DEP0036517DA - Anordnung zur Speisung von Verstärkern über die Adern unbelasteter symmetrischer Fernkabel - Google Patents

Description

Die Versorgung unbemannter Verstärkerämter für Trägerfrequenzsysteme mit den erforderlichen Speisespannungen kann entweder örtlich oder über zusätzliche Leitungen und schließlich über die die Hochfrequenz führenden Leitungen selbst erfolgen. Bei Anlagen mit örtlicher Stromversorgung ist der erforderliche Aufwand sehr hoch und stellt einen beträchtlichen Prozentsatz der Gesamtkosten eines Zwischenverstärkers dar. Durch Fernspeisung der Verstärker kann dieser Aufwand weitgehend herabgesetzt werden. Ein weiterer Vorteil der Fernspeisung besteht darin, daß auch die Wartung der örtlichen Stromversorgungseinrichtungen auf diesen Ämtern fortfällt.

Bei einigen bekannten Anordnungen zur Fernspeisung von Verstärkern wird die erstrebte Einsparung in beträchtlichem Maße wieder dadurch hinfällig gemacht, daß für die Fernspeisung zusätzliche Schaltmittel benötigt werden. Dies ist z.B. der Fall bei Anordnungen, bei denen die Zuführung der Speisespannungen über besondere Adern erfolgt, die nicht der Nachrichtenübertragung dienen bzw. diesem Zweck entzogen werden. Auch bei Anordnungen, bei denen eine Stromversorgung über die Übertragungsadern selbst mittels Wechselströmen durchgeführt wird, tritt der gleiche Nachteil auf, da aus diesen Wechselströmen in den Verstärkern die erforderlichen Gleichspannungen erst gewonnen werden müssen, was nur durch zusätzliche Gleichrichteranordnungen möglich ist.

Es sind nun bereits verschiedene Anordnungen bekannt, bei denen für die Stromversorgung mittels Gleichstrom ebenfalls die Trägerstromleitungen herangezogen werden. Bei einer Anordnung für ein einadriges Seekabel z.B. wurde vorgeschlagen, wegen des hohen Spannungsabfalls auf dem sehr langen Kabel die zur Überwindung desselben nötige Spannung aufzuteilen und je zur Hälfte an jedem Kabelende aufzudrücken, um zu verhindern, daß das Potential gegen Erde am Kabelanfang untragbar hoch wird, was wieder besondere Isolierungsmaßnahmen zur Folge haben müsste. Die erforderlichen Spannungen zur Speisung der längs des Kabels verteilten Verstärker sind trotzdem erheblich und verlangen spezielle Stromver- sorgungseinrichtungen in den Endstellen.

Bei Trägerstromkabeln mit konzentrischen Leitungen dagegen, bei denen in der Regel ausreichende Querschnitte für die Stromversorgung zur Verfügung stehen, treten diese Schwierigkeiten nicht in dem Maße auf, sodaß eine Fernspeisung von einem Leitungsende aus durchaus möglich ist. Betrachtet man jedoch einmal die Verhältnisse bei normalen unbelasteten symmetrischen Fernkabeln mit einem Widerstand von ca. 15 Ohm/km für einen Draht, so zeigt sich, daß selbst bei gleichstrommäßigem Parallelschalten zweier Drähte der Energieverlust auf der Leitung recht beträchtlich ist. Befinden sich zwischen den bemannten Ämtern sogar zwei oder drei unbewachte Ämter und sollen über ein Leitungspaar bei jedem Amt zwei Verstärker gespeist werden, dann ergibt sich, daß - die Verwendung der normalen Amtsbatterien vorausgesetzt - die noch verfügbaren Ströme bei extremen Leitungslängen nicht mehr ausreichen und das normale Speisungssystem versagt.

