DE583628C

DE583628C - Method for the simultaneous reduction of couplings and differences in ground capacity in telephone cables

Info

Publication number: DE583628C
Application number: DE1930583628D
Authority: DE
Inventors: Otto Haugwitz
Original assignee: Hackethal Draht Kabel Werke AG
Current assignee: Hackethal Draht Kabel Werke AG
Priority date: 1930-03-14
Filing date: 1930-03-14
Publication date: 1933-09-07

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 7. SEPTEMBER 1933ISSUED ON SEPTEMBER 7, 1933

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21c GRUPPE 4oiCLASS 21c GROUP 4oi

in Fernsprechkabelnin telephone cables

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. März 1930 abPatented in the German Empire on March 14, 1930

In Fernsprechkabeln, besonders in solchen, die zur Überbrückung großer Entfernungen dienen, ist es erforderlich, die Erdkapazitätsunterschiede (e-Werte) möglichst niedrig zu halten, um einen Einfluß dieser Werte auf das Nebensprechen und Störungen durch benachbarte Starkstromleitungen zu verringern. Die Erdkapazitäten sind in den bekannten Formeln für die Nebensprechkopplungen als Glieder zweiter Ordnung enthalten. Ihr Einfluß auf die Nebensprechwerte wird bei Anwendung des bekannten Kondensatorausgleichs· in ausreichender Weise aufgehoben, ohne daß die Erdkapazitäten selbst ausgeglichen werden. Die Störmöglichkeit durch Starkstromleitungen bleibt aber auch in diesem Falle nach wie vor bestehen, und man muß deshalb auch die Erdkapazitäten durch Kondensatoren oder Kreuzungen ausgleichen, damit auch diese Möglichkeit ausgeschaltet wird. Nun erfordert der Ausgleich der Kopplungen innerhalb der Adergruppen und zwischen verschiedenen Adergruppen bereits einen sehr großen Aufwand an Ausgleichsmitteln, so daß man in der Praxis den Erdkapazitätsausgleich nicht weiter treibt, als unbedingt notwendig ist, um die Anlagen nicht zu unwirtschaftlich werden zu lassen.In telephone cables, especially those used to cover long distances it is necessary to keep the earth capacitance differences (e-values) as low as possible consider an influence of these values on the crosstalk and interference from neighboring Reduce power lines. The earth capacities are in the known formulas for the crosstalk couplings included as second order terms. Your influence on the crosstalk values when using the known capacitor compensation adequately canceled without the earth capacities themselves being balanced will. The possibility of interference from power lines also remains in in this case still exist, and one therefore also has to go through the earth capacities Compensate capacitors or crossings, thus also eliminating this possibility will. Now the equalization of the couplings within the wire groups and between different wire groups already requires a very large amount of compensation means, so that in practice the earth capacity compensation does not drive further than is absolutely necessary in order not to let the systems become too uneconomical.

Man hat sich bisher damit begnügt, durch besondere Sorgfalt bei der Herstellung die e-Werte in den einzelnen Längen unter einem bestimmten Wert zu halten und dabei eine Einseitigkeit im Vorzeichen zu verhindern. Durch diese Maßnahme wird ein gewisser selbsttätiger Ausgleich beim Aneinanderschalten der Längen erreicht, ohne daß man es aber in der Hand hat, den Ausgleich willkürlich vorzunehmen.Up to now one has been content with keeping the e- values in the individual lengths below a certain value through special care during production and thereby preventing a one-sided sign. By this measure, a certain automatic compensation is achieved when the lengths are connected to one another, but without it being in the hand to make the compensation arbitrarily.

