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Schaltungsanordnung beim Trägerstromtelephoniebetrieb über Starkstromleitungen
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung beim Trägerstromtelephoniebetrieb
über Starkstromleitungen zur Verhinderung des Übersprechens zwischen zwei benachbarten
Leitungsabschnitten mittels eine aus Längs- und Querimpedanzen bestehenden Spulenleitung.
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Beim Nachrichtenverkehr mittels Trägerströmen, die über Kraftleitungen
übertragen werden, ist es bekannt, ein Abfließen der Trägerströme bzw. ein Fernhalten
dieser Ströme von nicht gewünschten Leitungsteilen dadurch zu verhindern, das einfache
zweipolige Sperrschaltungen vor den abzusperrenden Leitungen angeordnet werden.
Die bisher bekannten Sperrschaltungen bestehen aus Resonanzkreisen oder Hochfrequenzdrosseln
oder Kombinationen solcher Drosseln mit Widerständen. Die Sperrmittel in Gestalt
von Resonanzkreisen, die entweder als Parallelschwingungskreise in der Kraftleitung
liegen oder mit dieser gekoppelt sind, besitzen den Nachteil, das sie eine mehr
oder weniger ausgeprägte Resonanzstelle aufweisen und infolgedessen nur ein verhältnismäßig
schmaler Frequenzbereich erfaßt werden kann. Sie besitzen ferner den weiteren Nachteil,
das sie Verluste des zu sperrenden Stromes bedingen. Dies gilt. in gleicher Weise
bei der Anwendung von Hochfrequenzdrosseln.
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Da bei der Nachrichtenübertragung mittels Trägerstromes ein gewisses
Frequenzband zu übermitteln ist, ist auch bereits versucht worden, zweipolige Kombinationen
mehrerer Resonanzkreise oder vierpolige Sperrschaltungen zu verwenden, um für die
gesamte Breite des übertragenen Frequenzbandes eine Sperrwirkung zu erzielen. Da
die vierpoligen Sperrschaltungen eine gewisse. Anpassung an den Scheinwiderstand
der Leitungen erfordern, im Kraftnetz bzw. Hochspannungsnetz infolge von Schalthandlungen
der Scheinwiderstand aber geändert werden kann, muß von vornherein bei der Dimensionierung
der. Sperren auf die-se Verhältnisse Rücksicht genommen werden, so das die beabsichtigte
dämpfende Wirkung auch bei beträchtlicher Verstimmung des Belastungsabgleiches vorhanden
ist. Für den der Erfindung zugrunde liegenden Zweck werden- vorzugsweise Spulenleitungen
angewendet, deren in der Richtung der Leitung liegende Induktivitäten so bemessen
sind, das sie für den Kraftstrom einen verschwindenden oder unwesentlichen Widerstand
bedeuten. Wie bekannt, stellen die Spulenleitungen oberhalb einer Grenzfrequenz
praktisch einen unendlich
großen Widerstand dar, und es ist darum
notwendig, die Grenzfrequenz tiefer als die tiefste der der Nachrichtenübertragung
dienenden Frequenz des zu übermittelnden Frequenzbandes zu wählen. Da aber die Querkapazitäten
der Spulenleitungen für die volle Betriebsspannung der Kraftleitung bemessen sein
müssen und die Klemmenisolation dieser Kapazitäten teuer wird; wenn die Kapazitäten,
wie gewöhnlich, als Einzelkondensatoren ausgeführt werden, hat man schon versucht,
einfache und billige Anordnungen für die Sperrung von Trägerströmen in Kraftleitungsnetzen
dadurch zu schaffen, daß eine Leiterschleife in die abzusperrende Leitung eingeführt
und mit den Kraftleitungen auf demselben Gestänge verlegt. wird. Es ist ferner versucht
worden, bei Kondensatoren, die dem Trägerstromverkehr dienen und für die Betriebsspannung
der Kraftleitung bemessen sein müssen, insbesondere bei Kondensatoren für die Ankopplung
der Trägerstromeinrichtungen an die Kraftleitung, eine Ersparnis dadurch zu erzielen,
daß Kondensatordurchführungen der Kraftleitungen gleichzeitig für die Ankopplung
benutzt werden, wobei die äußere Belegung einer Durchführung und der den Kraftstrom
führende Innenleiter als Kopplungskondensator dient.
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Gemäß der Erfindung sind die Längsinduktivitäten der Spulenleitung
durch den Starkstromleiter einer Phase und diesen umgebende Eisenkörper und die
Querkapazität durch den Starkstromleiter einer Phase und diese umgebende Leiterflächen
gebildet, die mit dem Starkstromleiter einer anderen Phase oder, falls die Hochfrequenzsperre
zwischen einer Phase und Erde geschaltet ist, mit Erde verbunden sind. Es ist zweckmäßig,
die ringförmigen Eisenkörper in regelmäßigen Abständen und die genannten Leiterflächen
zwischen den Eigenkörpern anzuordnen. Der so gebildete einheitliche Leitungskörper
wird in eine -Ader einer Kraftleitung, die in der einen oder anderen Richtung für
den Trägerstrom gesperrt werden soll, vorzugsweise in Form einer Schleife eingeschaltet.
