DE510467C - Verfahren zum Ausgleich der Kopplungen zwischen Viererleitungen und Stamm- oder Viererleitungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 23. OKTOBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21c GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. November 1927 ab

Bekanntlich beruht das Nebensprechen in Fernsprechkabeln vorwiegend auf kapazitiven Kopplungen und kann daher im allgemeinen durch geeignete Einschaltung von Kondensatoren beseitigt werden, die durch ihre Schaltung und Größe die vorhandene Kopplung gerade wiederaufheben. Die Schaltung solcher Kondensatoren ist einfach, wenn es sich um zwei getrennt liegende Doppelleitungen handelt, erfordert jedoch besondere Maßnahmen, wenn einer der beiden oder beide gekoppelte Sprechkreise eine Viererleitung sind. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vereinfachung der Schaltung solcher Entkopplungs- oder Ausgleichskondensatoren, wenn zwischen den Sprechkreisen zweier Vierer, also zwischen den Stammleitungen und den Viererleitungen, gleichzeitig Kopplungen bestehen, die ausgeglichen werden sollen.

Abb. ι zeigt das Prinzip des Ausgleichs der Kopplung zwischen zwei getrennten Doppelleitungen durch einen Ausgleichskondensator. Abb. 2 und 3 zeigen seine grundsätzliche Übertragung auf die Kopplung zwischen einer Viererleitung und einer Stammleitung bzw. zwischen zwei Viererleitungen.

Abb. 4 stellt eine bekannte Ausführungsform hierfür dar und

Abb. 5 die vereinfachte Schaltung für den gleichen Zweck gemäß der Erfindung.

Die Einschaltung eines Kondensators zur Aufhebung der kapazitiven Kopplung zwischen zwei Doppelleitungen I und II mit Leitern i, 2 und 3, 4 (Abb. 1) erfolgt bekanntlich auf Grund einer Kopplungsmessung, durch die die Kopplungskapazität nach Größe und Vorzeichen bestimmt wird. Nach den gebräuchlichen Bezeichnungsweisen kann eine negative Kopplung durch Einschalten eines Kondensators nach Abb. ia und ic, eine positive nach Abb. ib und id aufgehoben werden. Ist eine der beiden Leitungen eine Viererleitung, etwa die Leitung I (Abb. 2), bestehend aus den Stammleitungen 1 (i°, 1*) und 2 (2^a, 2?), so ergibt sich die Lage der erforderlichen Ausgleichskondensatoren für die Kopplung der Viererleitung I (1,2) mit der Stammleitung II (3,4) nach Abb. 2a und 2b, die den Abb. ia und ib entsprechen. Ebenso wären die weiteren den Abb. ic und id entsprechenden Schaltungen möglich. Abb. 3a und 3b zeigen die entsprechenden Schaltungen zwischen den zwei Vierern I (1, 2) und II (3, 4). In den Abb. 2 und 3 ist, um die Wirkungsweise der Schaltung zu zeigen, der Anschluß des Ausgleichskonden-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Hans Jordan in Berlin-Karlshorst.

sators an den Vierer schematisch als Kurzschluß zwischen den Adern einer Stamtn-■ leitung gezeichnet.

Es ist nun vorgeschlagen worden, zur Ausführung der Schaltung unter Vermeidung des Kurzschlusses die für die Schaltung Abb. 2 erforderliche Kapazität in zwei gleiche aufzuteilen, die einerseits gemeinschaftlich an die eine Ader der Doppelleitung (3,4) des Vierers II, andererseits einzeln an die Adern a, b der Stammleitung 1 des Vierers I angeschlossen werden. Zum Ausgleich der Kopplungen zwischen Vierer I und Vierer II, Abb. 3, wurde dementsprechend der Kondensator in vier gleiche Teile aufgeteilt. Die gesamte bekannte Schaltung für den Ausgleich zwischen Vierer und Stamm und zwischen Vierer und Vierer ist in Abb. 4 dargestellt. Von den zwölf Kondensatoren C₁ bis C₁₂ sind C₁C₂, c_sc₄, c_ac₁₀, C₁₁ C₁₂ paarweise gleich und dienen dem Ausgleich zwischen je einem Stamm des einen Vierers und dem anderen Vierer; ferner sind die Kondensatoren c₅, C₀, c_7J c_s gleich und dienen demAusgleich zwischen Vierer I und Vierer II. Bei der praktischen Ausführung können vier Doppelkondensatoren d_lt d₂, d_s, O₄, und ein Vierfachkondensator V mit jeweils untereinander gleichen Teilkondensatoren verwendet werden. Für jedes Kopplungsvorzeichen gibt es wieder zwei Anschlußmöglichkeiten nach Abb. i. In Abb. 4 und 5 ist davon für jede Kopplung ein willkürliches Beispiel herausgegriffen.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Doppelkondensatoren, die in je eine Stammleitung eingeschaltet werden, also an Stelle des in Abb. 2 und 3 gezeichneten Kurzschlusses treten, und an deren Mittelpunkte dann die Ausgleichskondensatoren ohne Störung der Stammleitungen angeschaltet werden. Abb. S stellt die Schaltung nach der Erfindung dar.

Je ein Doppelkondensator ist in den Stamm 1 und den Stamm 4 eingeschaltet. Die beiden Teile des Doppelkondensators haben die gleiche Kapazität C. An der Mitte des Doppelkondensators von Stamm 1 sind die Kondensatoren C₁ und C₂ angeschaltet zum Ausgleich der Kopplung zwischen Vierer I und Stamm 3 bzw. Stamm 4. Durch passende Wahl des Anschlusses an die o- oder ö-Ader kann nach Abb. r das gewünschte Abzeichen gewählt werden.

Entsprechend liegen C₃ und C₄ zwischen Vierer II und Stamm 1 bzw. 2. Die Kapazität C₃ zwischen den Mitten der beiden Doppelkondensatoren gleicht die Kopplung zwischen Vierer I und Vierer II aus. Die gezeichnete Lage entspricht dem Ausgleich einer positiven Kopplung nach Abb. ib. Zum Ausgleich einer negativen Kopplung wäre der eine Doppelkondensator von Paar 1 zum Paar 2 zu verlegen oder der andere vom Paar 4 zum Paar 3.

Zu dem vollständigen Ausgleich genügt daher die Verwendung von nur zwei Doppelkondensatoren und 5 Einzelkondensatoren gegenüber 4 Doppelkondensatoren und einem Vierfachkondensator beim Ausgleich nach Abb. 4. Der erste Doppelkondensator kann willkürlich in eine Doppelleitung, etwa in Stamm 1, eingeschaltet werden. Die Lage des zweiten (in Stamm 3 oder 4) wird durch das Vorzeichen der Kopplung I/II bestimmt. Der Ausgleich der Kopplungen I/3, I/4, II/i, II/2 kann dann immer noch für jedes Vorzeichen der Kopplung ausgeführt werden entsprechend den Schaltungen Abb. ia bis id.

Als Doppelkondensatoren kann man zwei einzelne gleiche Kondensatoren verwenden. Zweckmäßig werden sie jedoch bereits bei der Herstellung in einer gemeinsamen Hülle zusammengeschaltet untergebracht, aus der dann drei Zuleitungen herausgeführt sind. Der Doppelkondensator kann auch durch gemeinschaftliches Aufwickeln von drei Belegungen erzeugt werden, wobei die mittlere Belegung zweckmäßig so gelegt wird, daß sie die beiden äußeren Belegungen statisch gegeneinander abschirmt und infolgedessen zwischen den beiden äußeren Belegungen keine Kapazität besteht.

