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Schaltungsanordnung für die Energiefernversorgung, insbesondere von
Verstärkerämtern Es ist bekannt, die .in Nachrichtenkabel in bestimmten Entfernungen
immer wieder einzuschaltenden Verstärker über .die Nachrichtenkabel selbst mit der
für ,den Betrieb der Verstärker notwendigen Energie zu versorgen. Um die Einwirkung
der durch .die Versorgungsspannungen in die Kabel hineingebrachten Störungen nach
Möglichkeit klein zu halten, sind schon verschiedene Vorschläge gemacht worden,
die stich z. B. darauf bezogen, daß man die Frequenzen der Versorgungsspannungen
so wählt, daß die Oberwelilen, dieser Spannungen noch unterhalb des übertragenen
Nachrichtenbandes liegen, oder die auf möglichste Vergleichmäßigung bzw. Verteilung
der Versorgungsspannung über das ganze Kabel hinausiliefen, um keine unsymmetrischen,
Einwirkungen entstehen, zu lassen. Um möglichst große VersoTgungsleistungen über
die übertragen- zu können, versucht man, mit möglichst hohen Spannungen zu arbeiten,
so daß eine größere Anzahl von Ämtern jeweils von einem Versorgungspunkt aus gespeist
werden kann.
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Bei Verwendung von hoben Spannungen ist naturgemäß eine besonders
sorgfältige Isolation. der Kabeladern gegen Erde erforderlich. Namentlich wenn.
auch die äußeren Lagen mehradriger Kabel noch mit zur Energieversorgung herangezogen
werden, verteuert dies den Herstellungspreis der Kabel sehr erheblich und kann im
Grenzfall, die Wirtschaftlichkeit einer derartigen Energieversorgung überhaupt in
Frage stellen. Die Erfindung gibt demgegenüber eine Schaltungsanordnung an,
mit
der .ohne erhebliche Verteuerungen @durch Maßnahmen. isolationstechnischer Art verhältnismäßig
hohe Versorgungsspannungen übertragein werden können, wobei erforderlichenfalls
trotzdem der gesamte Querschnitt aller im Kabel- enthaltenen FernmeldeadeTn, zur-
Energieversorgung 'herangezogen werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß man, die im Kabel im. der Nähe der Achse liegenden Leiter mit höherer Spannung
belegt ass die dem Kabelmantel näher liegenden Leiter. Eine besondere zweckmäßige
Ausführung ergibt sich dabei bei sogenann,ten kombinierten Kabeln, d: h. bei solchen-,
die im Innern eine koaxiafe Leitung und um diese herum wenigstens eine Lage symmetrischer
Leitungen, z. B. Sternvierer, aufweisen. In. diesem Fall belegt man; zweckmäßig
den Innenleiter des Ko,axial!kabel.s mit der hohen Spannung, so daß schon die Isolation
dies Innenleiters gegen den Außenleiter und dann weiter die .des Außenleiters gegen
die symmetrischen Leitungen und schließlich auch: noch, die der symmetrischen
Leitungen. gegen den Kabelmantel als Isolation. für die Versorgungsspannung benutzt
ist. Um eine gleichmüßigere Beanspruchung der verschiedenen Isolationslagen zu erhaliten,
kann man so vorgehen, idaß man denAußenleiter der koaxialen Leitung auf eins Zwischenpotential
bringt und gegebenenfalls auch noch die symmetrischen @ Leiter mit einem noch niedrigeren
Potential. belegt.
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In weiterer Anisgestaltung der Erfindung können dann; der Außenleiter
des Koaxialkabels und diie symmetrischen Leiter um das Koaxialkabel herum zur Energieversorgung
mit herangezogen werden, indem man über sie Versorgungsströme fließen läßt, deren
Spannung von innen nach außen abnimmt.
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Kombinierte Kabel werden im allgemeinen auf Strecken verwendet, die
für die einzelnen an sie angeschlossenen Fernmeldesysteme verschiedene Veratärkeramtsabstände
aufweisen.. Wenn z. B. über das Kabel normale Trägerstrofnverbindungen in den symmetrischen:
Leitungen geführt werden, so ist der VerstärkerabLstand dieser Systeme wesentlich
größer als der Abstand- von VerstäTlerämtern für die auf der koaxialen. Leitung
gegebenenfalls geführte Fernsehübertragung. Schließlich werden, vielfach die Phantomkreise
der symmetrischem Kabel noch niederfrequent, z. B. mit Rundfunk belegt, wobei sich
eine noch wesentlich größere Verstärkerentfernung ergibt als bei den. T:rägerstromsystemen.
Alle diese im Zuge ,des Kabels liegenden Verstärker können über eine Schaltungsanordnung
gemäß der Erfindung mit Energie versorgt werden" und zwar unabhängig davon, ob alle
oder nur ein Teil der nm Kabel liegenden, Leitungen zur Energiestromversongung herangezogen
werden.
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Es .ist schon bekannt, auf für Fernsehzwecke benutzten Iz.o@axialen
Kabeln die Energiefernversorgung über das Koaxialkabel selbst durchzuführen. Dazu
wurde aber der gesamte Querschnitt des Kabelfis, als' Innenleiter und Außenleiter,
gemeinsam herangezogen und beide an die gleiche Spannung gelegt. Für die Energieversorgung
auch der Verstärkerämter der- anderen auf dem Kabel geführten Systeme würde indessen.
die ohne besondere isolationstechnische Maßnahmen übertragbare Spannung auf der
koaxialen Leitung eines kombinierten, Kabels im a11,gem@einen nicht ausreichen.
Um .den, erheblich größeren Energiebedarf zu decken, wäre eine höhere Spannung notwendig,
die ohne besondere Isolationsmaßnahmen nicht übertragen werden könnte. Durch die
erfin:.dungsgemäße Maßnahme., die es gestattet, die Isolation der einzelnen Leiter
gegeneinander, gegebenendallis gestuft, auszunutzen, wird es möglich, die Energiefernversorgung
über die kombinierten I,:atbel! ohne solche zusätzlichen isolationstechnischen Maßnahmen
durchzuführen.
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Die Zeichnung gibt einige Beispiele für Ausführungsmöglichkeiten der
Erfinidüng.
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In Fig. i ist die Anordnung der Verstäfer längs eines Kabels gezeigt,
.das .sowohl für Fernsehzwecke benutzt wird, als auch Trägerstrom- und Niederfrequenzkreise
enthält. Mit A ist ein speisendes Amt bezeichnet, das nach beiden Seiten eine größere
Anzahl von Verstärkerämtern mit Energie versorgt, und zwar sind in großem
Ab-
stand voneinander zunächst Vers.tärkerämter B vorgesehen" die sowohl.
Verstärker -für die Fernsehleitung als auch Verstärker für die Trägerstromsysteme
als auch Verstärker für die Niederfrequenzkreise enthalten. Dazwischen liegen Ämter
C, die nur Fernsehverstärker und Versfärker für die Trägerstromsysteme besitzen.,
und abermals zwischengeschaltet sind Verstärkerämter D für .das Fernsehsystem allein.
Das Versorgungsa.mtA speist diese verschiedenen Verstärkerämter bis nn die Mitte
F eines VersorgungsaWh nittes. Die andere Hälfte des Versorgungsabschnittes wird
von, dem Versorgungsamt E aus versorgt, das ebenfalls nach beiden Seiten arbeiten
kann.
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In Fig. 2 ist einte Schaltungsanordnung nach der Erfindung gezeigt,
bei der die Energieversorgung über die Innenleiter zweier koaxialer Kabel vorgenommen
wird. Aus einem Abschnitt I gelangt die VeTsorgungsspan.nung zum Transformator T,
in einem Zwischenamt. Dort wird einerseits über die Selzundänvicldung die für die
Versorgung des Amtes notwendige Spannung entnommen, wie es Buch den Widerstand Wi
angedeutet ist, zum anderen, wird die Spannung, um den Span-nungsabfall im vorhergehenden
Leitungsstück auszugleichen, wieder auf den ursprünglichen Ausgangswert 'hinauftransformiert
und über die Innenleiter La und Lt, der beiden, koaxialen Leitungen des Abschnitts
II weitergeleitet zum Transformator T2 im nächsten Verstärkeramt. Dort wird, abermals
die Vers:orgungs.spannung für das Vers.tär'keramt der Sekundärwicklung des Transformators
T2 entnommen (angedeutet durch. W2) und dann. die Spannung wieder auf dien ursprünglichen
Wert hinauftransformiert und dem Abschnitt III der Leitung zugeleitet. Aber Abgriffe
X" und Xb s@inrd beim Transformator T1 die Ra und Rb der koaxialen Leitung auf ein
Potential gebracht, das zwischen dem der Innenleiter La und Lb und
Erdpotential
liegt. Die Mitte der Wicklung der Transformatoren Ti und T2 ist jeweils bei 11I
an Erde gelegt.
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In Fig. 3 schließlich ist eine Anordnung mit zwei kombinierten Kabeln.
-dargestellt. Wie bei der Anordnung nach Fi:g. 2 kommt die Versorgungsspannung aus
einem mit I bezeichneten ähnlich aufgebauten (nicht gezeichneten) Feld, wird in
einem Transformator T3 auf den Ausgangswert gebracht und. durch :das Feld II dem.
Ausgangstransformator T4 zugeleitet, der sie in gleicher Weise für das Feld III
wieder auf den ursprünglichen Wert bringt. Der Transformator T3 hat eine Sekundärwicklung,
über die die Versorgung des zwischen den Abschnitten I und II eingeschalteten Amtes
erfolgt (angedeutet durch W3). Die Primärwicklung des Transformators ist in der
Mitte wieder bei 31 an Masse gelegt. Die beiden Enden der Primärwicklung
sind an die Innenleiter La und Lb der
koaxialen Leitungen der beiden
Kabel gesiegt, deren Außenleiter Rd und Rb über Abgriffe X, und Xb am Transformator
T3 angeschlossen sind Schließlich sind noch Abgriffe Y" und. V b Transformator T3
vorgesehen, an .denen eine abermals geringere Spannung abgegriffen und auf die symmetrischen
Leitungen S" und Sv :der beiden Kabel gegeben wird. Im Gegensatz zu der Anordnung
nach Fig. 2 sind bei der vorliegenden Anordnungdie Außenleiter der koaxialen Kabel
ebenfallis zur Energieübertragung herangezogen; sie sind also in dem zwischen den
Abschnitten 11 und III liegenden Amt mit Abgriffen Xä und Xv ebenfall,s an
dien Transformator T4 angeschlossen. Das gleiche gilt für die symmetrischen Leitungen
S" und Sb, die über die Anschlüsse Yä und Yb an den Trans formator T4 angeschlossen
sin=d, also ebenfalls zur Energieversorgung herangezogen werden:. Auch der Transformator
T4 ist in der Mitte bei M geerdet und hat eine für die Versorgung des Zwischenamtes
zwischen II und III dienende Sekundärwicklung. Die Belastung durch das Zwischenamt
ist mit lfT4 angedeutet.
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In Fi,g. 2 und 3 führen die Innenheiter verhältniismäßig hohe Spannungen,
die im Fall d=er Fig. 2 durch die an ein Zwischenpotential gegen Erde gelegten Außenleiter
Ra unid Rb auf die Isolation zwischen Innen- und Außenleiter und :dtie I=solation
zwischen Außenleiter und Kabel=mantel verte=il=t werden, .im Fall. der Fig. 3 sogar
durch :die über die Außenleiter Ra und Rb und die symmetrischen Leitungen S" und
Sb laufenden Versorgungsspannungen niedrigerer Größe in ähnlicher Weise noch stärker
unterteilt werden.
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In Anlagen, in denen, wie bei den vorstehend beschriebenen Beispielen,
je ein Fernmeldekabel- für den Betrieb in jeder Richtung vorgesehen i=st .und beide
zur Energiefernversor:gung herangezogen sind, wählt man Isolation und: Spannungen
in weiterer Au gestaltung der Erfindung so, daß wenigstens vorübergehend eine Spannungserhöhung
bis maximal zur doppelten Höhe möglich ist. Bei Reparaturen an einem Leitersystem
eines der Kabel kann man dieses dann an Erde legen und diegesamte Versorgungsleistung
über die übrigen Leiter übertragen. Bei einier Anlage nach Fig. 2 genügt dazu eine
einfache Umlegung der Erdungspunkte an den Transformatoren.