Um den durch den Kabelwiderstand und den inneren Spannungsabfall in den Zwischenverstärkerstationen der Fernspeisung mittels Gleichstrom entgegenstehenden Schwierigkeiten zu begegnen, hat man in Übertragungssystemen mit getrennten Kabeln für die beiden Übertragungsrichtungen die Adern des einen Kabels in Parallelschaltung als Hinleitung und die ebenfalls parallelgeschalteten Adern des zweiten Kabels als Rückleitung für die Speiseströme verwendet. Hierdurch steht zwar ein genügend großer Leiterquerschnitt für den Speisestrom zur Verfügung, der die Verwendung normaler Spannungsquellen in den Endstellen ermöglicht, jedoch besitzt diese Anordnung den Nachteil, daß es nicht möglich ist, in den unbewachten Stationen die Verstärker oder Verstärkergruppen einzeln einzuschalten.

Die Erfindung befasst sich mit dem Problem der Fernspeisung über unbelastete symmetrische Kabel und gibt hierfür eine Lösung an, die eine Verwendung der normalen Amtsbatterien in den Endstellen und eine Einzeleinschaltung von Verstärkern bzw. Verstärkergruppen in den unbemannten Ämtern ermöglicht und damit die Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet. Erfindungsgemäß erfolgt die Speisung einer oder mehrerer, zwischen bewachten Ämtern liegender unbemannter Zwischenämter in der Weise, daß die erforderlichen Speiseströme den den einzelnen Stamm- und Vierdrahtleitungen in dem unbemannten Amt zugeordneten Verstärkern gleichzeitig von beiden Seiten her aus den parallelgeschalteten Amtsbatterien der benachbarten bemannten Ämter über die parallelgeschalteten Adern der entsprechenden Stammleitungen bzw. Vierer zugeführt werden.

Gemäß der weiteren Erfindung werden dabei die Gleichspannungen den Leitungsadern an solchen Punkten zugeführt bzw. abgenommen, die keine Wechselspannungen führen.

Durch diese Maßnahmen ergeben sich wesentlich günstigere Spannungsverhältnisse, da einmal der Innenwiderstand der Stromquelle halbiert wird, andererseits die besondere Zuführungsart an die Mitten der die Leitung beiderseits abschließenden Übertrager, also wechselspannungsfreie Punkte, und damit die Übertragung über parallelgeschaltete Leiter den Übertragungswiderstand ebenfalls herabsetzt. Die Zuführungsart weist den weiteren Vorteil auf, daß für die Trennung der Speiseströme von den Übertragungsströmen keine zusätzlichen Schaltmittel nötig werden, wie dies bei den bisher bekannten Schaltungen der Fall war.

Es ist zwar bei der bereits erwähnten Anordnung mit Parallelschaltung aller Adern eines Kabels für die Hinleitung und der des anderen Kabels für die Rückleitung bekannt, jeweils von einer Seite her nur die der einen Richtung zugeordneten Röhren zu speisen, während die Röhren zur Verstärkung in der Gegenrichtung von der anderen Seite her gespeist werden, jedoch ist bei dieser Anordnung, abgesehen davon, daß eine Einzeleinschaltung von Verstärkern nicht vorhanden ist, nur die Anwendung eines einzigen unbemannten Zwischenverstärkers zwischen zwei bemannten Ämtern möglich.

Das Prinzip der Erfindung ist in Abb. 1 dargestellt. In dieser ist ein Ausschnitt aus einem Übertragungsstromkreis gezeigt, bestehend aus den Verstärkerämtern A und B, die über eine beiderseits durch Übertrager Ü abgeschlossene Fernleitung FL miteinander verbunden sind. Von B führt eine weitere Fernleitung nach einem nicht dargestellten Amt C und so fort. Hierbei ist angenommen, daß das Amt A ein sogenanntes bemanntes Amt ist mit eigener, gewarteter Stromversorgungseinrichtung, während Amt B ein unbemanntes Amt mit Zwischenverstärkern ZV darstellt, dem gemäß der Erfindung die Speiseströme vom Amt A zugeführt werden sollen. Amt C soll in seinem Aufbau dem Amt B entsprechen, ebenso ein weiteres Amt D, während schließlich ein Amt E wieder als überwachtes Amt ausgebildet sein soll. Auf die Darstellung der gesamten Übertragungsstrecke wurde verzichtet, da die Zwischenämter dem dargestellten Amt B und das Amt E dem Amt A bezüglich Anschaltung der Speisestromquelle völlig entsprechen. Die Speisung erfolgt demnach für die Ämter B, C, D von beiden Seiten aus gleichzeitig über die hierfür parallelgeschalteten Sprechadern. Speisepunkte sind jeweils die Mitten der leitungsseitigen Übertragerwicklungen. In den unbemannten Verstärkerämtern ergibt sich hieraus gleichzeitig, wie ohne weiteres ersichtlich, eine gleichstrommäßige Überbrückung der Zwischenverstärkerämter B und D, um das dahinterliegende Amt C ebenfalls speisen zu können. Als Rückleitung kann entweder die Erde oder ein Teil bzw. sämtliche Adern des der Gegenübertragungsrichtung dienenden Kabels verwendet werden.

Die Abbildung 2 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel für die Erfindung, und zwar ein Vierdrahtträgerstromsystem mit Ausnutzung des Phantomkreises. Heiz- und Anodenstrom werden gemeinsam über die einzelnen, jeweils parallelgeschalteten Sprechadern des Kabels den diesen zugeordneten Verstärkern (V1 bis V4) zugeführt. Es können jedoch auch anstelle der einzelnen Verstärker kleinere Verstärkergruppen auf diese Weise gespeist werden. Wie aus der Abbildung ersichtlich, werden den an sich in Reihe geschalteten Heizkreisen der Verstärker zur Stabilisierung der Heizspannungen Stabilisierungsmittel, z.B. Eisenwasserstoffwiderstände, vorgeschaltet. In den Anodenstromkreisen ist diese Maßnahme nicht erforderlich. Bei dem gezeigten Beispiel wird als Rückleitung die Parallelschaltung der Adern des zweiten Kabels für alle Speisestromkreise gemeinsam verwendet.

Die Stromentnahme aus der Batterie des bemannten Amtes wird insbesondere durch den Heizstromverbrauch auch der Verstärker stark erhöht. Es wird daher zweckmäßig in diesen Ämtern der bekannte Pufferbetrieb angewandt.

Bei dem Vierdrahtsystem nach Abb. 2 ist eine Verdrosselung der Speiseleitungen angedeutet. Diese Verdrosselung kann unter Umständen erforderlich werden, um Störungen eines auf einem Phantomkreis betriebenen Rundfunkkreises durch Mitsprechen von Störungen aus der Stromversorgung herabzusetzen.

Claims (4)

1) Schaltungsanordnung für die Speisung unbemannter Verstärkerämter von überwachten Ämtern aus mittels Gleichstrom über die der Trägerstromübertragung dienenden Adern unbelasteter symmetrischer Fernkabel, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderlichen Speiseströme den den einzelnen Stamm- und Vierdrahtleitungen in dem unbemannten Amt zugeordneten Verstärkern gleichzeitig von beiden Seiten her aus den parallelgeschalteten normalen Amtsbatterien der benachbarten bemannten Ämter über die parallelgeschalteten Adern der entsprechenden Stammleitungen bzw. Vierer zugeführt werden.

2) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungen den Leitungsadern an Punkten zugeführt bzw. abgenommen werden, die keine Wechselspannungen führen.

3) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung und Abnahme der Speisegleichspannungen an den Mitten der leitungsseitigen Wicklungen der die Leitung beiderseits abschließenden Übertrager erfolgt.

4) Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehrerer unbemannter Ämter zwischen zwei bemannten Ämtern die gleichstrommäßige Überbrückung der Verstärker in den unbemannten Ämtern durch unmittelbare Verbindung der Mitten der leitungsseitigen Wicklungen ihrer Ein- und Ausgangsübertrager bewirkt wird.