DE443162C

DE443162C - Method for eliminating inductive interference in pupinized cable lines

Info

Publication number: DE443162C
Application number: DES60871D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1922-09-15
Filing date: 1922-09-15
Publication date: 1927-04-23

Description

Verfahren zur Beseitigung induktiver Störungen in pupinisierten Kabelleitungen. Die pupinisierten Fernleitungen weisen im allgemeinen zwei Arten von Induktionsstörungen auf. Die erste Art wird durch die Beeinflussung der Sprechkreise des Kabels von benachbarten Starkstromleitungen und -anlagen her gebildet, eine zweite Arzt von störenden Induktionserscheinungen, die man als Nebensprechen bezeichnet, wird durch die gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Sprechkreise aufeinander, verursacht. Die Bedingungen, welche erfüllt sein müssen, damit die Störungen nicht auftreten, sind für beide Arten verschieden.Procedure for eliminating inductive interference in pupinized cable lines. The pupinized trunk lines generally exhibit two types of induction disturbances on. The first type is made by influencing the speaking circuits of the cable neighboring power lines and systems formed, a second doctor from disturbing induction phenomena, which are referred to as crosstalk, is caused by the mutual influence of the individual speech circles on each other. The conditions that must be met so that the interference does not occur, are different for both types.

Es ist bekannt, daß es beispielsweise für das Verschwinden des. Nebensprechens in einem sogenannten Adervierer (Abb. i) erforderlich ist, daß dieTeilkapazitäten zwischen. den einzelnen Adern einander gleich sind: .XI - x2 = x3 -x4. (r) Es ist ferner bekannt, daß zur Verminderung der Starkstrominduktion die magnetische und elektrostatische Kopplung zwischen Starkstrom- und Schwachstromleitung möglichst klein gemacht werden müssen. Man findet beispielsweise nähere Angaben über die hierbei auftretenden Beziehungen bei F. B. r e i s i g, »Theoretische Telegraphie«, igio, § 187/i89. Damit die Kopplungen verschwinden, müssen gewisse Differenzen von Teilkapazitäten zwischen Starkstrom-und Schwachstromleitung zu Null gemacht werden.It is known that it is necessary, for example for the disappearance of the crosstalk in a so-called quadruple (Fig. I) that the partial capacitance between. the individual wires are identical to each other: .XI - x2 = x3 -x4. (r) It is also known that the magnetic and electrostatic coupling between the high-voltage line and the low-voltage line must be made as small as possible in order to reduce the high-voltage induction. For example, you can find more detailed information about the relationships that arise here at FB reisig, "Theoretische Telegraphie", igio, § 187 / i89. In order for the couplings to disappear, certain differences in partial capacities between high-voltage and low-voltage lines must be made zero.

Die in der Erde liegenden Kabel weisen hinsichtlich der Starkstrominduktion ein besonderes Verhalten auf. Die vollständige Umhüllung der Adern mit dem Kabelmantel (Bleimantel) bringt es mit sich, daß die elektrostatische Induktion zwischen einer Starkstromleitung und den Kabelstromkreisen vollkommen unterbunden ist. In die Erscheinung kann nur die magnetische Induktion treten. Diese äußert sich darin, daß die Kabeladern eine elektromotorische Kraft V, gegen Erde aufweisen. Durch hinreichendes Verdrillen und Verseden der einzelnen Doppelleitungen hat man es indessen erreicht, daß diese Spannung Ve für alle Adern hinreichend die gleiche ist. Infolge davon besteht zwischen den beiden -Adern einer Doppelleitung keine Spannungsdifferenz, d. h. es wäre keine Beeinflussung derselben vorhanden, wenn hier nicht noch ein weiterer Umstand einspielen würde. Man betrachte zwei Adern a und b einer Doppelleitung; Abb. a zeigt den durch die Pupinspulen I_ gegebenen Leitungsabschnitt derselben. Die Kondensatoren Ca und Cb stellen die Erdkapazitäten der beiden Adern dar. In den durch diese hergestellten Stromkreisen wirken die induzierten EMKe V". Diese bewirken in den Spulen und Kondensatoren Ströme Ia und Ib von der Größe: Dabei bedeutet p = w- - , und w die Frequenz des betrachteten induzierenden Strömes bzw. einer harmonischen Oberschwingung desselben. In den Punkten A und B bestehen demnach Spannungen gegen Erde, die als Spannungsfälle an den Kondensatoren Ca und Cb zu berechnen sind Die Spannungsdifferenz in der Doppelleitung a b selbst erhält man durch Bildung der Differenz Man sieht, daß die in der Doppelleitung induzierte Spannung hä Vb demnach im allgemeinen, trotzdem he für beide Adern gleich ist, einen endlichen Wert besitzt, welcher um so größer ist, je mehr Ca von Cb abweicht. Nur in dem Falle, daß Ca - Cb, ( 2) verschwindet die Störung.The cables lying in the ground show a special behavior with regard to the induction of high currents. The complete sheathing of the wires with the cable sheath (lead sheath) means that the electrostatic induction between a power line and the cable circuits is completely prevented. Only magnetic induction can appear. This is expressed in the fact that the cable cores have an electromotive force V against earth. By sufficiently twisting and sizing the individual double lines, however, it has been achieved that this voltage Ve is sufficiently the same for all cores. As a result, there is no voltage difference between the two wires of a double line, ie there would be no influence on the same if another circumstance did not come into play here. Consider two cores a and b of a double wire; Fig. A shows the line section of the same given by the Pupin coils I_. The capacitors Ca and Cb represent the earth capacitances of the two wires. The induced EMFs V "act in the circuits created by them. These cause currents Ia and Ib of the size in the coils and capacitors: Here p = w- -, and w the frequency of the considered inducing flow or a harmonic of the same. In points A and B there are therefore voltages to earth that are to be calculated as voltage drops across capacitors Ca and Cb The voltage difference in the double line a b itself is obtained by calculating the difference It can be seen that the voltage induced in the double line hä Vb therefore generally, although he is the same for both cores, has a finite value which is the greater the more Ca deviates from Cb. Only in the case that Ca - Cb, ( 2) does the disturbance disappear.

Infolge fabrikatorischer Zufälligkeiten sind im allgemeinen die beiden Bedingungen r und 2 nicht erfüllt, so daß die Induktionsstörungen beider Arten nebeneinander auftreten.As a result of manufacturing contingencies, there are generally the two Conditions r and 2 not met, so that the induction disorders of both types coexist appear.

Zur Erfüllung der Bedingung i hat man früher verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen, u. a. die Anordnung von drei zusätzlichen Kondensatoren, die zwischen die vier Adern eines Vierers gelegt _ werden. Nach dem bekannten Pollockverfahren werden zur Verhinderung des Nebensprechens zwischen den Adern eines Viererkreises die Adern gekreuzt.Various measures used to be taken to meet condition i proposed, inter alia. the arrangement of three additional capacitors between the four wires of a foursome are laid. According to the well-known Pollock method are used to prevent crosstalk between the cores of a quad the veins crossed.

Die Erfindung bezweckt eine gleichzeitige Verminderung des Nebensprechens und der Starkstrominduktion, indem sie sich auf die Erkenntnis gründet, daß es notwendig ist, sowohl Bedingung i als Bedingung 2 innerhalb jedes zwischen zwei Spulen liegenden Kabelstückes zu erfüllen. Dabei wird die Gleichheit der Erdkapazitäten Ca und Cb durch Zerlegen dieses Kabelabschnittes in zwei oder mehrere Unterabteilungen, zweckmäßig Fabrikationslängen, und Vertauschen der a- und b-Adern ein und derselben Doppelleitung erzielt. Während also bei dem Pollockverfahren das Vertauschen der Adern das Nebensprechen verhindern soll, hat die Vertauschung nach der Erfindung den Zweck, die Starkstrominduktion zu beseitigen. Der Unterschied zwischen einem Kabel, das nach P o 1 1 o c k abgeglichen ist, und einem Kabel gemäß der Erfindung besteht darin, (las bei letzterem viel weniger Kreuzungsstellen vorhanden sind, da man es beim Abgleich nur mit den Erdkapazitäten zu tun hat.The invention aims to reduce crosstalk and high current induction at the same time by being based on the recognition that it is necessary to satisfy both condition i and condition 2 within each length of cable lying between two coils. The equality of the earth capacitances Ca and Cb is achieved by dividing this cable section into two or more subdivisions, expediently manufacturing lengths, and swapping the a and b wires of one and the same double line. While the interchanging of the wires in the Pollock method is intended to prevent crosstalk, the interchanging according to the invention has the purpose of eliminating the high current induction. The difference between a cable that is balanced according to P o 1 1 ock and a cable according to the invention is that there are far fewer crossings in the latter, since one only has to do with the earth capacitances during the adjustment.

Die Zahl der für jede Doppelleitung innerhalb des Spulenfeldes auszuführenden Vertauschungen richtet sich nach der Größe der Erdkapazitätsdifferenzen, welche man in bekannter Weise durch eine Brückenmethode ermitteln kann.The number of times to be performed for each pair of wires within the coil field Interchanges depend on the size of the earth capacitance differences, which can be determined in a known manner by a bridge method.

Haben beispielsweise die einzelnen Abschnitte die Differenzen A1 - (Ca' - Cbr) i 02 -' `/Ca - Cb#) 03 - (Ca"' - C ... ) usw., so kann man durch Vertauschen der a- und b-Adern die Vorzeichen der 0 umkehren, so daß man die Summe + Al + A2 -i Da -i' . . .If, for example, the individual sections have the differences A1 - (Ca ' - Cbr) i 02 -' `/ Ca - Cb #) 03 - (Ca"' - C ... ) etc., you can swap the a- and b-cores reverse the sign of the 0, so that the sum + Al + A2 -i Da -i '.

in einfacher Weise bilden kann, welche sich durch passende Auswahl der Vorzeichen zu Null oder nahezu Null machen läßt. Praktisch genügt es zumeist, wenn man nur eine einfache Unterteilung des Spulenabschnittes, etwa in der Mitte, vornimmt. Hat man die Vertauschung ausgeführt, die Starkstrominduktion also unschädlich gemacht, so erfolgt der Ausgleich des Nebensprechens mit Hilfe der Zusatzkondensatoren. Diese erfindungsgemäß vorgeschriebene Reihenfolge muß eingehalten werden, weil man sonst durch das Vertauschen der a- und b.-Adern den Ausgleich des Nebensprechens wieder zerstören würde, was aus den Bedingungen i und 2 hergeleitet werden kann. Daö beschriebene Vorgehen hat daher den Vorteil, daß die Güte des Nebensprechausgleichs nicht beeinflußt wird durch die Beseitigung der Starkstrominduktion, andererseits läßt es sich in einfacher Weise mit der Montage des Kabels verknüpfen. Dieses kombinierte Verfahren hat ferner den erheblichen Vorteil, <laß man das Kreuzen innerhalb des Spulenzwischenstückes in einem und demselben Vierer vornehmen kann, wodurch die Zählweise des Kabels ungeändert bleibt, was be sonders wichtig ist beim späteren Auswechseln einer fehlerhaften Fabrikationslänge. Sinngemäß kann das gleiche Verfahren natürlich auch für die Vierersprechkreise angewendet werden, in den vorliegenden Ausführungen treten dann einfach an die Stelle der a,-Ader der Stamm I, an die Stelle der b-Ader der Stamm Il.can form in a simple manner, which can be determined by appropriate selection the sign can be made zero or almost zero. In practice, it is usually sufficient if you only have a simple subdivision of the coil section, roughly in the middle, undertakes. If the exchange has been carried out, the high-voltage induction is harmless is done, the crosstalk is compensated with the help of the additional capacitors. This sequence prescribed according to the invention must be adhered to because one otherwise, by swapping the a and b. wires, the crosstalk is compensated would destroy again, which can be derived from the conditions i and 2. The procedure described therefore has the advantage that the quality of the crosstalk compensation is not affected by the elimination of high current induction, on the other hand it can be linked in a simple manner with the assembly of the cable. This combined The method also has the considerable advantage of leaving the crossing within of the spool adapter can make in one and the same quad, whereby the way the cable counts remains unchanged, which is particularly important later on Replacing a faulty production length. The same procedure can be used analogously can of course also be used for the quad speakers in the present Explanations then simply take the place of the a, veins of the stem I, instead the b-vein of the strain Il.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for eliminating inductive interference in pupinized cable lines, characterized in that the high current Disturbances caused are eliminated by breaking down the earth capacities each cable section into two or more subsections and interchanging the a- and b-wires of one and the same double wire are made the same.

2. Procedure according to claim i, characterized in that after the equalization of the earth capacities the compensation of the crosstalk with the help of additional capacitors in per se known Way done.