DE494524C - Ersatzkabelstueck fuer die Ausbesserung von Pupinseekabeln - Google Patents

Ersatzkabelstueck fuer die Ausbesserung von Pupinseekabeln

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DE494524C
DE494524C DES80485D DES0080485D DE494524C DE 494524 C DE494524 C DE 494524C DE S80485 D DES80485 D DE S80485D DE S0080485 D DES0080485 D DE S0080485D DE 494524 C DE494524 C DE 494524C
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DE
Germany
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cable
coil
normal
coils
piece
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Expired
Application number
DES80485D
Other languages
English (en)
Inventor
Ernst Fischer
Karl Kuepfmueller
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Siemens and Halske AG
Siemens AG
Original Assignee
Siemens and Halske AG
Siemens AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/40Artificial lines; Networks simulating a line of certain length

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)

Description

  • Ersatzkabelstück für die Ausbesserung von Pupinseekabeln Für die Ausbesserung von Pupinseekabeln ist schon eine Reihe von Vorschlägen gemacht worden. Die Schwierigkeit liegt darin, daß es bei größerer Wassertiefe erforderlich ist, zur Überbrückung der beiden Schnittstellen Kabelstücke bestimmter Länge einzusetzen. Es entstehen hierbei unregelmäßige Spulenfeldlängen, und die früher gemachten Vorschläge gehen darauf hinaus, durch günstige Bemessung besonderer Zusatzspulen- dafür zu sorgen, daß die Reflexionen an den unregelmäßigen Stellen gering gehalten werden.
  • Alle diese Verfahren haben den Nachteil, daß sich erst an Ort und Stelle während der Ausbesserungsarbeit ergibt, welche Zusatzlängen notwendig sind, was von der Wassertiefe, der Wetterlage und anderen Umständen abhängt. Man muß dann weiter feststellen, an welchen Stellen Spulen eingeschaltet werden sollen und welche Größe sie haben müssen. Es ist nun für die Ausbesserungsarbeiten an Seekabeln von sehr großer Bedeutung, daß sie schnell vonstatten gehen, da lange dauernde Arbeiten sehr kostspielig sind.
  • Nach der Erfindung wird die Möglichkeit, die Ausbesserung in kurzer Zeit zu beenden, dadurch erreicht, daß fertige Zwischenstücke fester Längen vorbereitet werden, die aus einem Kabelstück bestehen, das länger als ein normales Spulenfeld und an beiden Enden mit Spulen ausgerüstet ist. Da das an der Fehlerstelle eindringende Wasser nicht über die beiden anschließenden Spulenstücke hinausgehen kann, ist es auf diese Weise möglich, unmittelbar hinter diesen Spulenstücken das Kabel zu schneiden und mit dem Ersatzstück ohne weiteres zu verbinden. Vorteilhaft sind an die äußeren Enden dieses Zwischenstückes bereits Kabelstücke angespleißt, die kürzer sind als die normalen Spulenfelder. Die für die Reparatur notwendige Verlängerung wird so auf mehrere Spulenfelder aufgeteilt, und es läßt sich dabei durch zweckentsprechende Bemessung der Längen des mittleren Kabelstückes und der äußeren Stücke erreichen, daß man sehr geringe Reflexionsfaktoren erhält. Das Vorgehen empfiehlt sich besonders, weil es dann nicht nötig ist, für die Zwischenstücke besondere Spulen herzustellen. In vielen Fällen wird man damit auskommen, einen Satz unter sich gleicher Zwischenstücke mitzuführen, doch kann es unter besonderen Umständen, wenn man z. B. mit sehr verschiedenen Wassertiefen zu rechnen hat, vorteilhaft sein, zwei oder mehrere Sätze solcher Zwischenstücke vorzubereiten, die verschiedene Zusatzlängen ergeben.
  • Die Ausbesserung kann sich dann sehr rasch vollziehen. Nachdem man das fehlerhafte Spulenfeld geschnitten hat, kann man das eine Ende aufnehmen, bis man zur ersten Spule gelangt. Diese Spule wird dann weggeschnitten, und man kann entweder das Zwischenstück sofort anspleißen oder, nachdem man das Ende wasserdicht abgeschlossen hat, das andere Ende aufnehmen bis zur ersten Spule, die ebenfalls weggeschnitten wird, und dort mit der Anspleißung des Zwischenstückes beginnen.