Es sind neuerdings Verfahren zum Ausgleich der Kopplungswerte entwickelt worden, bei denen der Ausgleich durch Veränderung der Aufbauart der Gruppen, d. h. durch Veränderung der Aderisolation oder des Dralls bei der Herstellung oder der Lage der Adern zueinander bei der Herstellung oder nach der Fertigstellung durch Änderung der Verseilart oder durch Stromwärme vorgenommen wird. Durch diesen Kopplungsausgleich werden nun die e-Werte ebenfalls beeinflußt. Die Messung der e-Werte kann dadurch vorgenommen werden, daß das fertig verseilte Stück der Adergruppe auf eine Metalltrommel gewickelt wird; die Differenzen der Teilkapazitäten der Adern gegen die Metalloberfläche der Trommel entsprechen den e-Werten im Kabel mit hinreichender Genauigkeit. Wird der Ausgleich dadurch vorgenommen, daß die Aderisolation dicker oder dünner gemachtMethods have recently been developed to compensate for the coupling values, in which the compensation is achieved by changing the type of structure of the groups, ie by changing the core insulation or the twist during manufacture or the position of the cores relative to one another during manufacture or after completion by changing the type of stranding or by means of electricity heat. The e- values are now also influenced by this coupling compensation. The measurement of the e-values can be carried out by winding the stranded piece of the core group onto a metal drum; the differences in the partial capacities of the cores against the metal surface of the drum correspond to the e- values in the cable with sufficient accuracy. If the compensation is made by making the core insulation thicker or thinner

*J Von dem Patetitsucher ist als der Erfinder angegeben worden: * J The patetite seeker stated as the inventor:

Otto Haugwitz in Hannover.Otto Haugwitz in Hanover.

wird, so verhalten sich die e-Werte genau umgekehrt, als wenn der Ausgleich durch Lagenveränderung vorgenommen wird.is, the e-values behave exactly the other way around, as if the compensation is through Change of position is made.

In Abb.-i ist ein Vierer mit seinen Adern i, 2, 3, 4. und seinen Teilkapazitäten dargestellt. X₁, x₂, .V₃, x_i sind die Teilkapazitäten zwischen den Adern, W₁, W₂, w_s, W₁ die Teilkapazitäten gegen Erde. Es ist dann C₁=W₁ —W₂ und e₂=w_s —W₄. Wird nun z. B. die α-Ader des ersten Paares 1 verdickt, so verringern sich die Teilkapazitäten X₁, x_s und W₁. Aus den Formeln für e und k ergibt sich, daß durch diese Maßnahme der k₂-Wert und der ^₁-Wert nach derselben Seite, in diesem Falle nach minus, gehen. "Wird die Ader dünner gemacht, so gehen sie nach plus.In Fig.-i a quad with its wires i, 2, 3, 4 and its partial capacities is shown. X ₁ , x ₂ , .V ₃ , x _i are the partial capacitances between the wires, W ₁ , W ₂ , w _s , W _{1 are} the partial capacitances to earth. It is then C ₁ = W ₁ - W ₂ and e ₂ = w _s _{- W 4} . If now z. If, for example, the α-wire of the first pair 1 is thickened, the partial capacitances X ₁ , x _s and W _{1 are} reduced. From the formulas for e and k it follows that by this measure the k ₂ value and the ^ ₁ value go to the same side, in this case to minus. "If the vein is made thinner, they go to plus.

Bei einer Lagenänderung der Adern ist die Wirkung umgekehrt. Abb. 2 zeigt einen Vierer, bei dem die Adern in eine solche Stellung zueinander gebracht sind, daß ebenfalls ein ko-Wert erzeugt wird. Wie aus der Abbildung hervorgeht, sind die Teilkapazitäten X₁ und χ_Ά durch den größeren Abstand der α-Ader 1 von den Adern des anderen Paares kleiner, W₁ ist dagegen durch den verringerten Abstand der α-Ader von der Umgebung größer geworden. Dadurch, daß die &-Ader 2 mehr in der Mitte des Vierers zu liegen kommt, werden X₂ und X₄, vergrößert und W₂ durch den vergrößerten Abstand verkleinert. Nach den Formeln ergeben sich ein negativer U₂- und ein positiver e_t-Wert. Solche Lagenänderungen können in bekannter Weise beispielsweise durch Anwenden oder Fortlassen von Einlagen zwischen den Adern hervorgerufen werden. Bei gewissen Lagenänderungen der Adern ändern sich also die entsprechenden k- und e-Werte in entgegengesetzter Richtung. If the position of the wires is changed, the effect is reversed. Fig. 2 shows a quad in which the wires are placed in such a position to one another that a ko value is also generated. As can be seen from the figure, the partial capacitances X ₁ and χ _Ά are smaller due to the greater distance between the α-wire 1 and the wires of the other pair, whereas W ₁ has increased due to the reduced distance between the α-wire and the environment. Because the & -wire 2 comes to lie more in the middle of the quad, X ₂ and X _{4 are} increased and W ₂ is decreased by the increased distance. According to the formulas, there is a negative U ₂ and a positive e _t value. Such changes in position can be brought about in a known manner, for example by using or leaving out inserts between the cores. With certain changes in the position of the wires, the corresponding k and e values change in the opposite direction.

