DE458256C - Verfahren zur Abgleichung und Herstellung des elektrischen Gleichgewichts zwischen einer Telegraphenleitung und der zugeordneten kuenstlichen Leitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgleich von Telegraphenleitungen oder -kabeln mit ihren künstlichen Leitungen. Das Verfahren soll darauf gerichtet sein, eine künstliche Leitung so abzugleichen, daß sie einer gegebenen Telegraphenleitung ähnelt. Dieser Gleichgewichtszustand soll auf eine brauchbare Art und Weise und so rasch herbeigeführt werden, daß die Telegraphenleitung dem Verkehr nur für eine sehr kurze Zeit entzogen wird. Alle übrigen Merkmale' der Erfindung treten bei der nachfolgenden Beschreibung eines praktischen Ausführungsbeispieles gemäß der Erfindung zutage.

Was die Zeichnungen anbetrifft, so stellt Abb. ι eine Anordnung der Apparate dar. Abb. 2 zeigt einige Ungleichheitskennlinien, und Abb. 3 läßt die Stufen der Auswertung einer der Leitung oder dem Kabel anhaftenden Ungleichheit innerhalb der Komponenten der Ungleichheitskennlinien erkennen.

Das Unterseekabel 11 und die künstliche Leitung 14 sind an. die gegenüberliegenden Punkte 12 und 13 der Brücke angeschlossen.

Bei gewöhnlichem Betrieb sind die Schalter 29, 29', 30, 30' und 38 aus der in Abb. 1 gezeichneten Stellung ausgeschwenkt und schalten den Empfänger/? zwischen die Punkte 12 und 13 und den Sender T (im Nebenschluß zum Kondensator 27) zwischen den Brückeneckpunkt 26 und Erde 28. Wenn die künstliche Linie 14 dem Kabel 11 gleicht und die genaue Einstellung am Brückeneckpunkt 26 herbeigeführt worden ist, erzeugen die von T ausgesendeten Stromstöße an den Punkten 12 und 13 gleiche Spannung. Es tritt dann keine Stromwirkung im Empfänger R auf. Andererseits teilt sich, der über die Leitung 11 ankommende Strom bei 12, und ein Teil von ihm verläuft durch den Empfänger/? und erzeugt darin den Empfang. Ein zuverlässiger und brauchbarer Duplexbetrieb der Anlage erfordert, daß die künstliche Leitung 14 dem Kabel 11 annähernd gleich ist; die vom Sender T ausgesandten Stromstöße rufen sonst im Empfänger/? eine Wirkung hervor, die mehr oder weniger die über das Kabel 11 kommenden aufgenommenen Stromstöße verschleiert.

Das verbesserte Verfahren der Einstellung der künstlichen Leitung 14 wird mittels der in Abb. 1 dargestellten Apparate ausgeübt, die beim gewöhnlichen Betrieb an den Schaltern ²9) ²9', 3°> 3°' und 38 abgeschaltet sind.

Wenn eine Abgleichung vorzunehmen ist, werden 'diese Schalter in die in Abb. ι gezeichnete Stellung umgelegt, und die Apparate arbeiten nun auf die nachfolgend beschriebene Weise. Die Taste 20 liegt in der Ruhelage an. ihrem oberen Kontakt an und schließt dadurch einen Stromkreis für die Batterie 21, die die polarisierten. Relais 22 und 23 zur Erregung bringt, so daß sie ihre Anker nach links umlegen und für die Batterie 24 folgenden Stromkreis schließen: Von Erde 28 über den Vibrator α des Oszillographen. 19, den Schalter 30', den Anker des Relais 23, die Batterie 24, den Anker des Relais 22 und den Schalter 30 zum Brückeneckpunkt 26; hier teilt sidi der Strom, ein Teil geht nach dem Kabel 11, ein. anderer Teil nach der künstlichen Leitung 14. Wegen der Zwischenschaltung der Blockkondensatoren 31 und 32 gelangt kein Strom in das Kabel 1 r und die künstliche Leitung 14, wenn der stetige Zustand erreicht ist, und ferner tritt zwischen den Punkten 12 und 13 kein Ausgleichsstromauf, auch wenn das Kabel 11 und die künstliehe Leitung 14 außer Gleichgewicht sind. Beim Niederdrücken der Taste 20 wird zwar der vorher beschriebene Stromkreis für die Relais 22 und 23 geöffnet, ihre Anker aber bleiben in der vorherigen Lage, bis der rotierende Unterbrecher 2 S Kontakt macht und dadurch einen anderen Stromkreis von der Batterie 21 über die Relais 22 und 23 herstellt, die ihre Anker umlegen. Der Unterbrecher 25 wird im Einklang mit dem Schließer des Oszillographen ig gesteuert. Das Umlegen der Anker der Relais 22 und 23 kehrt die Stromrichtung der Batterie 24 in dem vorher beschriebenen Stromkreise von Erde 28 nach der Spitze 26 um. Diese Umpolung der an der Spitze 26 anliegenden Stromquelle läßt einen Stromstoß über das Kabel 11 und die künstliche Leitung 14 in Parallelschaltung verlaufen. Wenn diese vollendet abgeglichen sind, wird zwischen den Punkten 12 und 13 kein Ausgleichsstrom auftreten, eine Unvollständigkeit des Gleichgewichts aber gibt Anlaß zu einem Ausgleichsstrom zwischen diesen Punkten.

