteilers aus den beiden Widerständen R 5 und Ä6 parallel zur Ausgangsspannung ist der Transistor T3 an die zu überwachende Spannung angeschlossen. Die Referenzspannung wird mittels der Z-Diode D9 und dem in Serie dazu liegenden Widerstand A4 erzeugt Der Ausgang des Regelverstärkers steuert die Basis des Transistors Π an. Zwischen dem Emitter des Transistors Ti und der Ausgangsklemme ist ein Widerstand A3 angeordnet, dem die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T2 parallel liegt Sein Kollektor ist mit der Basis des Transistors Ti verbunden. Auf diese Weise ist die Schaltung kurzschlußfest Die Anwendung einer Hilfsspannung für die Regeleinrichtung bietet hier den großen Vorteil, daß der Längstransistor Ti voll ausgesteuert werden kann und somit die Schaltung außerordentlich verlustarm arbeitet Die Hilfsspannung ist etwas größer als die Ausgangsspannung. Mittels der Zenerdiode D10 wird die Betriebsspannung des Transistors T3, die an R 2 anliegt stabilisiert

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Fernspeisesystem für ein stark verzweigtes Breitbandnacfaridi tenkabelnetz für die Übertragung mehrerer Signale, vorzugsweise Femsehsignale, mit bezüglich der übertragenen Signale in Serie geschalteten Leitungsverstärkem als Verbrauchern und Fernspeisung der Verbraucher von einem Speisepunkt aus, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernspeisung erdsymmetrisch über ein doppeladriges Kabel mit Wechselspannung von etwa 950 V erfolgt und die Verbraucher über untereinander gleiche Spannungsregler aufweisende Stromversorgungseinrichtungen (VS) parallel an das doppeladrige Kabel angeschlossen sind, wobei die Fernspeisewechselspannung durch Transformation der Neizwechselspannung von 220 V erzeugt und diese mitteb eines transformato.ischen Spannungskonstanthalter fÄ7}konstantgehalten wird.

2. Fernspeisesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernspeisewechselspannung in den Stromversorgungseinrichtungen (VS) der Verbraucher mittels eines Hochspannungstransformators auf eine niedrige Spannung herabgesetzt, gleichgerichtet und mittels eines Serienreglers konstantgehalten wird, wobei zum Betrieb des Serienreglers eine Hilfsspannung von einer zweiten Wicklung des Hochspannungstransformators geliefert wird.

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