In gleicher Weise wie Lagenänderungen wirken Veränderungen der Drallierung. Werden die Adern z. B. mit ungleichen Zugspannungen verseilt, so verliert der Vierer seine Symmetrie, und es entstehen dieselben Veränderungen der Teilkapazitäten wie durch Lagenänderungen. Wird z. B. die Ader 2 (Abb. 1) fest gespannt, die Adern 3 und 4 normal und die Ader 1 lose, so ergibt sich das gleiche Querschnittsbild, wie es die Abb. 2 zeigt. Dieselbe Wirkung wird bei jeder Dralländerung erzielt, bei der einzelne Adern bevorzugte Lagen gegenüber den anderen Adern bekommen.Changes in the twist act in the same way as changes in position. Are the veins z. B. stranded with unequal tensile stresses, the foursome loses its symmetry, and the same changes in the partial capacities arise as through Changes in position. Is z. B. the wire 2 (Fig. 1) tightly tensioned, the wires 3 and 4 normal and core 1 loose, the result is the same cross-section as Fig. 2 shows. The same effect is achieved with every twist change in which individual cores are preferred Get layers across from the other veins.

Erfindungsgemäß wird diese Tatsache zu einem gleichzeitigen Ausgleich der k- und e-Werte verwendet. Ein Abschnitt der Kabelstrecke, der klein ist gegen die Wellenlänge, z. B. eine Fabrikationslänge, wird ohne Berücksichtigung der e-Werte hergestellt. Das fertige Stück wird gemessen, und auf Grund der Ergebnisse wird der Rest der Länge so hergestellt, daß die e-Werte und die k-Werte sich in der ganzenLänge ganz oder annähernd ausgleichen. In der gleichen Weise kann mit einem größeren Abschnitt, z. B. einem Spulenfeld, verfahren werden. In diesem Fall wird ein Teil der Fabrikationslängen ohne Berücksichtigung der e-Werte hergestellt, die fertigen Längen werden wieder gemessen und der Rest der Kabel so gefahren, daß ein Ausgleich erfolgt. In den Ausgleichslängen werden, je nachdem ob die "entsprechenden k- und e-Werte gleichsinnig oder entgegengesetzt liegen, die Ausgleichsmethode der Aderisolationsänderung oder der Lagenänderung oder, falls die Werte z. B. gleichsinnig, aber in der Höhe so verschieden sind, daß sie mit einem Ausgleichsvorgang nicht beseitigt werden können, beide Arten von Ausgleich angewendet. According to the invention, this fact is used for a simultaneous compensation of the k and e values. A section of the cable run that is small versus the wavelength, e.g. B. a production length is manufactured without taking the e- values into account. The finished piece is measured and, based on the results, the remainder of the length is produced in such a way that the e-values and the k- values completely or approximately equalize over the entire length. In the same way, with a larger section, e.g. B. a coil field can be moved. In this case, some of the production lengths are produced without taking the e-values into account, the finished lengths are measured again and the rest of the cables are run in such a way that compensation is made. In the compensation lengths, depending on whether the "corresponding k and e values are in the same direction or in opposite directions, the compensation method of changing the core insulation or changing position or, for example, if the values are in the same direction but are so different in height that they With one equalization operation, both types of equalization cannot be eliminated.

Als Beispiel sei der Fall angeführt, daß ein %-Wert von -f- 200 μμΊ? ausgeglichen werden soll, dessen zugehöriger fe₂-WertAs an example, consider the case that a% value of -f- 200 μμΊ? is to be compensated, its associated fe ₂ value

— 50 μμΡ ist. Abb. 3 zeigt den Vorgang graphisch dargestellt. Die ausgezogene Linie stellt den Verlauf des Α-Wertes, die gestrichelte Linie den des zugehörigen e-Wertes dar. Es kann nun so vorgegangen werden, daß ein Teil des e-Wertes durch Aderisolationsänderung ausgeglichen wird (Abschnitt A). In diesem Fall verschlechtert sich zunächst der £₂-Wert bis auf beispielsweise- is 50 μμΡ . Fig. 3 shows the process graphically. The solid line shows the course of the Α-value, the broken line that of the associated e- value. You can now proceed in such a way that part of the e- value is compensated for by changing the core insulation (section A). In this case, the £ ₂ value initially deteriorates except for, for example

— 12O_-M^tF, da er sich ini selben Sinne wie der e-Wert ändert. Der Rest des e-Wertes wird nun durch Lagenänderung beseitigt S5 (Abschnitt B), und nun ändert sich der fc₂-Wert nach der anderen Seite, und der soeben künstlich erzeugte ^₂-Wert verschwindet wieder, so daß zum Schluß sowohl der k- wie der e-Wert Null sind. Die Wirkung der Aderänderung und Lagenänderung auf die Werte pro Meter ist natürlich nicht immer gleich und muß entsprechend berücksichtigt werden. Die Stelle, an welcher der Übergang von einem zum anderen Ausgleichsverfahren zu erfolgen hat, kann z. B. graphisch ermittelt werden. Es können auch mehrere Ausgleichsarten gleichzeitig angewandt werden, z. B. Änderung der Aderisolation und Änderung der Lage. Die Wirkung wird in diesem Falle einen Mittelwert ergeben.- 12O _- M ^ tF, since it changes in the same way as the e-value. The rest of the e- value is now removed by changing the position S5 (section B), and now the fc ₂ -value changes to the other side, and the just artificially generated ^ ₂ -value disappears again, so that in the end both the k - how the e-value are zero. The effect of the wire change and change in position on the values per meter is of course not always the same and must be taken into account accordingly. The point at which the transition from one to the other compensation procedure has to take place can be e.g. B. be determined graphically. Several types of compensation can also be used at the same time, e.g. B. Change in core insulation and change in position. In this case, the effect will be an average.

Das Verfahren hat gegenüber den bekannten den Vorteil, daß es möglich ist, die Erdkapazitätsunterschiede auszugleichen, ohne die Α-Werte zu verschlechtern bzw. beide leichzeitig auszugleichen.The method has the advantage over the known ones that it is possible to determine the earth capacitance differences equalize without worsening the Α values or equalize both at the same time.

Claims

Patent claims:

i. Method for the simultaneous reduction of coupling and earth capacitance differences in telephone cables by influencing the capacitive properties

shafts of the core groups during manufacture, characterized in that for sections that are small compared to the wavelength, initially part of the section is established, on this the couplings and earth capacitance differences are determined in a known manner and the rest of the section either by changing the core insulation strength or by changing the position of the cores or by changing the twist or by taking place simultaneously or one after the other Use of several of the aforementioned, known per se methods is carried out in such a way that the couplings and Earth capacities in the whole section approximately equalize, and that the applicable Type of compensation depending on the sign of the one corresponding to the e-value ^ Value like this. it is chosen that both change in a favorable sense.

2. Core group for telecommunication cables with changes in structure when using of the method according to claim ι reduced crosstalk, characterized in that that the group has places with different types of structure that deviate from the normal structure.

3. core group according to claim 2, characterized in that the points with modified structure have different core insulation thicknesses.

4. core group according to claim 2, characterized in that the deviation in the structure consists in a changed position of the veins.

5. core group according to claim 2, characterized in that the deviation in the structure consists in a change in the twist.

6. core group according to claim 2 to 5, characterized in that different types There are structural changes according to claim 3 to 5 at the same point or at different points in the group.

1 sheet of drawings