DE366163C - Kondensatoranordnung zum Ausgleich der Kapazitaetsunterschiede in Viererleitungen - Google Patents

Description

In Fernsprechleitungen, namentlich in Leitungen, bei denen aus zwei Leitungen (den Stammkitungen) durch die 'bekannte Schaltung ein dritter Sprechkreis (Viererle'tung, Phantomkreis) gebildet wird, sind 1:ei größerer Ausdehnung 'besondere Vorkehrungen zu treffen, um das Nebensprechen (das Ü'.ertreten der Sprache auf die nichtbenutze Leitung) aufzuheben.

ίο Sollen zwei Stammleitungen in der Viererschaltung benutzt werden, so ist hierzu eine besondere Anordnung der Stammleitung erforderlich. In Kabeln müssen, die vier Leitungen der beiden Stammpaare miteinander zu vier Adern oder zu zwei Paaren verseilt sein. Bei vollkommener Regelmäßigkeit der Verseilung müßten die Leitungen dann frei sein von gegenseitiger Beeinflussung. Der erforderliche Grad der Gleichförmigkeit läßt sich aber nicht erreichen, und man ist daher darauf angewiesen, das Nebensprechen nachträglich zu beseitigen. Es ist bekannt, daß von den beiden grundsätzlich möglichen Ursachen der gegenseitigen. Beeinflussung, nämlich der durch das magnetische und durch das elektrische Feld, nur die letztere merklich zur Geltung kommt, und daß kleine Abweichungen von der vollständigen Symmetrie aller Kapazitäten, durch die die zwei Adern des Vierer miteinander verkettet sind, Anlaß geben zu dem Nebensprechen, das an Kabelleitungen nach der Verlegung nachgewiesen wird. Man hat, als man diese Ursache des Nebensprechens erkannt hat, zunächst versucht, die Ungleichmäßigkeiten dadurch auszugleichen, daß man die Verbindungen zwischen aufeinanderfolgenden Leitungsstücken so herstellte, daß sich die Fehler nach Möglichkeit aufhoben. Man stellte also die Verbindungen nicht, wie bis dahin als unerläßlich gehalten wurde, so her, daß die gleich gekennzeichneten Adernpaare oder Vierer miteinander verbunden wurden, sondern man suchte die am besten zusammenfassenden Adern und Paare oder sogar auch Vierer heraus. Dieses als Kreuzung bekannte Verfahren hat bezüglich der Wiederauffindbarkeit der Leitungen und der Wiederherstellung des Ausgleichs bei etwa erforderlichen Ausbesserungen so erhebliche Nachteile, daß man vorgeschlagen hat, statt dessen jede Teilstrecke für sich auszugleichen. Da bekannt war, daß das Nebensprechen durch Differenzen zwischen gewissen Kapazitäten verursacht wird, war damit gegeben, daß das, Nebensprechen beseitigt werden kann durch Anbringen entsprechender Zusatzkondensatoreh.

Gegenstand der Erfindung ist eine besondere einfache Anordnung von Kondensatoren, die diesem Zweck dient. In der Zeichnung zeigen Abb. 3 bis 5 Ausführungsformen dieser Anordnung, während Abb. 1 und 2 schematisch die Kapazitätsverhältnisse von Viererleitungen veranschaulichen.