  • Auf jeden Fall vollzieht sich die Ausbesserung sehr rasch mit zwei Spleißungen.
  • Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert: Die Abb. i stellt zunächst das fehlerhafte Feld des Pupinseekabels dar. Dieses Feld von der Länge s wird einschließlich der beiden angrenzenden Spulen L weggeschnitten, also zwischen den Stellen i-i und 2-2, und durch das Zwischenstück nach der Erfindung ersetzt.
  • Ein solches Zwischenstück ist in Abb.2 beispielsweise dargestellt. Es besteht aus einem Kabelstück von der Gesamtlänge s + D, in das nahe den Enden zwei Spulen L1 eingesetzt sind. Zweckmäßig nimmt man Belastungsspulen L, die den normalen Spulen L gleich sind. In der Regel liegen dann die Verhältnisse so (was übrigens davon abhängt, wie hoch die Grenzfrequenz des Seekabels im Vergleich zur höchsten durch das Kabel zu übertragenden Frequenz ist), daß man die äußeren Anschlußlängen d1 und ds zweckmäßig gleich dem Überschuß d2 des mittleren Stückes über die Feldlänge s macht, so daß d, - d2 = d, = D13. ist.
  • Bei Belastung eines Vierpols mit einem Scheinwiderstand R=Z2 (1+A ( worin Z2 der Wellenwiderstand des Vierpols auf der Belastungsseite und ö klein ist, ergibt sich nach F e 1 d t k e 11 e r , Telegraphen-und Fernsprechtechnik 1925, Nr.7, Formeln 8a, g und Anmerkung q., der Scheinwilderstand U-ZI (_+&e-2yn)_ (2) Hierin ist Z1 der Wellenwiderstand an der Stelle, wo der Scheinwiderstand bestimmt «-erden soll, y =,B + j a die Fortpflanzungsgröße für die Längeneinheit oder das Kettenleiterglied und ia die Länge oder Gliederzahl. Demnach ist der relative Fehler ä. Handelt es sich um einen Fehler in der Spule, so kann man sich den Belastungswiderstand als Summe des Wellenwiderstandes für die halbe Spule und des Scheinwiderstandes j co a L des Spulenüber schusses denken. C ist die Kapazität der Längeneinheit und 77 das Verhältnis der Kreisfrequenz co zur . Grenzfrequenz Hieraus folgt nach (i) 8 = j co a LJZZ (6) und der relative Fehler oder y ist dabei durch ja. ersetzt worden, weil nur Frequenzen betrachtet werden, bei denen die Dämpfung gering ist. Entsprechend ergibt sich für eine Kapazitätsabweichung, d. h. für einen Überschuß an Kabellänge Da nun für kleine Fehler nach W a g n e r und K ü p f m ü 11 e r, Archiv für Elektrotechnik, Bd. g, S. 474 ig2i, das Superpositionsprinzip gilt, hat man für den Fall der Abb.2 den Betrag des gesamten Fehlers Diese Gleichung zeigt, daß die einzelnen Fehler der Feldlänge und der Spuleninduktivität jeweils um das Phasenmaß gedreht werden, das dem doppelten Abstand von der Stelle entspricht, an der man den Fehler des Scheinwiderstandes feststellt, und daß die Abweichungen der Feldlänge und der Spuleninduktivität mit entgegengesetztem Vor-. zeichen auftreten. Außerdem zeigt der vor der Klammer stehende Faktor, daß der Scheinwiderstandsfehler für sehr kleine Frequenzen verschwindet und für die Grenzfrequenz beliebig große Werte annehmen kann.
  • Die Fehler A, die unter diesen Umständen bei einem Seekabel mit der Grenzfrequenz 4800 Hz, die für Pupinseekabel hauptsächlich verwendet wird, im Scheinwiderstand vorkommen, sind in Abb. 3 in Abhängigkeit von der Frequenz für die beiden Verhältnisse Dls = o, i und Dls = o,2 dargestellt. Sie liegen im ersten Fall unter 3,6 0/0, im zweiten Fall unter 7,2 0lo.