Dieser Ausgleichsstromstoß zwischen den Punkten 12 und 13 fließt durch die Primärwicklung des abgeschirmten Übertragers 16, dessen Sekundärwicklung Zugang zu einem Vielfachröhrenverstärker 17, 17' hat. Im Anodenstromkreis dieses Verstärkers Hegt die Primärwicklung eines Übertragers 18, dessen Sekundärwicklung mit dem Vibrator b des Oszillographen 19 verbunden ist.

Der Oszillograph 19 hat drei Vibratoren; a

dient zur Aufzeichnung des ausgesandtem Stromstoßes, b zur Aufzeichnung des diesem Stromstoß entsprechenden Ausgleichsstromes, und c schwingt nach einem 60-Perioden-Strom, der als Zeitgrundlage dient.

Nach der Verlegung des Kabels wird bei passender Gelegenheit ein Satz von Ungleichheitskennlinien vorbereitet. Zu diesem Zweck liegen die Schalter 29, 29', 30, 30' und 38 in den in Abb. 1 gezeigten Stellungen, die Schalter 33, 34, 35 und 36 aber sind ausgeschwenkt, um die Verstärkung bei 17, 17' zu verringern. Es ergibt sich, daß sich, wenn die Taste 20 gedrückt wird, die der Leitung anhaftende Ungleichheit und der daraus zwischen 12 und 13 auftretende Strom auf dem Oszillographen nicht darstellt, weil die Verstärkung des Verstärkers 17' fehlt; dieser Ausgleichsstrom ist zu schwach, um im Oszillographen wesentlich in die Erscheinung zu treten. Nun wird eine Reihe willkürlicher Veränderungen der Elemente der künstliehen Leitung 14 vorgenommen. Nach jeder solchen Veränderung wird die Taste 20 gedruckt und ein Oszillogramm aufgenommen, darauf wird die Verstellung beseitigt und eine andere Veränderung herbeigeführt, wieder ein Oszillogramtn aufgenommen usf·. Diese Scheinwiderstandsveränderungen. sind ins Gewicht fallend und veranlassen; eine hinreichende Störung des Gleichgewichts, so daß sich die Wirkung deutlich in den Oszillogram- go men auch ohne die Vielfachverstärkung, 17' zeigt. Diese S.cheinwiderstandsveränderungen werden als Kennungleichheiten. betrachtet. Sie umfassen alle verschiedenen Arten der Regulierung, deren die künstliche Leitung 14 fähig ist, und für jede Regulierungsweise werden sie dadurch weiterhin variiert, daß man sie an verschiedenen Punkten längs der künstlichen Leitung vornimmt.

Die sich ergebenden, für diese Kennungleichheiten gültigen Oszillogramme werden dann systematisch in Beziehung gesetzt und die Ordinaten mit einem Faktor multipliziert, um die Maximalordinate jeder Kurve auf einen passenden Einheitswert zu bringen. "Dasselbe Ergebnis wird erzielt, wenn man die Größe jeder Scheinwiderstandsveränderung variiert, bis die Maximalordinate des Oszülogramms einen Einheitswert annimmt.

Die fünf in Abb. 2 dargestellten Kurven, in welchen die Ordinaten die Abweichungen und die Abszissen Sechstel von Sekunden bedeuten, z. B. sind die Ungleichheitsbennlmieii, die man durch Ausführung einer gleichen Scheinwiderstandsveränderung an fünf verschiedenen Stellen längs der künstlichen Leitung 14 auf diesem Wege gefunden hat. Die künstliche Leitung 14 ist so eingerichtet, daß jedes der Kontaktpaare 37, wenn es über gleiche Entfernungen bewegt wird, gleiche Scheinwiderstandsänderungem bewirkt. Eine derartige Veränderung besteht darin, daß man

das einem der Kurzschlußkondensatoren entsprechende Kontaktpaar 37 verschiebt. Dies ist an fünf verschiedenen Stellen durchgeführt worden, und dadurch sind die fünf in Abb. 2 dargestellten Kennlinien gefunden worden. Jede dieser Kurven ist mit dem zugehörigen Abstand des entsprechenden Kondensators beschrieben worden, wobei dieser Abstand in Ohm ausgedrückt worden ist.