Die die Querkapazität bewirkenden Leiterflächen werden mit einer zweiten Phase der
Kraftleitung oder mit Erde in Verbindung gebracht, je nachdem der Trägerstromverkebr
über zwei Leitungsadern oder über Erde als Rückleitung stattfindet. Es ist natürlich
auch möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, von der Anordnung einer besonderen
Schleife abzusehen und die Spulenleitung als geradliniges Stück im Zuge der Leitung
auszubilden oder zwei derartige Spulenleitungen an derselben Stelle, aber in getrennten
Phasen, anzuordnen. Die Form und Eigenart der genannten Leiterflächen und Eisenkörper
kann beliebig sein, z: B. können letztere aus geeigneten Legierungen oder mit besonderer
Unterteilung des Eisens oder mit Luftspalt ausgeführt sein.
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Eine derartige Spulenleitung wird gemäß einer weiteren Ausbildung
der weiteren Erfindung in einfachster Weise aus einem normalenKabelstück hergestellt,
das einen Innenleiter und einen äußeren Metallmantel besitzt. Weitere Einzelheiten
der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung eines Anwendungs-
und eines Ausführungsbeispiels hervor.
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In Fig. i sind mit R, S und T die drei Phasen eines Hochspannungssystems
bezeichnet, über das sich ein Trägerfrequenzverkehr abspielen soll. Die Hochfrequenzenergie
wird im Modulator NI entsprechend den vom Sender kommenden Frequenzen bzw. Signalströmen
gesteuert: Die Kondensatoren i und 2 übertragen die Hochfrequenz zweiphasig auf
das Hochspannungssystem, wobei sie gleichzeitig die Hochspannung vom Modulatox und
Sender fernhalten. Es ist vorgesehen, daß die Hochfrequenzströme nur in der Pfeilrichtung
Über das Hochspannungssystem übertragen werden, ein Abfluß nach rechts dagegen vermieden
werden soll. Diesem Zweck dient eine aus den Längsimpedanzen 3, 4 und 5 und den
Quer-Impedanzen 6 bis- i i bestehende und in die Phasen S und T eingebaute Spulenleitung.
Die in Richtung der Phase S liegenden Induktivitäten 3, 4, 5 stellen einen verschwindenden
Widerstand gegenüber dem Kraftstrom dar. Die Kapazitäten 6 bis g müssen für die
volle Phasenspannung dimensioniert sein, während die Induktivitäten io und il den
Kurzschluß der HF-Ströme über die Übertragungsphasen verhindern sollen. An Stelle
der einzelnen Induktivitäten bzw. Kapazitäten können auch Kombinationen aus Induktivitäten,
Kapazitäten und Widerständen treten, wobei natürlich die Bedingung erfüllt sein
muß, daß dem Kraftstrom kein wesentlicher Widerstand durch die Sperrschaltungen
entgegengesetzt wird.
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Eine derartige Sperrschaltung läßt sich besonders vorteilhaft dort
anwenden, wo auf einerLeitung mit verschiedenen Übertragungsfrequenzen gearbeitet
wird und die Leitung in einzelne frequenzgetrennte Abschnitte abgeriegelt werden
muß. In gleicher Weise kann sie Anwendung finden, wenn Trennstellen in der Leitung,
wie z. B. Tränsformatorstationen, Unterwerke, Trennschalter u. dgl. durch eine Trägerstromverbindung
überbrückt werden müssen.
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In der Fig. 2 ist nun ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel unter
Verwendung eines normalen Starkstromeinleiterkabels dargestellt. Die Bezeichnung
der einzelnen Impedanzen ist die gleiche wie in dem in Fig. i dargestellten Anwendungsbeispiel.
Der Unterschied
besteht nur darin, daß gemäß Fig. 2 der Trägerstromverkehr
zwischen der Phase T und Erde stattfindet" Die Phase T ist aufgeschnitten und beiderseits
an die Enden eines Kabelleiters L geführt. Der Kabelleiter L ist in an sich bekannter
Weise, beispielsweise mit der Papierisolation T Hochspannungsmäßig isoliert. Das
Kabel ist mit einem Bleimantel versehen, der in die vier einander nicht berührenden
Stücke, 6, 7,8 und 9 aufgeteilt ist. Die Enden sowie die Leitungsanschlüsse
sind in einem Endverschluß E zusammengefaßt, und die Mantelstücke 6, 7, 8 und 9
sind mit Erde verbunden, die Mantelstücke 6 und 9 unter Zr'vischenschaltung der
HF-Drosseln io und i i. Über den Trennstellen der Mantelstücke sind Eisenkerne 3,
4 und 5 angeordnet, die, wie die Figur zeigt, aus geschichteten Blechen hergestellt
sind. Der Kabelleiter stellt mit den ihn umfassenden Eisenkernen jed'esmal eine
der Induktivitäten dar, mit dealen die durch die Zylinderpaare: Kabelleiter-Bleimantelstücke
dargestellten Kapazitäten zu einer Spulenleitung zusammengeschaltet sind.
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Diese Vereinigung der verschiedenen, eine Spulenleitung bildenden
Schaltelemente zu einer Einheit bietet den großen wirtschaftlichen Vorteil, daß
die Klemmenisolation der Kondensatoren nur ein einziges Mal, wie das vorliegende
Beispiel zeigt, für sämtlicheKondensatoren erforderlich ist. Auch ist der geringere
Raumbedarf einer nach der vorliegenden Erfindung ausgeführten Spulenleitung für
den Trägerfrequenzverkehr auf Kraftleitungen gegenüber einer die Elemente einzeln
enthaltenden Form von großer Bedeutung, so daß durch die erfindungsgemäße Spulenleitung
ein wesentlicher technischer Fortschritt erzielt wird.