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Wechselstromfernspeisung für Verstärkerstellen eines
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Kabelfernsehverteilnetzes Die Erfindung betrifft eine Wechselstromfernspeisung
für Verstärkerstellen eines Kabelfernsehverteilnetzes von einer zentralen Stelle
aus über getrennte Leitungen.
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In bekannten Kabelfernsehverteilnetzen der Deutschen Bundespost werden
die Verstärkerstellen z.B. mit einer Wechselspannung von 65 V über die HF-Übertragungsleitungen
von mehreren Einspeisepunkten ferngespeist.
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Hierbei handelt es sich um Paralleispeisung. Nach der VDE-Vorschrift
0804 §§ 15, 16 sind bei dieser Spannung besondere Schutzmaßnahmen gegen zu hohe
BerUhrungsspannungen nicht erforderlich. Aufgrund der kleinen
Spannung
ist der Strom bei einer vorgegebenen Leistung vergleichsweise hoch. Das hat einen
hohen Spannungsabfall zur Folge. Um diesen wiederum unter einem akzeptablen Wert
zu halten, müßten die Leiterquerschnitte genügend groß sein. Vom Aufwand und von
der Handhabung her dürfen die Kabel jedoch einen bestimmten maximalen Querschnitt
nicht überschreiten. Diesen Tatsachen gemäß ist eine zentrale Fernspeisung in dieser
Art nicht möglich, d.h.
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das Netz wird in kleine Abschnitte unterteilt und diese Abschnitte
werden einzeln mit Energie versorgt.
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Damit der Aufbau und Betrieb eines Fernsehverteilnetzes in der Größenordnung
eines Fernsprechortsnetzes wirtschaftlich bleibt, sollen Verlustleistung und Leiterquerschnitte
klein bleiben. Dies ist nur möglich mit Spannungen, die weit über den vorher genannten
Sicherheitsspannungen liegen. Bei den in Deutschland üblichen Verhältnissen sind
hierfür Spannungen über 300 V notwendig. Bei Anwendung der vorher genannten VDE-Vorschrift
darf die Spannung gegen Erde nicht größer als 250 V Wechselspannung betragen. Es
ist naheliegend, zur zentralen Versorgung unter Anwendung entsprechender Spannungen
ein Speisenetz unter Verwendung von Starkstromkabeln zu verlegen.
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Unter diesen Voraussetzungen ergibt sich ein Netz,
dessen
Größe, wie bereits erwähnt, dem eines Fernsprechortsnetzes entsprechen kann. Naheliegend
erscheint es, für ein solches Netz ein System mit zwei spannungsführenden Leitern
und einem Schutzleiter zu verwenden. Als Schutzmaßnahmen gegen zu hohe Berührungsspannungen
können nach der genannten VDE-Vorschrift Nullung, Schutzerdung und Schutzleitungssystem
angewandt werden. Eine Erdung an den einzelnen Verteilerstellen ist aus technischen
und Kostengründen nicht sinnvoll.
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Aufgrund der sonst in der Praxis nicht vorkommenden hohen Schleifenwiderstände,
die sich aus der Ausdehnung des Netzes ergeben, entstehen nur kleine Erd- und Kurzschlußströme.
Das hat lange Abschaltzeiten und unzulässig hohe Berührungsspannungen zur Folge.
Dabei kann es zu einer Gefährdung von Personen kommen. Um die VDE-Bedingungen zu
erfüllen, müssen zusätzlich Naßnahmen ergriffen werden, um das Bestehenbleiben zu
hoher Berührungsspannungen bei Erdschluß und Doppelerdschluß zu verhindern. Das
ist im Prinzip mit Fehlerstrom-, Fehlerspannungsschutzschaltern bei der Nullung
und mit Isolationswächtern beim Schutzleitungssystem möglich. Das bringt jedoch
erheblichen Mehraufwand an Kosten, Material und Platz mit sich, und die Ubersichtlichkeit
und Betriebssicherheit nimmt durch diese Maßnahmen erheblich ab, so daß eine derartige
Lösung nicht akzeptabel ist.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Wechselstromfernspeisung der eingangs
genannten Art anzugeben, bei der vorgegebene zulässige Spannungs- und Stromwerte
nicht überschritten werden. Außerdem soll die Übertragung eines trägerfrequenten
Dienstkanals über die Fernspeiseleitung auch im Störungsfall unter den gleichen
Bedingungen möglich sein.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Teile,
die betriebsmäßig unter Spannungen stehen, die größer als eine zulässige Spannung
sind, in schutzisolierte Gehäuse montiert sind, und daß die Mitte der speisenden
Wicklung des Transformators in der zentralen Stelle unmittelbar geerdet ist und
daß in die getrennten Leitungen und von ihnen abgehende Leitungen Sicherungen eingeschaltet
sind.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
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Eine beispielhafte Lösung der Erfindungs-Aufgabe soll anhand der Figur
1 erläutert werden.