ίο Die in Abb. 2 veranschaulichten Kurven sollen als Beispiele eines vollständigen Kennliniensatzes aufgefaßt werden, den man auf diesem Wege für alle möglichen Arten und Stellen der Regulierung der künstlichen Leitung erhalten hat. Wie durch dies Beispiel zum Ausdruck gebracht, ist es im allgemeinen richtig, daß eine Veränderung einer Art, an verschiedenen Stellen längs der künstlichen Leitung vorgenommen, Kurven gleicher Art, aber mit verschiedenen Zeitabständen von,¹ korrespondierenden Punkten ergibt. Dies wird durch Abb. 2 ersichtlich. Es trifft ebenso im allgemeinen zu, daß Veränderungen verschiedener Art, obgleich an der gleichen Stelle der künstlichen Leitung durchgeführt, den Kurven ein verschiedenes charakteristisches Gepräge geben. Je weiter die Veränderung ausgedehnt wird, um so länger braucht die Kurve zum Beginn ihres Anstiegs und um so länger braucht sie, um ihren Maximalwert oder andere Sonderwerte zu erreichen. Es ist leicht verständlich, daß eine solche Kennungleichheit einen Ausgleichsstrom zwischen den Punkten 12 und 13 durch Einführung einer Reflexion in der künstlichen Leitung 14 erzeugt, für die im Kabel 11 keine entsprechende Reflexion vorhanden ist, und daß die auf der Zeitachse der Abb. 2 dargestellten Zeitabschnitte der Zeit entsprechen, die der Stromstoß braucht, um von der Stelle der Veränderung auszugehen und dahin, zurückzukehren. " Durch das hier eingeführte Prinzip kann eine Ungleichheitskennlinie durch Interpolation mit anderen Kurven gleieher Art für verschiedene Abstände leicht graphisch dargestellt werden.

Wenn man einen vollständigen Satz von Ungleichheitskennlinien, wie er durch die wenigen Beispiele der Abb. 2 für eirie besondere Veränderungsart dargestellt ist, vorbereitet hat, werden diese systematisch geordnet und für die gelegentliche Verwendung aufbewahrt. Da jedoch das Kabel selbst bezüglich seiner Charakteristik von Zeit zu Zeit etwas schwankt, müssen die Ungleichheitskennlinien gelegentlich nachgeprüft werden. Dies ist besonders wichtig, wenn das Kabel instand gesetzt worden ist. Wen'n zwei Kennungleichheiten gleichzeitig herbeigeführt werden, ist die sich daraus ergebende Kurve die gleiche wie die aus dem Durchschnitt der entsprechenden Kurven, errechnete Kennlinie, wenn man die beiden Kennungleichheiten getrennt ausführt. Dies erklärt die Zusammensetzung der Wirkungen und rechtfertigt das gegenwärtig beschriebene Verfahren, das die Analysierung der einer Anlage anhaftenden Ungleichheit mit ihren Kennkomponenten einführt.

Macht sich eine Nachregulierung der künstliehen Leitung 14 zur Verbesserung des Kabelgleichgewichts notwendig, so werden die Schalter 33, 34, 35 und 36 in die in Abb. 1 gezeichneten Stellungen geschwenkt und der Sender T und Empfänger R durch Umlegen der Schalter 29, 29', 30, 30' und 38 in die ausgezeichneten Stellungen ausgeschaltet. Darauf wird die Taste 20 niedergedrückt und der Unterbrecher 25 veranlaßt, eine Umpolung der Stromquelle, und zwar im genauen Einklang mit dem Schließer des Oszillographen, zu veranlassen. Der dadurch zwischen den Punkten 12 und 13 auftretende (durch die der Leitung anhaftende Ungleichheit veranlaßte) Ausgleichsstrom wird bei 17, 17' stark verstärkt und erzeugt z. B. ein Oszillogramm, wie es die mit d bezeichnete Kurve in Abb. 3 darstellt. Die Kurvet stellt die ursprüngliche Ungleichheit zwischen dem Kabel 11 und seiner künstlichen Leitung 14 dar. Praktisch wird dieser Vorgang mehrere Male wiederholt, wodurch mehrere Aufnahmen veranlaßt werden, die auf dem oszillographischen Film, genau eine über der anderen liegen. Dadurch wird die Einwirkung vom Kabel aus interferierender Ströme ausgeschaltet, da diese durch die interferierenden Ströme auftretenden Unregelmäßigkeiten bei jeder Wiederholung in verschiedene Zeiten fallen, während die Ungleichheitskennlinien 100. dank der Synchronbewegung des Unterbrechers 25 genau zusammenfallen. Die Ungleichheitskennlinie wird infolgedessen hervortreten und deutlich erscheinen. Das Kabel wird nun durch Einschalten des Senders T und des Empfängers R mit Hilfe der Schalter 29, 29', 30, 30' und 38 wieder auf Betrieb geschaltet und die Ungleichheitskurve in Muße durch ein Einsetz- und Probierverfahren in Komponenten zerlegt, die man der zusammengetragenen Karte von Ungleichheitskennlinien entnimmt und in jedem Falle geeignete Amplitudenfaktoren hinzunimmt. Das Verfahren läuft im allgemeinen darauf hinaus, eine Kurve zu ermit- n₅ teln, die sich eng an die ursprüngliche anlehnt, sie als Komponente zu betrachten und zu subtrahieren und dasselbe für eine andere Komponente zu wiederholen. So wird die durch e dargestellte erste Komponente von der ursprünglichen Ungleichheitskurve el abgezogen, und es wird hierdurch die Kurve/

erhalten, welche die Ungleichheit nach Entfernung der ersten Komponente darstellt. Die zweite durch Kurve g dargestellte Komponente wird von der Kurve/ abgezogen. Der Untesrschied der Kurven ist durch h dargestellt, welche der Ungleichheit nach Entfernung der zweiten Komponente entspricht. Die dritte Komponente, Kurve k, wird dann von Kurve h abgezogen, und die so gewonnene Kurve/ ίο entspricht der Ungleichheit nach Entfernung der dritten Komponente. Dementsprechend gehört zu jeder Kennlinienkomponiente eine bestimmte Einstellung der künstlichen Leitung 14. Diese Einstellungen werden für die Komponenten der Abb. _3 vorgenommen. Nach solch einer Regulierung wird ein anderes Oszillogramm aufgenommen. Dieses wird im allgemeinen einen Ausgleichstrom von geringerer Amplitude als vorher erkennen lassen, wird aber doch noch eine erkennbare Amplitude aufweisen, da es schwierig ist, ,alle Ungleichheiten mit einer einzigen Nachregulierung schon völlig auszuscheiden. Diese Kurve wird dann ausgewertet und eine weitere Regulierung demgemäß vorgenommen. Zwei oder drei Nachregulierungen genügen gewöhnlich, um die Ungleichheit auf vernachlässigbar kleine Werte zu verringern.

Wenn die Karte der Ungleichheitskennilinien einmal vorbereitet ist, ist ies nicht nötig, das Kabel länger als eine sehr kurze Zeit zur Herstellung seines Gleichgewichtes dem Verkehr zu entziehen. Meistens ist die Zeit hinreichend, die zum Umlegen der Schalter und zum Aufnehmen eines Oszillogrammes erforderlich ist; die Schalter können dann auf den Sender T und den Empfänger R zurückgestellt werden, und das Kabel kann seine gewöhnliche Übermittelungsaufgabe wieder aufnehmen. Nachdem das sich ergebende Oszillogramm in die Komponenten, die die an der Leitung 14 nötigen Einstellungen angeben, zerlegt worden ist, können diese Einstellungen während des Betriebes des Kabels vorgenommen werden. Voraussichtlich wird jede Einstellung die Wirkungsweise nur verbessern, so daß es nicht nötig ist, die Über

mittlungstätigkeit während der Einstellung zu unterbrechen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Abgleichung und Herstellung des elektrischen Gleichgewichts zwischen einer Telegraphenleitung und der zugeordneten künstlichen Leitung mit Hilfe der bei Telegraphenstationien üblichen Brückenschaltung, bei der an Stelle des sonst in Diagonale liegendem Empfängers eine Schaltung tritt, in der ein Ausgleichsstrom erzeugt wird, solange natürliche Leitung und Kunstleitung nicht abgeglichen sind, dadurch gekennzeichnet, daß über diese Leitungen in Parallelschaltung ein Stromstoß gesandt wird, so daß ein an die diagonale Schaltung angeschlossener Oszillograph eine die Abweichung darstellende Stromkurve zur Aufzeichnung bringt, die mit Hilfe von in gleicher Weise aufgenommenen Kennlinien, die durch systematische Veränderung der Kunstleitungselemente bei gleichbleibender natürlicher Leitung gewonnen wurden, in Komponentenkurven analysiert wird, worauf an Hand der vorgenommenen Zerlegung die Elemente der künstlichen Leitung eingestellt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakteinrichtung des Oszillographen im Einklang mit einer Einrichtung (z. B. einem Kommutator 25) ,arbeitet, welcher die Anlegung der elektrischen Stromstöße an die Leitung und an die Kunstleitung regelt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillograph mit der diagonalen Leitung vermittels eines Transformators verbunden wird.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach Bedarf einschaltbarer Verstärker (17, 17') zwischen Brücke (12, 29, 29', 13) und Oszillograph (19) liegt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.