Mit diesem Verfahren gemäß der Erfindung wird der Ausgleich zwischen.... den Sprechkreisen von zwei Vierern erheblich vereinfacht. Der hierdurch erzielbare Vorteil wird vorwieg-end bei Kabelmontagen zur Geltung kommen, bei denen sowohl die Kopplungen der Sprechkreise innerhalb der Vierer als auch die Kopplungen zwischen benachbarten Vierern ausgeglichen werden. Jeder einzelne derartige Ausgleich benötigt je einen Kondensator. Von solchen Kondensatoren muß bei der Montage ein großer Vorrat in genügend feinen Stufen zur Verfügung stehen. Ein Vorteil der Erfindung beruht nun darauf, daß für den Ausgleich der Kopplungen zwischen den Vierern die Kondensatoren C₁, c«, C₃, C₄, C₅ aus dem gleichen schon vor- handenen Vorrat entnommen werden können. Bei den gebräuchlichen Verfahren nach Abb. 4 wären dann zwölf statt fünf Kondensatoren erforderlich. Es ist zwar vorgeschlagen, Doppelkondensatoren d_t, d₂, d·., ^₄ und Vierfachkondensatoren V zu verwenden. Das macht aber erforderlich, daß auch von solchen Kondensatoren nochmals ein großer Vorrat aller möglichen Größen in genügend feinen Stufen bereitgehalten wird.

Die bei dem neuen Verfahren verwendeten Doppelkondensatoren sind einfach in der Her-

stellung, da stets die gleiche Größe verwendet werden kann, und es braucht bei Bemessung des Vorrats für eine Montage der tatsächliche Bedarf nicht, wie bei den abgestuften Kondensatoren, um ein Vielfaches überschritten zu werden.

Ist die Kapazität C der Hälften des Doppelkondensators groß gegenüber den Kopplungskapazitäten c, so ist sie ohne Einfluß auf

ίο den Ausgleich. Es ist aber wünschenswert, die Kapazität C nicht zu groß zu machen, damit sie nicht die Betriebskapazität der Stammleitung unnötig erhöht.

Als Kopplungskapazität c ist bei Einschaltung eines Ausgleichskondensators C₁ beim Ausgleich zwischen Vierer 1 und Stamm II/3 wirksam die Kapazität

^c-

C₁ · 2 .· C

und beim Ausgleich zwischen Vierer I und Vierer II

Zum Ausgleich einer gemessenen Kopplungskapazität c bzw. c' wird also umgekehrt eine Ausgleichskapazität von

(i a)

bzw.

χ-L· (2a)

erforderlich, wie sich ohne weiteres aus den Gl. (1) und (2) durch Auflösen nach C₁ bzw. c_a ergibt. Gemäß der Erfindung werden die Ausgleichskapazitäten C₁ bis C₅, die bei der passend gewählten Kapazität C den Kopplungskapazitäten c entsprechen, hiernach etwa unter Benutzung einer einmal ausgerechneten Zahlentafel bestimmt. Dann kann eine Kapazität C für die Doppelkondensatoren gewählt werden, die nicht viel über der größten, zu erwartenden Kopplungskapazität liegt. Wählt man beispielsweise C = 200 μμΈ, so wird bei einer Kopplungskapazität von C= ΐ5ομμΓαϊβ Ausgleichskapazität C₅ = 600 μμ F im Falle des Ausgleichs Vierer auf Vierer und C₁ = 240 μμΈ beim Ausgleich von Vierer auf Stamm. Die Ausgleichskondensatoren haben also immer noch normale Größe.

Um einerseits keine zu großen Werte für die einzuschaltenden Ausgleichskondensatoren zu erhalten, andererseits auch keine merkliche Erhöhung der Betriebskapazität durch den Kondensator C zu bewirken, empfiehlt es sich, die Kapazität C der Teilkondensatoren um nicht mehr als ¹Z₈ größer zu machen als die größte der zu erwartenden Kopplungskapazität.

Gemäß der Erfindung wird also der gesamte Ausgleich aller Kopplungen zwischen den Leitungen von benachbarten Vierern so ausgeführt, daß, wie gebräuchlich, zunächst die Kopplungen Stamm/Stamm gemessen und mit 4 Einzelkondensatoren ausgeglichen werden. (Diese Kondensatoren sind in Abb. 4 und 5 nicht mit aufgenommen.) Darauf wird nach der Messung der Kopplungen Stamm-Vierer zwischen den Vierern I und II je ein Doppelkondensator, zunächst noch willkürlieh in je einen Stamm der beiden Vierer eingeschaltet und der Ausgleich, dieser vier Kopplungen mit vier weiteren Einzelkondensatoren C₁ bis C₄ in der beschriebenen Weise ausgeführt. Hierauf wird die Kopplung 8g Vierer/Vierer bestimmt. Stimmt das Vorzeichen mit der Lage der Doppelkondensatoren überein, so wird zwischen deren Mitten der Ausgleichskondensator C₅ eingeschaltet.