Sollen zwei Fernsprechdoppelleitungen in Vierer- (Phantom-) Schaltung verwendet werden, so sind die Kapazitätsrverhältnisse zwischen den vier Leitern untereinander und gegenüber der Umgebung vollständig durch die zehn sogenannten Teilkapazitäten dargestellt, und es tritt nur dann kein Nebensprechen in den drei Sprechkreisen auf, wenn die einander entsprechenden solchem Teilkapazitäten gleich sind. Man hat aber gefunden, daß es genügt, die Wirkung der Teilkapazi-, täten zusammenzufassen zu vier Kapazitäten •ω,χ,γ,ζ (Abb. ι und2), die somit als eine besondere Art von Betriebskapazität angesehen werden können. Die Abb. 1 und 2 stellen je zwei zu einem Vierer vereinigte Doppelleitungen dar. Im Abb. 1 liegen die beiden Stammleitungen St I und St II getrennt nebeneinander wie bei einem Kabelvierer, der durch Verseilung von zwei verdrillten Doppelleitern entstanden ist. In Abb. 2 ist angenommen, daß vier isolierte Adern gemeinschaftlich verseilt sind; je zwei diagonal einander gegenüberliegende Leiter bilden dann die beiden Stammleitungeni St I und St II. Infolge der unvermeidbarem kleinem Unregelmäßigkeiten bei der Fabrikation sind nun auch die vier Kapazitäten w, x, y, ζ bei Kabelvierern nicht genau gleich. Um die elektrische Symmetrie herzustellen, sind also mindestens drei Zusatzkondensatoren erforderlich. Die Größe der einzelnen Kapazitäten kann erst nach der Verlegung nach· einem der bekannten Meßverfahren festgestellt werden. Die unmittelbar gegebene Lösung der Aufgabe besteht, wie bereits bekannt ist, darin, daß man auf Grund einer solchen Messung zu drei der >oo ν "er Kapazitäten w, x, y, s je einen Kondensator von solcher Größe hinzufügt, daß sie den Wert der vierten größten Kapazität erhalten. Zur Ausführung dieses Ausgleichs

braucht man- im allgemeinen entweder je drei Kondensatoren von im voraus nicht bekannter, bestirnter Größe und muß also einen großen Vorrat im Bereich der in Frage kornmenden Größe zur Verfügung haben, oder man muß für jeden Vierer je drei einstellbare Kondensatoren verwenden.

Der Ausgleich einer Gruppe ist bei Verwendung von nur drei Kondensatoren zwar

to auf das Mindestmaß der erforderlichen Hilfsmittel zurückgeführt. Die Verwendung von einzelnen Kondensatoren nach den einzelnen Resultaten der Messung würde jedoch umständlchi werden und damit leicht zu gelegentliehen Versehen Anlaß geben. Das Verfahren läßt sich nach der Erfindung- erheblich vereinfachen durch die Zusammenfassung der drei für eine Gruppe erforderlichen Kondensatoren zu einem Schaltelement. Wie nämlich auch die Ungleichheiten der vier Kondensatoren w, x, y, s verteilt sein mögem, immer hängen die drei zu kleinen Kapazitäten und damit auch die drei erforderlichen Zusatzkondensatoren wie eine Reihenschaltung zusammen. Es werden also für jede Gruppe eine Kette von drei hintereinandergeschalteten Kondensatoren gebraucht mit vier Zuführern zu den Belegungen, die zu je einer Ader der Gruppe führen. Diese Zusammenfassung der drei Kondensatoren läßt sich nach der Erfindung durch den in Abb. 3 dargestellten, im folgenden beschriebenen Dreifachkondensator erzielen. Bei drei in einer Kette verbundenen Kondensatoren können je zwei aufeinanderfolgende Kondensatoren eine gemeinschaftliche Belegung haben. Eine besonders einfache Ausftjhrungsform, die sich namentlich für die Herstellung von zusammenhängenden Kondensatoren, von verschiedener vorgeschriebener Größe eignet, ergibt sich, wenn man die Belegungen; A und B eines einfachen» Kondensators an zwei nicht einander gegenüberliegenden Stellen unterbricht und die beiden Teile 1 und2 jeder Belegung mit Anschlüssen versieht, wie es schematisch in Abb. 3 dargestellt ist.
Es bilden die Belegungsteile

A₁, B₁ den Kondensator t, B₁, A₂- - te,

A«, Bf,' - - v.

Zum· Ausgleich in den Gruppen sind Kondensatoren mit verschieden großen Abteilungen t, u und ν erforderlich. Stehen diese zur Verfügung, und werden die passenden gemäß den einzelnen Meßergebnissen ausgewählt, so genügt für das Anschalten die Angabe, zwischen welchen Adern der Gruppe die größte Kapazität gewesen war. Diese Adern werden mit den Klemmen c und f (Abb. 3) '60 des Kondensators verbunden, zwischen denen kein Kondensator liegt. Es ergibt sich dann eine Anzahl Möglichkeiten, je nachdem die weiteren Schaltelemente, Klemmen, Zufüh-. rungsdrähte usw. ausgebildet sind, um Anweisungen für das Anschließen der Kondensate- ! ren so auszugestalten, daß Irrtümer ausge- ! schlossen sind. Die Kapazitäten der Kondensatoren, die zum Einbau gelangen, sind nach den Ergebnissen der Messungen auf der Strecke zu bemessen. Es ist also erforderlich, daß entweder regelbare Kondensatoren oder ganze Sätze in. geeigneten Abstufungen zur Verfügung stehen. An Konstruktionen von Kondensatoren mit einstellbarer Kapazität hat sich für die in Frage kommenden Zahlwerte bisher nur die bekannte Anordnung der Drehkondensatoren bewährt. Diese kommt aber im vorliegenden Falle wegen der zu großen Raumbeanspruchung· und Herstellungskosten nicht in Frage. Die Herstellung von Kondensatorensätzen in geeigneten Stufen würde einen im Vergleich zum Bedarf größeren Vorrat an Kondensatoren erfordern, namentlich auch bei Verwendung von Dreifachkondensatoren, bei denen im Bereich der verlangten Größe alle ⁸S möglichen Verbindungen zu dreien zur Verfügung stehen müßten.

Nach der Erfindung kann jedoch ein einziges, besonders ausgebildetes Element für alle Zusammenstellungen von drei Kondensatoren verwendet werden. Der Dreifachkondensator > geht nach der vorangegangenen Beschreibung aus einem einfachen Kondensator hervor durch je eine Unterbrechung in den beiden Belegungen. Um die Unterbrechungen in den Belegungen, wie erforderlich ist, nachträglich, nämlich erst bei der Kafcelmontage und an beliebigen Stellen ausführen zu können, wird nach der Erfindung jede der beiden Belegungen in ihrem wirksamen Teil ausi einzelnen Abteilungen zusammengesetzt. Durch eine nach dem Zusammenbau! noch zugängliche, außerhalb des wirksamen Teilesi bestehende Verbindung hängen sie noch zusammen. Nach dem Ergebnis der Messung kann also jedesmal diese Verbindung an gewünschten Stellen so unterbrochen werden, daß aus dem einfachen Kondensator ein Dreifachkondensator gemäß Abb. 3 .entsteht.

In Abb. 4 ist das Schema des Längsschnittes no eines solchen zusammengesetzten Dreifachkondensators in seiner einfachsten Atxsführungsmöglichkeit dargestellt. Es ist dabei angenommen, daß die beiden Belegungen A und B des Kondensators aus je zwölf Teilen, die einander gegenüberliegen, zusammengesetzt sind. Die Verbindungen zwischen den Abteilungen sind als Drahtbügel g angedeutet. Für die drei Abteilungen sind willkürlich die Werte t = 3, u = 4 und ν = 2 angenommen, J und es sind beispielsweise Trennungen an den Stellen h vorgenommen, welche bei Zählung·

vom linken Ende aus hinter der dritten Abteilung der Belegung A und hinter der siebenten und zehnten Abteilung der Belegung B liegen. Die achte bis zehnte Abteilung beider Belegungen werden nicht gebraucht und sind unwirksam. Die Kapazität der einzelnen Abteilung ist entsprechend der kleinsten' in Betracht kommenden Stufe zu wählen. Diese werden sich noch nach der Konstruktion der ίο Gruppe und nach der Länge der mit einem Kondensator auszugleichenden Strecke richten. Die einzelnen Kondensatorelemente können noch selbst wieder aus. mehreren Teilen nach Abb. S zusammengesetzt sein, wo j ede Belegung beispielsweise durch Zusammenschluß von je drei Belegungen entstanden ist, so daß | der fünffache Wert der Kapazität einer ein^ j zelnen Abteilung entsteht. Im Dreifachkon- I densator werden die Verbindungen zu solchen j ao zusammengesetzten Kondensatorelementen ■ ebenso ausgeführt wie für die einfachen EIe- I mente. Die Verbindungen i innerhalb jeder ; Abteilung nach Abb. 5 werden im allgemeinen j nicht so hergestellt zu werden brauchen, daß | sie noch nach dem Zusammenbau trennbar ■ sind. Erforderlichenfalls können sie aber gleichfalls zugänglich gemacht werden, um j eine weitere Feinunterteilung zu ermöglichen. | Der Deutlichkeit halber wurde der aus Einzel- ' teilen zusammengesetzte Dreifachkondensator Abb. 4 abgeleitet aus einem einfachen Kondensator Abb. 3, der aus einer Dielektrikumschicht mit den beiden Belegungen AI, All undBI, B II bestand. Der Ausgangskondensator, der durch die Trennstellen in den Belegungen zu einem Dreifachkondensator gemacht wird, kann natürlich! auch aus einer größeren Zahl Einzelkondensatoren, die wie in Abb. 5 übereinandergeschichtet sind, aufgebaut sein. Die gewünschten drei Kondensatoren entstehen auch dann wieder durch entsprechende Trennungen von Verbindungs- I bügeln i.

Für die Beseitigung des Nebensprechens durch Ausgleich der Kondensatoren in, den Vierergruppen von Fernsprechleitungen ergibt sich gemäß der beschriebenen Erfindung mit Hilfe der unterteilten Dreifachkondensatoren folgendes einfaches. Verfahren: Es werden für jede Stelle der Baustrecke, an der der Ausgleich für einen Leitungsabschnitt beabsichtigt ist, so viele Kondensatoren zusammengebaut, als Gruppen in der Leitung vorhanden sind. Diese können eingebaut sein in einen Kasten, der entweder ein selbständiges Bauelement ist oder als Zusatzelement einer Muffe oder auch eines zur Aufnahme von Pupinspulen dienenden Kastens. Der Raum zur Aufnahme der Kondensatoren kann auch einen Bestandteil der Muffe oder des Spulen- So kastens bilden.

Die zunächst noch zu einem Kondensator durchgeschalteten Elemente kommen fertig eingebaut auf die Baustrecke. Dort werden die Kapazitätsdifferenzen in der Gruppe durch Messungen bestimmt und gemäß dem Meßergebnis in jedem Kondensator Trennungen der Verbindungen vor seinem Anschluß an die Ader vorgenommen. Man wird dies am besten für jede Gruppe einzeln ausführen, um Irrturner ganz sicher auszuschließen.

Dreifachkondensatoren der beschriebenen Art können natürlich auch überall da verwendet werden, wo in Fernsprechviererleitungen Kapazitätsunterschiede ausgeglichen werden sollen, also beispielsweise auch zum Ausgleich von Pupinspulensystemen u. dgl.

Claims (5)

Pate nt-Ansprüche:

1. Kondensatoranordnung zum Ausgleich der Kapazitätsunterschiede in Fernsprechviererleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die drei zum Ausgleich der Kapazitätsunterschiede erforderlichenKondensatoren zu einem Bauelement (Dreifachkondensator) mit vier Zuleitungen entsprechend den vier Adern vereinigt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Dreifachkondensator die vier für den Anschluß der vier Adern der Vierergruppe bestimmten Belegungen (A₁₁A₂₁B₁₁B₂) durch je eine Unterbrechung in den beiden Belegungen (A und B) eines Einfachkondensators gebildet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren für nachträglich beim Einbau vorzunehmende Abgleichungen eingerichtet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Belegungen der Kondensatoren unterteilt und die Teile derart miteinander verbunden sind, daß die Verbindungsstellen außerhalb der wirksamen Teile noch' nach dem Zusammenbau zugänglich sind.

5. Anordnung nach Anspruch! 1 oder den. Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreifachkondensatoren in einer der Zahl der Vierergruppen der Fernleitung entsprechenden Anzahl in selbständigen Bauelementen, wie Kästen, oder in Zusatzelementen, Spulenkästen, Kabelmuffen u. dgl. eingebaut sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.