DE484766C - Schutzschaltung fuer Vierdrahtuebertragungssysteme mit Verstaerkern gegen aeussere induktive Beeinflussungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Vierdrahtübertragungssysteme, insbesondere solche, in denen die Leitungen zu Gruppen in Kabeln zusammengefaßt sind.

Infolge der engen Vereinigung und der zahlreichen Verdrillungen der Aderpaare und Adervierer und infolge der Anwesenheit der Kabelbewehrung sind die als Nebensprachen bezeichneten Influenz- und Induküonswirkungen innerhalb der Kabel gering. Jedoch werden oft durch Einwirkung von außen längs den Leitungen Spannungen induziert, die Längsströme und Spamrungen zwischen den verschiedenen Vierern, zwischen Vierem und Bewehrung und zwischen Vierern und Erde an Punkten, wo die Anschlußgeräte verbunden sind, verursachen. Diese Längsströme und Spannungen erzeugen zufolge der kleinen Unsymmetrien der Stromkreise Ge-

ao rausche in den Sprechverbindungen. Die Unsymmetrien weisen zwei Hauptarten auf, jene, die durch Differenzen Reihenimpedanzen der beiden Zweige eines Stromkreises entstehen, und jene, die durch Differenzen in den Nebenschlußableitungen nach anderen Leitern, nach, der Bewehrung und nach Erde im Falle des Vorhandenseins eines Zentralamtes entstehen. Die Erfindung gibt Einrichtungen an, die besonders in Vierdrahtverstärkerkreisen das durch Unsymmetrie» hineingebrachte Geräusch zu vermindern geeignet sind. Diese Verminderung des Geräusches wird durch eine neue Methode der Absaugung bzw. Erdung erzielt, und zwar wird diese Erdung an solchen Punkten der Stromkreise vorgenommen, wo das Pegel der Nachrichtenströme vergleichsweise hoch ist, so z. B. an den Ausgängen der Vierdrahtverstärker. Die Erfindung sei im einzelnen wie folgt beschrieben:

In Fällen, in denen die Reihenunsymmetrien (Widerstandsabweichungen) klein sind gegen die Nebenschlußunsymmetrien (Kapazitäts- und Ableitungsabweichungen), kann die Verminderung der Geräusche durch eine besondere Erdung erfolgen. Hierunter ist die Verbindung der Stromkreise mit Erde in der Weise zu verstehen, daß die mittlere Spannung der beiden Zweige des Stromkreises gegen Erde stark vermindert wird, ohne daß die Betriebsströme wesentlich geschwächt werden. Bei Fernsprechkreisen kann dies durch Verbindung der Erde mit dem Mittelpunkt einer gut abgeglichenen Ab-

leitungs- oder Viererspule ausgeführt werden, welche den Stromkreis abschließt. Wenn dies an einer Viererspule geschieht, sind zugleich beide Stämme und der Viererkreis des Vierers geerdet. Jedoch in Fällen, wo die Nebenschlußunsymmetrien unbeträchtlich, aber die Rieihenunsymmetrien ziemlich groß sind, wird dieses Mittel ein Anwachsen der Geräusche zur Folge haben. Das ist auf die ίο Tatsache zurückzuführen, daß durch die beiderseitige Erdung die Größe der Störströme erhöht worden ist und nahe dem Erdungspunkt ein Maximum erreicht. Im allgemeinen Fall, wo Unsymmetrien beider Arten vorhan-J5 den sind, wird durch derartige Erdungen nur ein geringer Erfolg in der einen oder andern Hinsicht erreichbar sein, da die Verminderung der Wirkung der Nebenschlußungleichheiten großenteils durch die gesteigerte Wirkung der Reihenungleichheiten ausgeglichen wird.

Wenn aber Vierdrahtverstärkerkreise in Betracht kommen, ist es möglich, entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung Vorteile aus der einseitigen Sprechrichtung und dem Wechsel in dem Pegelstand längs den Stromkreisen zu ziehen und eine zufriedenstellende Wirkung der Erdung zu erhalten. In Vierdrahtverstärkerverbindungen ist zu bemerken, daß nahe dem Verstärker der Pegelstand in dem Stromkreis für eine Richtung relativ hoch und im Stromkreis für die entgegengesetzte Richtung am selben Punkt relativ niedrig ist. Vorströme, die durch Erdung an einem Punkt erzeugt werden, wo der Pegelstand der Nachrichtenströme hoch ist, werden eine kleine Vorwirkung auf den Stromkreis im Vergleich zu denen ausüben, die an Stromkreisstellen mit niedrigem Pegelstand erzeugt werden. Demzufolge wird erfindungsgemäß die Erfindung so hergestellt, daß man an den Ausgangsseiten der Vierdrahtverstärker den Mittelpunkt der Viererspulen auf der Leitungsseite erdet. Hierdurch kann das Geräusch, welches durch die Wirkung der Nebenschlußunsymmetrien verursacht wird, beseitigt werden, und gleichzeitig wird das Geräusch, das durch die Wirkung der Reihenunsymmetrie entsteht, niedrig gehalten. Die Spannungen der für die entgegengesetzte Richtung dienenden, nicht geerdeten Übertragungsstromkreise gegen Erde werden durch die Schirmwirkung der großen Zahl der geerdeten Adern stark vermindert. Die Wirkung der Nebenschlußunsymmetrie gegen Erde ist in diesen ungeerdeten Stromkreisen stark vermindert, ohne daß die durch Reihenunsymmetrien erzeugten Wirkungen entsprechend vergrößert würden. Da der Pegelstand dieser Kreise an Punkten, wo die Wirkungen der Nebenschlußunsymmetrien gegen Erde vermindert sind, niedrig ist, wird eine beträchtliche Verminderung des Gesamtgeräusches im Stromkreis erzielt.

