DE648350C - Verfahren zum Anschluss von Fernmeldegeraeten an in Reparatur befindliche hochspannungsbeeinflusste Leitungen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Anschluß von Femmeldegeräten an in Reparatur befindliche hochspannungsbeeinflußte Leitungen, die nicht bereits zur Übertragung von Fernmeldeströmen ausgenutzt sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß für die Nachrichtenübermittlung zwischen der Reparaturstelle und den angeschlossenen Zentralen an diesen Orten zwei oder mehrere Leiter der schadhaften Leitung durch komplexe Widerstände so miteinander verbunden werden, daß ein innerhalb dieser Widerstandsanordnung. abgegriffener Anschlußpunkt für die Fernmeldegerätie praktisch kein Störpotential besitzt.

Die Erfindung sei im folgenden näher erläutert: Bei Hochspannungsfernleitungen für größere Leistungen sind auf einem Mast vielfach mehrere Hochspannungssysteme untergebracht. Wird eines von diesen schadhaft, so wird es für die Instandsetzungsarbeit abgeschaltet, während die übrigen auf dem gleichen Mast befindlichen Leitungen unter Spannung bleiben können. Oft verlaufen auch mehrere Mastreihen parallel, so daß gegebenenfalls sämtliche auf einem Mast verlegte Leitungen abgeschaltet werden können, während die Leitungen der übrigen Mastreihen die Kraftübertragung aufrechterhalten.

Die abgeschalteten Leitungen können, wie bekannt, behelfsweise für die Verständigung herangezogen werden," da das Verlegen besonderer Fernsprechleitungen für die kurze *Dauer der Instandsetzungsarbeiten nicht gerechtfertigt wäre. Diese Sprechverständigung wird jedoch dadurch beeinträchtigt, daß die auf der gleichen oder auch auf einer benachbarten Mastreihe liegenden, unter Spannung stehenden Leitungen Störspannungen induzieren. Die Störspannungen können gegebenenfalls so hohe Werte annehmen, daß sie die Nachrichtenübermittlung völlig unmöglich machen.

Bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung können diese Störspannungen erheblich herabgesetzt werden. Eine Grenze für die Verwendbarkeit hochspannungsbeeinflußter Leitungen ist nur durch die in jedem Fall maßgebende Sicherheit der beteiligten Personen gesetzt. Innerhalb des verfügbaren Bereiches aber ermöglicht es die Erfindung, die Störungen ganz auszuschalten oder aber doch so weit zu vermindern, daß sie die Verständigung nicht stören.

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

< Dipl.-Ing. Walter Seng in Finkenkrug b. Berlin-Spandau.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, zwei oder mehrere der hochspannungsbeeinflußten Leiter derart über komplexe Widerstände miteinander zusammenzuschalten, daß sich die durch die Hochspaanungsbeeinflussung in den einzelnen Leitern hervorgerufenen Störwirkungen im Fernmeldestromkreis praktisch aufheben.

Dieser Gedanke sei an Hand der Figuren ίο näher erläutert, von denen die Fig. ι bis 3 schematische Darstellungen von Mastbildern sind, während die Fig. 4 bis 7 als Ausführungsbeispiele der Erfindung Überbrückungsschaltungen für gestörte Leitungen sowie auch einige dazugehörige Vektordiagramme zeigen.

In Fig. ι sind zwei Drehstromsysteme 1, 2, 3 und 1', 2', 3' dargestellt. Es mögen 1, 2, 3 die spannungführende und 1', 2', 3' die abgeschaltete Leitung (Drehstrom) bedeuten, wobei die letztere für die Fernmeldeverbindung benutzt werden soll. Die Anordnung ist zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens so gewählt, daß die Abstände i-i', 2-2', 3-3' klein sind gegenüber den Abständen der Leiter 1, 2, 3 und 1', 2', 3' untereinander. In diesem Falle wird der Leiter i' fast ausschließlich von dem Leiter 1, der Leiter 2' fast ausschließlich von 2 und 3' von 3 beeinflußt. Werden nun die Leiter i', 2', 3' an den Enden kurzgeschlossen, so ergibt sich eine Störspannungssumme gleich Null, da es sich bei diesen Spannungen, entsprechend den Spannungen des induzierenden Systems, ebenfalls um solche von 120⁰ Phasenverschiebung und untereinander gleicher Amplitude handelt. In dem dargestellten Idealfall der Anordnung würden sich die Störwirkungen demnach völlig kompensieren. Ähnlich liegen die Verhältnisse in Fig. 2. Hier mögen 4 und 5 die spannungführenden Leiter eines Einphasensystems darstellen, während das System 4' und 5' abgeschaltet ist. Schließt man nun die Leiter 4', 5' an den beiden Enden kurz, so ergibt sich wieder, daß die resultierende Störspannung ganz verschwindet.

Praktisch liegen nun die Verhältnisse jedoch nicht so, wie es in diesen beiden Figuren zur Erläuterung des Grundgedankens idealisiert angenommen ist. Zunächst einmal ist es üblich, die Leiter in bestimmten Abständen zu verdrillen, um dadurch die störende Beeinflussung benachbarter Fernsprechleitungen herabzusetzen. Es steht somit beispielsweise der Leiter i' dem Leiter 1 nur auf einem Teil der Strecke gegenüber, auf einem anderen Teil wird infolge der Verdrillung 1' von dem Leiter 2 und auf einem dritten Teil von dem Leiter 3 beeinflußt. Eine unmittelbare Zuordnung von je zwei Leitern liegt mithin nur dann vor, wenn es ich um Strecken handelt, die kürzer sind als ein Verdrillungsabschnitt. Weiterhin werden nun aber vielfach Mastformen benutzt, die von den in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten hinsichtlich ihrer Anordnung abweichen, so daß auch schon innerhalb •eines Verdrillungsabschnittes von einer Zuordnung zweier Leiter nicht gesprochen werden kann. Eine solche Mastform ist als Beispiel in Fig. 3 dargestellt.

Es ist offensichtlich, daß bei dieser Anordnung jeder Leiter von den anderen Leitern wegen der verschiedenen räumlichen Lage auch verschieden in Größe und Phase beeinflußt wird. Durch einfaches Kurzschließen dieser Leitungen an beiden Enden lassen sich die Störwirkungen daher im allgemeinen nicht kompensieren. Will man also einen Sprechverkehr über diese Leitungen durch- 8" führen, so sind gemäß der Erfindung diese Leitungen nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung von komplexen Widerständen miteinander und, um den Verbandsvorschriften zu genügen, danach mit Erde zu verbinden.

Es möge beispielsweise Fig. 4 das Spannungsdiagramm eines gestörten Systems darstellen. Dieses Diagramm zeigt drei verschieden große Spannungen V₁, V₂ und V₃, die um verschieden große Winkel gegeneinander versetzt sind.

Wie die Resultierende V₄ zeigt, ist eine Störspannung vorhanden, die sich bei Kurzschließen der drei Leiter einstellen würde. Auf diese Weise kann also ein vollständiger Ausgleich nicht erreicht werden.

Gemäß der Erfindung werden daher komplexe Widerstandsanordnungen benutzt, mit deren Hilfe in jedem Falle die Störgeräusche beliebig weit — theoretisch bis zum völligen Verschwinden—-herabgesetzt werden können. Eine Anordnung dieser Art ist in Fig. 5 dargestellt, während Fig. 6 das dazugehörige Vektordiagramm gibt.

Von dem in Fig. 5 dargestellten Dreiphasensystem sind die Leiter I₁ und /_s durch ine Reihenschaltung einer Induktivität L und eines Ohmschen Widerstandes R überbrückt. Ein Schiebekontakt, der in diesem Beispiel auf dem Ohmschen Widerstand gleitet, ist zu dem Fernsprechübertrager geführt, dessen anderer Pol an dem Leiter I₂ liegt. Um den Verbandsvorschriften zu genügen, sind auf beiden Seiten der Leiter I₂ und somit über die niederohmige Ubertragerwicklung und die Widerstandskombination auch die Leiter I₁ und I₃ geerdet.

In Fig. 6 ist die Störspannung des Leiters I₁ durch den Vektor V₁-AB dargestellt, die des Leiters I₃ durch den Vektor V₃-AD und die des Leiters I₂ durch den \^rektor V₂ = AC.

Würde man in diesem Beispiel die Leiter I₁ und /₃ nur durch einen Ohmschen Widerstand überbrücken, so wäre die kleinste erzielbare Störspannung durch die Länge des Lotes CK gegeben. Bei Verwendung komplexer Widerstände jedoch ist, wie dargestellt, eine restlose Beseitigung möglich. Es sind die benutzten Schaltelemente, die Induktivität L und der Widerstand R zu diesem Zweck so zu bemessen, daß auf der durch sie gebildeten Überbrückungsleitung sich ein Punkt finden läßt, dessen Potential das Potential im Endpunkte des Vektors F₂ ist.

Es ist zunächst leicht, im Diagramm einen

t5 geometrischen Ort für den zwischen R und L liegenden Verbindungspunkt anzugeben. Da der Widerstand einer Induktivität und der eines Ohmschen Widerstandes senkrecht aufeinander stehen, muß das Potential des zwisehen beiden liegenden Verbindungspunktes auf einem Halbkreis über BD als Durchmesser liegen. Werden dann die Punkte D und C durch eine Gerade miteinander verbunden, so ergibt der Schnitt dieser Geraden mit dem Halbkreis den gesuchten Punkt E, der das Potential des zwischen L und R liegenden Punktes bestimmt.

Im Diagramm entsprechen nunmehr die Strecke β.E dem Spannungsabfall in der Induktivität L, die Strecke EC dem Abfall in dem an die Induktivität anschließenden Teil des Ohmschen Widerstandes, der in Fig. 5 mit T₁ bezeichnet ist, und die Strecke C D dem

' Abfall in dem restlichen Ohmschen Wider^ stand r₂.

An sich ist es auch möglich, das gleiche Ziel mit einer anderen Widerstandskombination zu erreichen. Legt man nämlich die Induktivität L nicht an den Leiter I₁, sondern an den Leiter I₃, während der Ohmsche Widerstand sich an I₁ anschließt, so wären die hierdurch sich ergebenden Verhältnisse im Diagramm durch eine Verbindungslinie zwi-■ sehen B und C darzustellen, die bis zum Schnitt mit dem Halbkreis verlängert werden müßte. Hierbei würde, dann wieder die Strecke von diesem Schnittpunkt bis zum Punkt D dem Spannungsabfall in der Induktivität entsprechen, während die beiden Abschnitte der erstgenannten Verbindungslinie auch in diesem Falle die beiden Ohmschen Widerstände bestimmten.

Die Größe der notwendigen Induktivitäten und Widerstände kann aus dem Diagramm, sofern dieses maßstäblich gezeichnet ist, abgegriffen und errechnet werden oder aber auch unmittelbar aus den gegebenen Störspannungen. Dieser Weg ist zwar grundsätzlich möglich, jedoch außerordentlich schwierig und umständlich. Für die Berechnung müßte man nämlich von den induzierten Spannungen ausgehen und zur Bestimmung der an den Leiterenden wirksamen Spannungen auch den Spannungsabfall in den Leitern selbst in Rechnung setzen, der seinerseits wieder von der Größe der erst auszurechnenden Überbrückungswiderstände abhängig ist. In der Praxis ist es daher vorzuziehen, die notwendige Bemessung der Abschlußwiderstände und die richtige Einstellung der Anschlußkontakte^ durch Versuche zu ermitteln.

Eine Anordnung, die für diesen Zweck sehr geeignet ist, ist in Fig. 7 schematisch dargestellt. Diese Anordnung besteht aus einem Ohmschen Widerstand und einer Induktivitat, die. mit Hilfe von Schiebekontakten an die Leiter I₁ und /₃ gelegt werden kann. Zum Anschluß des Fernmeldegerätes ist ein weiterer Schiebekontakt vorgesehen. Der andere Pol des Fernmeldegerätes ist dann, wie dargestellt, mit einem dritten Leiter I₂ und mit Erde verbunden. Bei der in der Figur angenommenen Stellung der Schiebekontakte besteht die Überbrückung aus drei Abschnitten, dem Ohmschen Widerstandr sowie den Induktivitäten L₁ und L₂, während andererseits auch eine Einstellung entsprechend Fig. S vorgenommen werden kann. Mit Hilfe einer solchen Anordnung ist es möglich, die günstigste Widerstandskombination in wenigen Augenblicken durch Versuch zu ermitteln.

Bei der Verwendung von in Reparatur befindlichen Leitungen zu Fernsprechzwecken empfiehlt es sich, außer der vom Verband vorgeschriebenen Erdung an sich bekannte Hoch-Spannungsschutzeinrichtungen, wie Hochspannungsdrosseln, Hörnerblitzableiter, Spannungsableiter, Trennschalter und Sicherungen, zu verwenden und zur Unterdrückung etwaiger in den Fernmeldeapparaten noch hörbarer Netztöne auf die Netzfrequenz oder deren Oberwellen abgestimmte Resonanzkreise zum Übertrager des Fernmeldegerätes parallel und/oder entsprechende Sperrkreise mit dem Übertrager in Reihe zu schalten.

Als Fernmeldegeräte können Fernsprechoder Telegraphengeräte oder Fernsprechgeräte anderer Art verwendet werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Anschluß von Fernmeldegeräten an in Reparatur befindliche hochspannungsbeeinflußte Leitungen, die nicht bereits zur Übertragung von Fernmeldeströmen ausgenutzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die Nachrichtenübermittlung zwischen der Reparaturstelle und den angeschlossenen Zentralen an diesen Orten zwei oder mehrere Leiter der schadhaften Leitung durch komplexe Widerstände so miteinander verbunden werden, daß ein innerhalb dieser Wider-

   Standsanordnung abgegriffener Anschlußpunkt für die Fernmeldegeräte praktisch kein Störpotential besitzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß der Fernmeldegeräte über eine Schutzanordnung geschieht, die an sich bekannte Schutzelemente, wie Schalter, Schutzdrosseln, Sicherungen, Spannungsableiter u. dgl., enthält.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen