DEP0036519DA - 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 wiederum besondere Isolierungsmaß- nahmen zur Folge haben müßte. Die erforderlichen Spannungen zur Speisung der längs des Kabels verteilten Verstärker sind trotzdem erheblich und verlangen spezielle Stromversorgungseinrichtungen 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, so daß 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 Übertragungseinrichtungen 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 den mit der Fernspeisung von Verstärkern über die Adern unbelasteter symmetrischer Fernkabel verbundenen Problemen und gibt hierfür eine Lösung an, die nicht nur eine Verwendung normaler Amtsbatterien ermöglicht, sondern auch die Einzeleinschaltung von Verstärkern bzw. Verstärkergruppen in den unbemannten Ämtern gestattet. Der Verstärker braucht bekanntlich einerseits zur Heizung eine relativ hohe Stromstärke bei geringerer Spannung, andererseits einen niedrigen Anodenstrom bei möglichst hoher Spannung. Bei der bisher üblichen gemeinsamen Übertragung von Heiz- und Anodenstrom über die gleichstrommäßig parallelgeschalteten Leitungsadern hat man sich bemüht, durch Verwendung von Röhrentypen mit möglichst geringen Stromstärkeunterschieden zwischen den beiden Strömen zu einer Kompromißlösung zu gelangen.

Die erfindungsgemäße Lösung bringt auch in dieser Beziehung eine beträchtliche Verbesserung gegenüber den bekannten Anordnungen zur Fernspeisung. Sie besteht darin, die Übertragung der Heiz- und Anodenströme getrennt unter Verwendung verschiedener Leitungsadern vorzunehmen.

Ist nämlich die insgesamt zu übertragende Leistung geringer als die bei Anpassung erzielbare, so lassen sich bei getrennter Speisung höhere Anodenspannungen und höhere Heizströme übertragen als bei der bisherigen Parallelschaltung der Speiseleitungen. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit der Verwendung von für die Sprechstromverstärkung günstigeren Röhrentypen. Auch im Hinblick auf die für die Fernspeisung überbrückbaren Leitungsanlagen ergibt sich gegenüber der Übertragung über parallelgeschaltete Leiter ein Gewinn. Führt man zusätzlich zu diesen Maßnahmen noch eine gleichzeitige Speisung der Verstärker von beiden Seiten her durch, so können praktisch alle bei den verschiedenen Trägerfrequenzsystemen vorkommenden Verstärkerabstände ohne weiteres in dieser Weise durch Speisegleichströme überbrückt werden. Als Rückleitung werden bei der vorgeschlagenen Lösung zweckmäßig die Andern anderer Übertragungsleitungen verwendet, bei Vierdrahtübertragungen beispielsweise wird je ein Adernpaar für die Hin- und Rückleitung benutzt. Wird aus betrieblichen Gründen eine gemeinsame Rückleitung für mehrere Verstärker erforderlich, so ist dies auch ohne weiteres durchführbar. Allerdings ist in diesem Falle der Gewinn an Anodenspannung und Heizstrom entsprechend geringer.

Die beigefügte Abb. 1 zeigt zwei solche Lösungsmöglichkeiten. Mit a, b, a', b' sind die Adern eines Vierers bezeichnet, FL sind die Fernleitungen, ZV ein fernzuspeisender Zwischenverstärker. Die Leitungen sind wie üblich beiderseits durch Übertrager Ü abgeriegelt. Die Amtsbatterie B in dem die Fernspeisung übernehmenden Amt ist zwischen den Mittelanzapfungen der leitungsseitigen Übertragerwick- lungen der beiden Stammleitungen geschaltet, so daß also der Minuspol der Batterie an a und b liegt, der Pluspol an a' und b'. Die Trennung der beiden Stromkreise erfolgt durch die am ankommenden Leitungsende in die Übertragungsmitte eingeschalteten Kondensatoren C. Die Heizfäden der einzelnen Verstärkerröhren sind zweckmässig in Reihe geschaltet, wobei die richtige Heizspannung durch entsprechende Widerstände eingestellt wird. Diese Widerstände können auch als Regelwiderstände, z.B. Eisenwasserstoffwiderstände, ausgebildet sein. Die Leistungsanpassung wird dabei so vorgenommen, daß für den Anodenstromkreis Überanpassung, für den Heizstromkreis Unteranpassung vorliegt. Bei dem dargestellten Beispiel verläuft der Anodenstromkreis von + über die obere Wicklungshälfte des Übertragers Ü2, a'-Ader der FL(sub)2, obere Wicklungshälfte von Ü(sub)4, Anoden der Röhren, Kathoden, untere Wicklung von Ü(sub)3, b-Ader von FL(sub)1, untere Wicklung von Ü(sub)1 nach Minus. Der Heizstromkreis dagegen verläuft sinngemäß über b'-Ader von FL(sub)2 und zurück über a-Ader von FL(sub)1. Die Erfindung ist jedoch keineswegs an diese Aufteilung der Stromkreise gebunden, vielmehr kann auch jede andere Zuordnung der vorhandenen Leitungen zu den einzelnen Stromkreisen vorgenommen werden. Die Rückleitungen brauchen auch nicht den gleichen Übertragungsstromkreisen zugeordnet zu werden, sondern es können auch andere Kabeladern für diesen ZWeck verwendet werden. Ist aus betrieblichen Gründen eine gemeinsame Rückleitung für beide Stromkreise erforderlich, so kann diese beispielsweise in der durch die gestrichelte Verbindungslinie im Zwischenverstärker ZV angedeuteten Weise gebildet werden, bei der die beiden Adern der Leitung FL(sub)1 parallelgeschaltet sind.

Abb. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung für die Speisung eines Zwischenverstärkers von zwei Seiten her. Liegen in einem Übertragungssystem zwischen zwei bemannten Ämtern mehrere, z.B. drei unbemannte Ämter, deren Verstärker ferngespeist werden sollen, so kann die gleiche Schaltungsanordnung zur gleichstrommäßigen Überbrückung der den bemannten Ämtern benachbarten unbemannten Ämter verwendet werden, um das in der Mitte gelegene Amt mit den Speiseströmen versorgen zu können. Bei dem gewählten Beispiel wird der Anodenstrom über die a-Ader, der Heizstrom über die b-Ader durchgeführt. Die Rückleitung ist hier nicht gezeigt. Sie kann in einer der obengenannten Weisen ausgebildet sein.

Claims (3)

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 Übertragung der Heiz- und Anodenströme unter Verwendung verschiedener Leitungsadern erfolgt.

2) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung und Abnahme der Speisegleichspannungen jeweils über Mittelanzapfungen der leitungsseitigen Wicklungen der die Fernleitungen beiderseits abschließenden Übertrager erfolgt, wobei die Trennung der beiden Speisestromkreise durch einen am ankommenden Leitungsende zwischen die Wicklungshälften des Übertragers eingeschalteten Kondensator bewirkt wird.

3) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Übertragung der Speiseströme und als Rückleitungen die Adern eines Vierers in beliebiger Zuordnung der Spannungen zu den einzelnen Adern verwendet werden.