DE403436C - Elektrische Spulenleitung geringer Verzerrung - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 27. SEPTEMBER 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVi 403436 -KLASSE 21 c GRUPPE

(A 40373 VIII j'21 c¹)

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*). Elektrische Spulenleitung geringer Verzerrung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 20.JuIi 1923 ab.

Die Erfindung hat zum Ziel, einzelnen Gliedern von elektrischen Spulenleitungen eine derartige Ausbildung zu geben, daß über die Leitung nur ein wohlbestimmter Frequenzbereich, beispielsweise im Gebiete des Sprechbereiches von ω=3000 bis «'= r4000, möglichst gleichmäßig durchgelassen wird, die Grenzgebiete unterhalb von w = 3000 und oberhalb von 01 = 14000 aber sehr stark gedämpft werden. Zu diesem Zwecke werden einzelne Pupinspulen etwa am Anfang und am Ende der Leitung und die Zwischenspulen mit mehreren nach dem Prinzip der Spannungs- oder Stromresonanz abstimmbaren Schwingungsgebilden unter Benutzung der Eisenkerne gekoppelt, die als Nebenschlüsse zu der Hinleitungsspule und der Rückleitungsspule oder parallel zu ihnen liegen können, oder es werden die Pupinspulen selbst derhentsprechend abgestimmt. Die Windungen können außerdem auf dem Eisenkern im entgegengesetzten Sinne gewickelt sein, so daß die abzudrosselnden Ströme den Eisenkern entgegengesetzt magnetisieren. Die Schwingungsgebilde werden aus Induktivität, Kapazität und Widerstand oder deren Kombination im Verhältnis zueinander und in Rücksicht auf die elektrische Größe der Leitung nebst Spulen und der gewünschten Änderung mit-der

Periodenzahl bemessen und gekoppelt. Die Anwendung solcher Schwingungsgebilde ist für andere Zwecke und mit entsprechend anderer Bemessung der Teile bereits bekannt. Als Kapazität kann auch die Eigenkapazität der Leitungsabschnitte benutzt werden. Nach erfolgter Umbildung weisen die Spulenleitungen folgende Kennzeichen auf:

1. Anfang und Ende der Leitung sind identisch, sofern sie zusammen umgebildet werden.

2. Das erste Spulenglied ist beispielsweise mit Schwingungsgebilden von der unteren Grenzfrequenz ω = 3000, das letzte mit solchen oberhalb von w — 14 000 gekoppelt oder dementsprechend abgestimmt.

3. Die Zwischenspulen sind sodann derart abgestimmt oder mit abgestimmten Schwingungsgebilden gekoppelt, daß für den zwischen den Grenzfrequenzen liegenden Frequenzbereich die Form der Wellen während der Fortpflanzung über diese Glieder zu einer möglichst verzerrungsfreien Frequenzkuifve führt.

4. Die Anzahl der Lage der Elemente kann für diesen Zweck beliebig gewählt werden.

In den Abb. 1 bis 3 sind einige Beispiele der Erfindung schematisch dargestellt, wobei die Drosselkreise zweckmäßig symmetrisch in die einzelnen Zweige der Leitung geschaltet sind. Abb. 1 zeigt als Beispiel die Überbrückung der Pupinspule S mittels abgestimmter Nebenschlüsse. Der Schwingungskreis, der aus der Induktivität L und. der Kapazität C besteht, schließt die Spule bei seiner Resonanzfrequenz (LC) praktisch kurz. Für Periodenzahlen aber, die über der Resonanzfrequenz liegen, wirkt der Schwingungs-

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

Dr. Georg Respondek in Berlin-Halensee.