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Der Einspeisetransformator Tri in der Zentrale Z ist so ausgelegt,
daß das Netz mit einer Spannung von 440 V gespeist wird. Die elektrische Mitte der
speisenden
Wicklung W wird unmittelbar geerdet. Dadurch liegt die
Spannung gegen Erde unter 250 V.
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Die beiden zu dem Stromverteiler SV gehenden Speiseleiter a, b werden
mit Schmelzsicherungen Si gesichert.
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Der Stromverteiler SV ist mit dem schutzisolierten Gehäuse Schi umgeben
und ist zusammen mit den Teilen, die Spannungen unter den zulässigen Berührungsspannungen
führen (Gleichrichter GL), im Gehäuse Ge untergebracht.
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In diesem Stromverteiler sind Abzweige a", b", ae b"' für die Stromversorgung
einer untergeordneten Ebene enthalten. Diese sind mit je zwei entsprechend dimensionierten
Schmelzsicherungen Si gegen Kurzschluß gesichert. Die Selektivität im Fehlerfall
gegenüber der übergeordneten Ebene ist durch die Dimensionierung gegeben. Um den
Betrieb eines trägerfrequenten Dienstkanals aufrechtzuerhalten, sind die Sicherungen
Si mit Kondensatoren C überbrückt.
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Die ankommenden Speiseleiter a, b werden über Verbindungsstecker Vst
mit den Leitern a', b' zum nächsten Stromverteiler in der gleichen Ebene durchgeschaltet.
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Die Verbindungsstecker Vst sind so konstruiert, daß sie nur gemeinsam
gezogen oder gesteckt werden können.
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Die Verstärker benötigen zum Betrieb eine Gleichspsnnung.
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Diese Spannung wird von einem Transformator Tr2 geliefert, der die
vorhandene Spannung transformiert.
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Dieser Transformator Tr2 ist auf seiner Oberspannungsseite mit zwei
seiner Größe entsprechenden Schmelzsicherungen abgesichert. Es ist durch geeignete
Isolierung sichergestellt, daß ein Spannungsübertritt von der Ober- auf die Unterspannungsseite
auszuschließen ist. Damit ist ebenfalls der Personenschutz sichergestellt.
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Um bei abgeschmolzenen Sicherungen Si oder gezogenen Verbindungssteckern
Vst die Funktion eines trägerfrequenten Dienstkanals zu gewährleisten, sind sowohl
alle Sicherungen Si als auch die Verbindungsstecker Vst mit entsprechend dimensionierten
Überbrückungskondensatoren C versehen. In Figur 2 ist eine Schutzdrossel Dr (Tiefpass)
gezeigt, die das Entstehen einer gefährlichen Spannung zwischen den Leitern und
gegen Erde verhindert, wenn die Speisespannung durch Ziehen von Verbindungssteckern
Vst bzw. Herausdrehen von Sicherungen unterbrochen wird, um Wartungs- oder Reparaturarbeiten
durchzuführen. Konstruktiv ist die Drossel Dr (Figur 2) in eine Steckvorrichtung
so eingebaut, daß in gestecktes Zustand ein Hineindrehen bzw. ein Stecken der Verbindungsstecker
Vst nicht möglich ist. (Verriegelung, um Personengefährdung auszuschließen)
Die
Figur 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Speise transformators Trl als Spartransformator.
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Auf diese Weise werden die Eisen- und Kupferverluste erheblich verringert.
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Die in Figur 1 mit St bezeichneten Anschlüsse sind bestimmt zum Anschluß
von Geräten über einen Trenntransformator, der die vorhandene Fernspeisespannung
auf übliche Netzspannungen transformiert. In der Regel werden die Anschlüsse St
so ausgeführt, daß keine anderen Geräte angeschlossen werden können.
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