  • Diese Fehler sind praktisch nicht mehr von 'Bedeutung. Man kann sie aber noch verkleinern, wenn man die Spule L, z. B. so einsetzt, daß di = d2/2 - d@ = DI4 ist, und Li in entsprechendem Maße erhöht, so daß Li = L (i -f- djs) ist. Man bekommt dann für das oben betrachtete Kabel die in Abb. 4. dargestellten Kurven des relativen Fehlers in Abhängigkeit von der Frequenz. Wird die Aufteilung in anderer Weise vorgenommen (wobei aber immer d, = d3 bleibt), so hat es sich als zweckmäßig erwiesen, etwa verschwindet dann für die Frequenz, die halb zu machen. Der Fehler so groß ist als die Grenzfrequenz des Kabels. Diese entspricht bei den heute üblichen Pupinseekabeln ungefähr der oberen Grenze des zu übertragenden Frequenzbereiches. Wenn dies nicht der Fall ist, kann die zweckentsprechende Bemessung der Spuleninduktivitäten und der Lage der Spulen im Zwischenstück leicht bestimmt werden.
  • Es ist auch möglich, die Längen von di und d3 gleich Null zu machen, wenn man entsprechend vergrößerte Spulen auswählt. Bei der Fehlerkompensation wirken dann nur die drei mittleren Glieder von Gleichung (9) mit. Die links und rechts vom Zwischenstück liegenden Felder haben dann die normale Länge und nur das vom Zwischenstück gebildete Feld weicht in der Länge vom normalen Spulenfeld ab. In der Regel werden aber die Fehler nach Abb. 3 genügend klein sein, so daß es vorteilhafter ist, in der zur Erläuterung dieser Abbildung beschriebenen Weise vorzugehen, weil man dann für das Zwischenstück dieselben Spulen wie für das Seekabel verwenden kann.
  • Eine andere Möglichkeit für die Ausbildung des Zwischenstückes ist in Abb. 5 dargestellt. Hiernach ist das Zwischenstück an der einen Seite mit einer normalen Spule L abgeschlossen, so daß di - o ist. Hierauf folgen ein Kabelstück von der Länge s + d2 und eine Spule L." deren Induktivität von der Induktivität der normalen Spulen abweicht. An diese Spule schließt sich noch ein Kabelstück von der Länge d3 an. Im Anschluß an das Zwischenstück ist gestrichelt noch der benachbarte Teil des Seekabels gezeichnet, und zwar folgt bis zur nächsten normalen Belastungsspule L auf der rechten Seite der Abb.5 ein Kabelstück von der normalen Feldlänge s. Wenn man d2 - d, wählt, liegt die Spule L2 symmetrisch zu den beiden benachbarten normalen Spulen. Es ist auch in diesem Falle leicht möglich, der Spule L2 eine solche Abmessung zu geben, daß die Scheinwider standsabweichungen gering bleiben. Kommen z. B. vorwiegend nur Frequenzen in Frage, die erheblich kleiner sind als die Grenzfrequenzen, was in der Praxis meistens der Fall sein wird, so erhält man eine gute Annäherung, wenn man L2 = L (i -f- 2 d2ls) macht.
  • Bei den normalen Spulenabständen von etwa 2 km hat man mit einer notwendigen Verlängerung um etwa D = o,2 bis 0,4 km zu rechnen. Dies reicht im allgemeinen für Wassertiefen von ioo bis Zoo m aus. In der Regel wird man mit Ausbesserungen in größeren Tiefen kaum zu rechnen haben. Es empfiehlt sich daher, die Ersatzstücke insgesamt um io bis 2o 010 länger zu machen als die normalen Spulenfelder.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Ersatzkabelstück für die Ausbesserung von Pupinseekabeln, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Kabelstück besteht, welches länger als ein normales Spulenfeld und an seinen Enden mit je einer Spule ausgerüstet ist, und daß sich gegebenenfalls an einer oder beiden Spulen noch Kabelstücke anschließen, die kürzer als ein normales Spulenfeld sind.
  2. 2. Ersatzkabelstück nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spulen normale Belastungsspulen sind.
  3. 3. Ersatzkabelstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kleineren Kabelstücke an den beiden Enden etwa ebenso lang sind wie der Überschuß des mittleren Kabelstückes über die normale Spulenfeldlänge.
  4. 4. Ersatzkabelstück nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß seine Gesamtlänge io bis 2o 010 größer als die normale Länge eines Spulenfeldes ist.
DES80485D 1927-07-01 1927-07-01 Ersatzkabelstueck fuer die Ausbesserung von Pupinseekabeln Expired DE494524C (de)

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