Wird das entgegengesetzte Vorzeichen für die Kopplung Vierer/Vierer gebraucht, so wird ein Doppelkondensator mit den daran angeschlossenen Ausgleichskondensatoren entsprechend den Vorzeichenregeln von Abb. 1 so umgeschaltet, daß sich der durch diese Kondensatoren erreichte Ausgleich der Vierer/Stamm-Kopplungen im Vorzeichen nicht ändert.

Die Erfindung wird vorzugsweise auf den Ausgleich der Kopplungen zwischen den Sprechkreisen zweier Vierer in Fernkabeln anzuwenden sein. Sie läßt sich aber in allen Fällen anwenden, in denen Leitungsteile von Vierersprechkreisen mit irgendwelchen Leitungsteilen von Doppelleitungs- oder Vierersprechkreisen Kopplungen aufweisen, beispielsweise auch zwischen den Sprechkreisen ein und desselben Vierers. Soll z. B. eine Kopplung zwischen dem Stamm I/i und dem Vierer I ausgeglichen werden, so ist gemäß Abb. 5 der Ausgleichkondensator C₁ nicht, wie gezeichnet, an die Ader a_s (bzw. b₃), sondern an die Ader a„ (bzw. b₂) zu legen. Als Teile von Sprechkreisen kommen beispielsweise auch Belastungseinheiten für Stromkreise mit Viererausnutzung in Betracht.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Ausgleich der Kopp- xao lungen zwischen Viererstromkreisen und Stamm- oder Vierer-Stromkreisen, vor-

   geschaltet
   der Ausgleichskondensator ange-

   zugsweise für die Sprechkreise benachbarter Vierer in Fernmeldekabeln, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Adern einer Stammleitung ein aus zwei in Reihe geschalteten, einander gleichen Teilkondensatoren bestehender Doppelkondensator geschaltet und an dessen Mitte
   schlossen wird.

   to 2. Verfahren zum Ausgleich sämtlicher

   Kopplungen zwischen den Leitungen zweier benachbarter Viererleitungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in je eine Stammleitung der beiden Viererleitungen ein Doppelkondensator ■eingeschaltet-wird* daß ferner die Auswahl der Stammleitungen nach dem Vorzeichen der Kopplungen zwischen den Vierern getroffen wird und an die Mitten der Doppelkondensatoren außer dem Ausgleichskondensator für die Kopplung zwischen Vierer- und Vierer-Sprechkreis auch die Kondensatoren für den Kopplungsausgleich Vierer gegen Stamm angeschlossen werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Doppelkondensatoren gleicher Kapazität verwendet werden, deren Einzelkapazität zur Vermeidung einer unnötigen Erhöhung der Betriebskapazität der Stammleitungen so bemessen wird, daß die Kapazität der Teilkondensatoren nur etwa um ¹Z₃ größer ist als die höchste zu erwartende Kopplungskapazität, und daß die zum Ausgleich der gemessenen Kopplungskapazitäten erforderliche Kapazität der Ausgleichskondensatoren unter Berücksichtigung der Kapazität des Doppelkondensators nach Gl. (la) oder (2a) berechnet wird.

   4. Ausführungsform von Doppelkondensatoren für die Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sieh bekannter Weise entweder zwei einzelne in Reihe geschaltete Kondensatoren oder ein Wikkel mit drei Belegungen in einer Hülle mit drei Zuleitungen'untergebracht sind.

   5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 unter Anwendung von Doppelkondensatoren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Ausgleich der Kopplungen zwischen beliebigen Leitungsteilen von Vierersprechkreisen vtnd Vierer- oder Stammsprechkreisen, beispielsweise der Kopplungen zwischen den Sprechkreisen ein und desselben Vierers oder zwischen den Belastungsspulen solcher Sprechkreise angewendet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen