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Einrichtung zur Beseitigung von störenden Beeinflussungen von Fernmeldeanlagen
durch Überspannungen In dem Hauptpatent wurde eine Einrichtung beschrieben, bei
Leitungen durch Schaffung eines künstlichen Nullpunktes und Erdung desselben über
eine Spannungssicherung die durch benachbarte Leitungen verursachten Aufladungen
abzuleiten und dadurch unschädlich zu machen. Bei Vielfachbetrieb sollen die Sicherungen
an solchen Stellen des zwischen den Zweigen befindlichen Widerstandes irgendwelcher
Art gelegt werden, daß außer der Gleichzeitigkeit des Ansprechens auch die Gleichheit
der Ströme für die gesicherten Leitungen aufrechterhalten wird.
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In dem Hauptpatent war ferner erwähnt, daß es allgemein :darauf ankommt,
einen Zustand herzustellen, bei dem jede durch die Nachbarleitung hervorgerufene
Spannungsdifferenz an den Klemmen der Betriebsapparate beseitigt ist.
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Während das Hauptpatent in erster Linie von der Annahme ausgeht, daß
die Aufladung der Hin- und Rückleitung symmetrisch erfolgt, bezieht sich die vorliegende
Erfindung vorwiegend auf Fälle, bei denen unsymmetrische Verhältnisse der Hin- und
Rückleitung vorliegen, die beispielsweise durch Benutzung von Leitungen verschiedenen
Querschnittes, durch Vielfachzuleitung mit gemeinsamer Rückleitung oder irgendwelche
andere Ursachen hervorgerufen sind. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß entsprechend
dem Gedanken des Hauptpatentes bei unsymmetrischer Leitungsführung durch besonderie
Schaltungen der obenerwähnte Zustand der Spannungslosigkeit an den Betriebsapparaten
hergestellt wird.
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Dieser Erfindungsgedanke soll nachstehend an einigen Beispielen erläutert
werden. Abb. r zeigt eine einfache Leiterschleife, bei der die Rückleitung einen
größeren Querschnitt und infolgedessen einen von der Hinleitung verschiedenen Widerstandswert
(Blind- und Wirk-) besitzt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß in diesem
Falle bei der Entladung über die Sicherung infolge der unsymmetrischen Leitungskonstanten
Ausgleichsströme über den Betriebsapparat (in der Abbildung als Telephon angedeutet)
fließen und infolgedessen störend wirken können, wenn man den Sicherungsabzweig
genau im Mittelpunkt des Widerstandes R (Blinduni Wirk-) wählen würde. Erfindungsgemäß
wird nun der Anschlußpunkt für die Sicherung an den Widerstand so lange verschoben,
bis der über den Betriebsapparat abfließende Störungsstrom ganz oder angenähert
auf Null
bzw. auf den erreichbaren günstigsten Wert zurückgegangen
ist. Hierbei sind auch solche Fälle berücksichtigt, bei denen die Unsymmetrie gegenüber
den magnetischen und statischen Beeinflussungen, verschieden ist.
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Abb. :2 stellt eine Schaltung dar, bei der für mehrere Stromkreise
(F, F., F3 . . .) eine gemeinsame Rückleitung verwandt wird. Nimmt man an,
daß Hin- und Rückleitung in diesem Falle gleiche Leitungskonstanten besitzen und
infolgedessen durch Fremdleitungen in gleicher Weise aufgeladen werden, so kommt
es zur Vermeidung von Spannungsdifferenzen an den Betriebsapparaten darauf an, daß
die etwa vierfach so große Ladeenergie der Zuleitungen i bis d in der gleichen Zeit
über die Sicherungen abgeführt wird wie die einfache Ladeenergie der Rückleitung
0. Um dieses zu erreichen, werden bei dem Beispiel Abb. 2, bei dem angenommen ist,
daß die Leitungskonstanten bei Hin- und Rückleitung einander genau ;gleich sind,
die zwischen Hin- ,und Rückleitung eingeschalteten Widerstände R im Verhältnis 1
: d angezapft und über eine Zickzackdrosselapule mit vier Schenkeln zu einem Sternpunkt
geführt (künstlicher Nullpunkt), an,den die einpolig mit Erde verbundene Sicherung
angeschlossen wird.
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In Abb. 3 und 4. ist durch die angedeutete Stromrichtung gezeigt,
daß der Widerstand der Zickzackdrosselspule für Ströme in Richtung nach der Sicherung
(Erde) prak= tisch widerstandslos ist, dagegen für etwaige Ausgleichsströme zwischen
den einzelnen Stromkreisen, wie sie bei Benutzung verschiedener Betriebsspannungen
möglich sind, einen beliebig großen Widerstand bieten. Bei ungleichen Leitungskonstanten
muß man außer der passenden Wahl der Anzapfpunkte bei den Widerständen R auch die
Windungszahl der Zickzackdrosselspule entsprechend abstufen.
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Abb.5 zeigt die vorerwähnte Schaltung angewandt für Fernsprechübertragungen,
bei denen an Stelle der Widerstände R Übertrager benutzt sind. In diesem Falle ist
die Anzapfung für den Anschluß der Zickzackdrosselspule .an der Außenspule der Übertrager
angedeutet.
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Aus dem oben Gesagten geht hervor, daß die Zahl der Schenkel .der
Zickzackdrosselspule je nach der Zahl der zu schützenden Leitungen veränderlich.
ist. Es würde für dein praktischen Bedarf somit eine beträchtliche Anzahl von Typen
verschiedener Zickzackdrosselspulen erforderlich sein. Durch passende Zusammenfassung
von Leitungen gelingt es, eine v ielschenklige Zickzackdros.selspule durch mehrere
einschenklige Drosselspulen zu ersetzen (Abb.6 und 7). Damit wird die erhebliche
Zahl der Vielschenkeltypen auf eine Einschenkeltype reduziert.
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Abb. 6 zeigt eine Schaltmöglichkeit für vier symmetrische Leitungen,
Abb.7 eine solche für fünf, also eine ungerade Anzahl von Leitungen; die durch Pfeile
kenntlich gemachte Anzapfbarkeit der Drosselspulen soll eine ü. U. vorhandene, bei
der Abgleichung zu berücksichtigende Unsymmetrie der Leitungen andeuten.
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Bei den in dem Hauptpatent und auch bei den oben beschriebenen Einrichtungen
besteht die Möglichkeit, daß die Widerstände infolge geringer, nicht zu vermeidender
Urisymmetrien für plötzlich auftretende Störungsenergien mit steiler Spannungsstirn
namentlich atmosphärischer Herkunft vorübergehend einen gewissen, nicht mehr vernachlässigbaren
Widerstand darstellen; es besteht daher die Möglichkeit, daß ein Teil der Störungsenergien
doch in den Betriebsapparaten zur Auswirkung kommt. Um dies zu vermeiden, werden
ferner alle Leitungszweige nochmals einzeln über Spannungssicherungen (Abb.8, Sei
und Sb) mit Erde verbunden. Diese Spannungssicherungen besitzen zweckmäßigerweise
eine höhere Ansprechspannung als die für alle zu schützenden Leitungen gemeinsame
Spannungssicherung S; sie dienen also als Grobschutz.
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Abb. 8 gibt nur die prinzipielle Anordnung wieder; sie läßt sich sinngemäß
auf alle oben beschriebenen Spezialfälle anwenden.
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Entsprechend dem oben erläuterten Prinzip lassen sich auch die Grobschutzsicherungen
S" und Sb, wie ohne weiteres einzusehen ist, zu einer einzigen Grobschutzsicherung
vereinigen, so daß auch für den Grobschutz die störungsfreie Ableitung der unerwünschten
Ladunbgen.aufrechterhalten wird.
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Um die Wirksamkeit des Grobschutzes zu erhöhen, kann man ferner zwischen
den Anschlußpunkten der verschiedenwertigen Sicherungen, z. B. zwischen den Punkteng
und h bzw. g` und h` (Abb. 8), Drosselspulen in die Leitung einschalten, die derartig
bemessen sind, daß dieselben für Ströme mit Sprechfrequenz nur einen geringen, für
Ströme hoher Periodenzahl, namentlich solche mit Sprungwellencharakter, eine; großen
Widerstand darstellen.
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Sinngemäß können die Schaltungen gemäß der Erfindung auch bei Starkstromleitungen
angewandt werden.