DE628832C - Mit Verstaerkern betriebenes Fernmeldekabel grosser Leitungsdaempfung (ueber 8 Neper) fuer Vierdrahtbetrieb - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
17. APRIL 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JV* 628832 KLASSE 21 c GRUPPE 4o4

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

für Vierdrahtbetrieb

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Februar 1930 ab

Die bisher hergestellten Fernmeldeseekabel haben sämtlich eine Leitungsdämpfung von weniger als 6 Neper. Diese Kabel mußten in Vierdrahtschaltung betrieben werden. Zur Erreichung hoher Echo- und Nebensprechdämpfung hat man dabei die Adern der einen Sprechrichtung durch metallische Schirme gegen die der anderen Sprechrichtung abgeschirmt. Auf diese Weise kam man auf Nebensprechdämpfungen, deren kleinster Wert 15 Neper betrug.

Dieser kleinste Wert ist es nun, der die Längsdämpfung (Betriebsdämpfung) nach oben begrenzt. Unter Zugrundelegung dieses Nebensprechwertes wäre es möglich, die Längsdämpfung noch etwas, und zwar bis auf etwa 8 Neper, zu erhöhen. Für Kabel mit großer Reichweite wäre es nun von großem wirtschaftlichem Vorteil, und man würde

ao wesentlich größere Verstärkerabstände oder aber bedeutend dünnere Kabel und damit billigere Übertragungsanlagen erhalten, wenn man die Längsdämpfung noch wesentlich, etwa auf 13 Neper und darüber, erhöhen könnte. Auch würde man dann infolge der geringen Leiterstärke und des damit verbundenen geringeren Kabeldurchmessers und Kabelgewichtes wesentlich größere Kabellängen in einem Stück verlegen können, als das bei gleicher Aderzahl bisher möglich war.

Es ist jedoch bisher nicht gelungen, die Nebensprechdämpfung so weit zu erhöhen, daß die Längsdämpfung auch nur Beträge von wenig über 8 Neper hätte betragen dürfen.

Als seinerzeit der Vorschlag gemacht wurde, die den entgegengesetzten Sprechrichtungen zugehörigen Adern von in Vierdrahtschaltung betriebenen Fernmeldekabeln voneinander durch metallische Schirme zu trennen, wurde auch der Gedanke ausgesprochen, die Adern jeder Sprechrichtung in je einem besonderen Kabel zusammenzufassen. Jedoch wurde der Anwendung dieses Gedankens die Anordnung von metallischen Schirmen auf Grund der Überlegung vorgezogen, daß man die zwischen zwei Übertragungsstellen benötigten Kreise bzw. Adern in einem einzigen Kabel unterbringen könne. Nur die Unterteilung der verhältnismäßig kurzen sogenannten Einführungskabel im Bereich der Ver-Stärkerstationen wurde als zweckmäßig beibehalten. Außerhalb der Verstärkerstationen hat man bisher bei den wirklich ausgeführten Kabelanlagen auch nur solche Kabel verwendet, bei denen sämtliche Adern beider Sprechrichtungen durch Schirme voneinander getrennt in einem, einzigen Kabel untergebracht sind. Es ist jedoch schon die Möglichkeit erörtert worden, zwei zufällig parallel zueinander verlegte verhältnismäßig kurze See-

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

Ernst Fischer in Berlin-Lichterfelde.

kabel betriebsmäßig für einen Vierdrahtbetrieb an ihnen Enden mit je 'einem einzigen den Sprechrichtungen .nach durch Schirme unterteilten Landkabel zusammenzuschalten. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine genügende Nebensprechfreiheit bei " Erhöhung der Längsdämpfung auf Beträge von mehr als 8 Neper und der damit notwendig verbundenen, größeren Verstärkung durch ίο die ■ Anordnung von Schirmen nicht erzielt werden kann, und besteht darin, daß. ein mit Verstärkern betriebenes Fernmeldekabel großer Leitungsdämpfung (über 8 Neper) für Vierdrahtbetrieb mit mehr als zwei Ader- «5 paaren in jedem Verstärkerfeld an seinen Enden über einen wesentlichen Teil seiner Länge in zwei getrennte Teilkabel aufgelöst ist, von denen das eine die Adern der einen Sprechrichtung und das andere die der andeao ren Sprechrichtung enthält.

Die Entfernung zwischen den beiden Teilkabeln, die auch als Halbkabel bezeichnet werden können, muß so groß sein, daß die magnetischen Kopplungen zwischen ihnen as praktisch vernachlässigbar sind. Im allgemeinen genügt dafür ein Abstand von einigen Metern.

Für Fernmeldeseekabel hat die Erfindung besondere Wichtigkeit, und in der Zeichnung ist deshalb als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Fernmeldeseekabel hoher Leitungsdämpfung dargestellt. Das Seekabel 2 ist an seinen- beiden Enden in je zwei Halbkabel 12, 13, 22, 23 in einer solchen Länge aufgeteilt, und die Halbkabel sind in solchem Abstand voneinander verlegt, daß die Nebensprechdämpfung ausreichend groß ist. Aus verlegungstechnischen Gründen und insbesondere auch mit Rücksicht auf die spätere Wiederauffindung bei Reparaturen ist es zweckmäßig, die beiden Teilkabel in wesentlich größerem Abstand voneinander zu verlegen, als das wegen der Nebensprechfreiheit erforderlich wäre.

Unter der Annahme beispielsweise, daß ein Fernmeldeseekabel von 2 000 km Länge eine Leitungsdämpfung von β I = 13,5 Neper hat, besteht zwischen der erforderlichen Nebensprechdämpfung &„' am Ende zweier an das Fernmeldekabel über Verstärker angeschlos;-sener Sprechkreise, der Nebensprechdämpfung b_n am Ende der Seekabelstrecke und der Leitungsdämpfung β I die Beziehung &/ = &„—ß./+1,0, vgl. Küpf!miller, ENT 1927, H. 9, S. 360 Gl. (1). Der Summand 1,0 stellt die zulässige Restdäinpfung b_r dar. Da es üblich ist, für b_n' einen Mindestwert von 7,5 Neper zu fordern, ist bei diesem Beispiel am Ende der Seekabelstrecke eine Nebensprechdämpfung b_n von mindestens Neper erforderlich. Wählt man für den mittleren Teil des Kabels eine Nebensprechdämpfung von 14 Neper, so genügt es, die Enden des Kabels auf eine Länge von etwa 350 km aufzuteilen. Dann wird infolge der Wirkung der Leitungsdämpfung des vorgeschalteten aufgeteilten Kabels, dessen Nebensprechdämpfung sehr viel größer als 20 Neper ist, am Ende der Anlage eine Nebensprechdämpfung von mindestens 20 Neper vorhanden sein, da die Leitungsdämpfung der Halbkabel bekanntlich mit 2 β l_a, wobei l_a gleich der aufgeteilten Länge ist, in die Rechnung eingeht. Will man mit noch größerer Längsdämpfung, also mit noch größerer Verstärkung, arbeiten, so vergrößern sich naturgemäß die Längen, über die das Kabel aufgeteilt werden muß.

Wenn man die Seekabel erfindungsgemäß aufteilt, dann kommen für diejenigen Strekken, die als Halbkabel ausgebildet werden, sämtliche Maßnahmen, die mit Rücksicht auf Nebensprechfreiheit bei den bisher gebräuchlichen Kabeln getroffen werden mußten, in Fortfall; ein besonderer elektrostatischer oder elektromagnetischer Schirm zwischen den beiden Halbkabeln ist also ebenfalls nicht mehr nötig. Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil eines Kabels gemäß der Erfindung ist auch die Vereinfachung des konstruktiven Aufbaues der Spulenstücke, an denen man bisher wegen der magnetischen Kopplungen besonders kostspielige Vorkehrungen treffen mußte. Diese Vereinfachung tritt besonders in Erscheinung, wenn man für die Pupinspulen zur Erhöhung der Zeitkonstante sogenannte Mantelkornspulen verwendet, die bekanntlich verhältnismäßig große Streufelder haben. Es ist nun auf den Kabelstrecken, die als Halbkabel ausgebildet werden, nicht mehr nötig, diese Streufelder zu beseitigen und komplizierte Schutzmaßnahmen vorzusehen. Die Möglichkeit der Verwendung dieser vereinfachten Maßnahmen und der Anwendung von Mantelkernspulen ergibt sich daraus, daß innerhalb der beiden Halbkabel zwischen den Sprechkreisen nur Gegennebensprechen auftritt; obwohl an zwei Punkten, zwischen denen Gegennebensprechen besteht, an sich die gleichen Forderungen hinsichtlich der Nebensprechfreiheit gestellt werden müssen wie an Punkte, zwischen denen Nebensprechen besteht, sind trotzdem zwischen den Leitungen eines Halbkabels wesentlich höhere Einzelkopplungen kapazitiver oder magnetischer Natur zulässig als bei Leitungen, zwischen denen Nebensprechen in Frage kommt. Aus der streckenweisen Verlegung von zwei Kabeln an Stelle eines einzigen erwachsen auch bei einer Seekabelanlage keine Nachteile, die dem betriebsmäßigen Vorteil etwa entgegenstehen könnten, die mit der

streckenweisen Auflösung des Hauptkabels in zwei Halbkabel erzielt werden, zumal wenn die Seekabelstrecke nur ein einziges oder nur wenige Verstärkerfelder bildet. Bekannt-Hch ist das zu verlegende Kabelgewicht durch die Tragfähigkeit des Verlegungsdampfers und durch die auf ihm befindlichen Verlegevorrichtungen begrenzt. Es macht beispielsweise bei den bisher gebräuchlichen Verlegevorrichtungen bereits erhebliche Schwierigkeiten, Kabel mit Gewichten von mehr als 20 t je Kilometer in den Ozean zu verlegen. Da die Gewichte der Halbkabel fast auf die Hälfte des Gewichtes eines Hauptkabels heruntergehen, wird die Verlegung für diejenigen Teile der Gesamtkabellänge, für die man gemäß der Erfindung die Auflösung in Halbkabel vornimmt, wesentlich einfacher, so daß man mit leichteren Verlegevorrichtungen auskommt, schneller verlegen und ferner auch mit Hilfe von je zwei Dampfern doppelt so große Längen in einem Zuge, also auch ohne Einbau von Spleißmuffen, auslegen kann. Bei etwaigen Reparaturen braucht man an einem Halbkabel keine Rücksichten auf das andere Halbkabel, also auf die andere Sprechrichtung, zu nehmen, da selbst bei unverdrillten Spleißstellen wegen des ausreichend großen räumlichen Abstands Kopplungen mit den Adern der anderen Sprechrichtung nicht zu befürchten sind. Da in den Halbkabeln nur Gegennebensprechen auftreten kann, weil sämtliche Adern eines Halbkabels in einer Sprechrichtung arbeiten, braucht bei den Halbkabeln die elektrische Symmetrie sowohl gegen Erde als auch gegen die Nachbaradern nur geringen Anforderungen zu genügen.

Da mindestens bei den Halbkabellängen alle bei den bisher gebräuchlichen Kabeln notwendigen Vorkehrungen zur Vermeidung magnetischer Kopplungen entbehrlich werden, besteht die Möglichkeit, die Kabel gemäß der Erfindung durch Bilden von Phantomkreisen sogar im Vierer zu benutzen, ohne Gefahr zu laufen, daß bei späteren Reparatüren Störungen des Fernmeldebetriebs auftreten.

Man kann die Kabel gemäß der Erfindung außer für Sprachübertragung auch für Unterlagerungstelegraphie mit mehreren Kanälen und auch für Fernsprechen mit Trägerfrequenzen oder in anderer beliebiger Art benutzen. Die Anwendung dieses Übertragungssystems hat, wenn es sich um ein Seekabel handelt, bei der gerade in der Nähe der Küsten vorhandenen Auflösung in Teilkabel den Vorteil, daß bei der in der Nähe der Küsten besonders häufigen Beschädigung der Kabel durch Anker oder ähnliche Ursachen wenigstens das andere nicht beschädigte Teilkabel in Betrieb bleibt oder' wenigstens einen absatzweisen Telegrammverkehr ermöglicht. Die Kabel gemäß der Erfindung können, auch wenn sie für die erwähnten besonderen Übertragungssysteme'zur Anwendung kommen, in beliebiger Weise verstellt und ferner stetig, punktweise oder gar nicht belastet sein.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Mit Verstärkern betriebenes Fernmeldekabel großer Leitungsdämpfung (über 8 Neper) für Vierdrahtbetrieb mit mehr als zwei Aderpaaren, insbesondere Fernmeldeseekabel, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel in jedem Verstärkerfeld an seinen Enden über einen wesentlichen Teil seiner Länge in zwei getrennte Teilkabel aufgelöst ist, von denen das eine die Adern der einen Sprechrichtung und das andere die der anderen Sprechrichtung enthält.

   Hierzu. I Blatt Zeichnungen