kreis (LC) wie eine Induktivität, deren Wert durch die Größe L bestimmt ist. In Abb. 2 ist ein Beispiel für den Fall magnetischer Kopplung dargestellt, um Unsymmetrie in der Stromverteilung auf der Hin- und Rückleitung zu vermeiden. Auch hier bedeutet (L₁C₁L₂) den Schwingungskreis. Unterstützt die magnetomotorische Kraft des Stromes in seiner Wicklung diejenige des Stromes in der Pupinspule S bei gleicher Phase, so ist die Wirkungsweise die gleiche wie bei der Schaltung nach Abb. 1. Der Höchstwert der Gesamtinduktivität ist jedoch infolge des gemeinschaftlichen Kraftflusses größer als im ersteren Falle. In Abb. 3 ist mittels des Resonanzkreises (L₃C₃L₄) ein Beispiel dargestellt, gleichfalls um Unsymmetrie in der Stromverteilung auf der Hin- und Rückleitung und außerdem, um magnetische Spannungsschwankungen des Eisenkernes für die zu drosselnden Frequenzen zu vermeiden. Um dies zu erreichen, ist es erforderlich, daß die Kopplungskreise gleiche Beziehungen zum magnetischen Stromkreis des j Eisenkernes haben. Hierzu wird der Win- ; dungssinn der beiden Wicklungen der Resonanzkreise derart gewählt, daß jeder der in der Richtung der Pfeile fließenden Resonanzströme in dem gemeinschaftlichen Eisenkern gleich große, aber entgegengesetzt gerichtete magnetomotorische Kräfte induziert, so daß für die gewählten Grenzfrequenzen innerhalb des Kernes in jedem Augenblick ein gleicher Kraftlinienfluß in dem einen und in dem anderen Sinne fließt und die magnetischen Energieschwankungen infolgedessen veränderlich oder gleich Null sind. Die verschiedenen Schaltungen können einzelne oder gemeinsame Verwendung finden, und zwar bei Einfach- und Mehrfachleitungen sowie bei Vielfachverkehr.

Durch diese Ausbildung einiger Pupinspulen ist erreicht, daß bei einer mit solchen Spulen belasteten Fernsprechleitung die Dämpfungskonstante für alle Frequenzen, die übertragen werden sollen, auf einheitliche \ Größe gebracht ist und damit die schädliche Verzerrung bei der Übertragung über die Spulenleitung wegfällt. Beim Betriebe über Verstärker ist es durch dieses Mittel auch möglich, die Siebketten zu beseitigen.

Die Anordnung hat auch den weiteren Vorteil, daß sie als Schutz gegen induktive Störungen von Fernsprechleitungen verwendet werden kann, und zwar, um Nebensprechen j oder Störungen durch Starkstromleitungen zu I beseitigen. Vor allem wird das Nebensprechen, das hauptsächlich durch die höheren Frequen- j zen der Sprache verursacht wird, stark ver- ' mindert. Bei den Störungen von Schwachstromleitungen durch Starkströmleitungen sind verschiedene Fälle zu unterscheiden. Ein Teil der Störungen, und zwar besonders starke, sind auf Störungen in den Starkstromleitungen selbst, verursacht durch Ausgleichsvorgänge oder Kurzschlüsse, zurückzuführen. Diese Art von Störungen, die in den Spulenwicklungen Stromstöße bis zu 1 Ampere hervorrufen können, werden am besten durch die Umgestaltung der Spulentype vermindert. Weiterhin können Induktionsstörungen bei genügender Stärke der in den Starkstromleitungen immer vorhandenen hörbaren Oberschwingungen auftreten. Die Beseitigung dieser letzteren Störungen, die durch die Einführung der Verstärker bei der Überbrückung großer Entfernungen noch schwieriger ist; gelingt gleichfalls durch die Erfindung. Wie bekannt, treten schon bei einer kleinen Zahl von Verstärkern empfindliche Störungen auf. Dies ist der Grund, weshalb die Anforderungen wesentlieh erhöht werden müssen, um die Schwachstromleitungen von dieser Art Induktionsstörungen freizuhalten. Die den Gegenstand der Erfindung bildende Anordnung wird in diesem Fall bei denjenigen Spulen angewandt, die im Störungsgebiet liegen, oder einem Teil derselben.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Elektrische Spulenleitung geringer Verzerrung, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Leitung verteilten Pupinspulen selbst derartig abgestimmt sind oder daß in Serie, parallel oder symmetrisch zu den Wicklungen der Spulen, Nebenschlüsse gelegt werden, die aus Induktivität, Kapazität und Widerstand oder deren Kombination bestehen und mit den Windungen der Spulen elektrisch derart gekoppelt sind, daß die unterhalb oder oberhalb zweier Grenzfrequenzen liegenden Frequenzen stark gedämpft werden, während der zwischen den beiden Grenzfrequenzen liegende Frequenzbereich praktisch gleichförmig gemacht wird.

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Kopplungskreise entgegengesetzt gerichtet auf die Eisenkerne gewickelt sind, zum Zwecke, die Induktivität für eine Frequenz oder die Grenzfrequenz veränderlich oder gleich Null zu machen.

3. Ausführungsform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kapazität auch die Eigenkapazität der Leitungsabschnitte benutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.