Die Erfindung sei im folgenden an Hand der Schaltungsschemata in Abb. 1 bis 5 er-■ läutert. Die Abb. 1 zeigt schematisch einen Kabelstromkreis zwischen Verstärkerämtern. Die Abb. 2 und 3 zeigen die Anordnungen der Vierer an verschiedenen Punkten des Kabels. Abb. 4 stellt ein Diagramm dar, welches den Pegelstand an verschiedenen Punkj ten des Stromkreises zeigt, und in Abb:. 5 • ist das Schaltungsschema eines Vierdrahtj kreises mit der Anordnung der Erdungen gezeigt.

In Abb. ι verbindet ein Kabel C die Verstärkerämter E und W. Das Kabel kann aus zwei Gruppen von Vierern zusammengesetzt sein, deren Leiter die je in einer Riehtung wirksamen Stromkreise eines Vierdrahtsystems bilden. Diese Leiter sind gesondert in Abb. S gezeigt, in der die Doppaladern (Stämme) 10 und 11 je einen Stromweg vom Verstärker E nach dem Verstärker W bilden. Ein Viererkreis 13 kann ebenfalls aus diesen Stammkreisen gebildet werden. Die Doppeladern 8 und 9 sind je ein Stromweg vom Verstärker W zum Verstärker E. Auch hier kann durch die beiden Stromkreise ein Viererkreis 12 gebildet werden. Die Übertrager, durch welche diese Stromkreise mit den Ein- und Ausgängen der Verstärker verbunden werden, können ungefähr an den in Abb. ι durch punktierte Linien A₁ A und B, B angedeuteten Orten, d.h. dicht bei den Verstärkern, angeordnet werden. Bekanntlich haben die Zweige für je eine Übertragungsrichtung eines Vierdrahtverstärkersystems die Eigenschaft, daß der Pegelstand von einem Punkt nahe dem Verstärkerausgang stark nach einem anderen Punkt nahe dem darauffolgenden Verstärkereingang zu abfällt. Der Energieabfall in den Stromkreisen 10, 11 und 13 zwischen den Punkten A, A und B, B ist in Abb. 4 durch die Linie E-W versinnbildlicht, der der Stromkreise 8, 9 und 12 zwischen den Punkten B, B und A, A durch die Linie W-E. Entsprechend dem an den Punkten A, A und B, B herrschenden hohen Pegelstand sind die leitungsseitigen Wicklungen 4 und 6 der Viererkreisspulen des Verstärkerausganges mittels der Erdverbindungen 15 und 7 geerdet. Diese Erdung beseitigt das Geräusch, welches durch die Nebenschlußunsymmetrien hervorgerufen wird; gleichzeitig wird nun dadurch ein Anwachsen des durch die Reihenungleichheiten erzeugten Geräusches hervorgerufen., jedoch treten diese Vorströme an solchen ' Punkten bei A, A und B, B ein, wo der Pegelstand verhältnismäßig hoch ist, so daß sie hier be-

deutend weniger zur Wirkung kommen als an anderen Punkten. Außerdem ist zu bemerken, daß die Erdverbindung zum MuS telpunkt der Viererspule dazu dient, beide Stämme der Viererleitung und zugleich ihren Viererstromkreis zu erden. Des weiteren wird, wenn eine größere Anzahl von Stromkreisen im Kabel entsprechend der Erfindung· geerdet sind, die Spannung gegen Erde der anderen, nicht geerdeten Leiterpaare im Kabel ebenfalls vermindert. Demnach sind die Wirkungen von Nebenschlußunsymmetrien auf diesen Leiterpaaren an Stellen, wo der Pegelstand niedrig ist, vermindert, ohne daß eine Steigerung der Störwirkungen ihrer Reihenunsymmetrien eintritt. Auf diese Weise wird eine beträchtliche Verminderung des Gesamtgeräusches in diesen Stromkreisen erzielt. Die günstige Wirkung der Erdungsanora-

'.o nung gemäß der Erfindung tritt hauptsächlich dann ein, wenn die Vierer des Kabels gemäß Abb. 2, 3 und 5 angeordnet werden. Wie dort gezeigt ist, sind die Vierer für Vierdlrahtverstärkerübertragung in bekannter Weise zu einer inneren und äußeren Gruppe zusammengefaßt; je eine Gruppe dient für die Übertragung in einer Richtung. An einem Punkt, wie z. B. in Punkt 3 der Abb. 5, also in der Mitte zwischen den Verstärkern, sind die

3» beiden Vierergruppen vertauscht, und es werden die Verbindungen an den Enden in der Weise hergestellt, daß die Verstärkerausgänge stets an den Viererleitungen der äußeren Gruppe und die Verstärkereingänge an denjenigen der inneren Gruppe liegen. In den Abb. 2 und 3 sind Kabelquerschnitte gezeigt, die diese Anordnung veranschaulichen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schutzschaltung für Vierdrahtübertragungssysteme mit Verstärkern gegen äußere induktive Beeinflussungen mit Erdung von Symmetriepunkten, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen beider Vierdrahtzweige nur in Symmetriepunkten hohen Pegelständes geerdet sind.

2. Schutzschaltung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Viererstromkreisen die Symmetriepunkte der leitungsseitigen Wicklungen der Viererabzweigspulen am Verstärkerausgang geerdet sind.

3. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß. die für beide Verkehrsrichtungen in bekannter Weise zu einer inneren und äußeren Gruppe zusammengefaßten Leitungsvierer

(z. B. in der Mitte zwischen den Verstärkern) so vertauscht sind, daß die äußeren Leitungen an den Verstärkerausgängen, die inneren an den Verstärkereingängen liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen