DE2360363A1 - Schaltungsanordnung zur erdfreien stromversorgung in daten- und fernschreibuebertragungsanlagen - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, den - 4. OEZ. 19 7 3

Witteisbacherplatz 2

2360363 ■ 73/2151

Schaltungsanordnung zur erdfreien Stromversorgung in Daten- und Fernschreibübertragungsanlagen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur erdfreien Stromversorgung in Daten- und Fernschreibubertragungsanlagen mit Hilfe von Umrichters chaltungen,, die von einer nicht oder nicht genügend erdfreien Stromversorgung gespeist werden,-

Bei der Übertragung von Daten- und Fernschreibzeichen mit Hilfe von Gleichstrom-Hochpegel-Telegrafie ist zur Verringerung der gegenseitigen Beeinflussung benachbarter Leitungen (Verzerrungen, Geräuschspannung) eine hohe Erdsymmetrie der beiderseitigen AbschluBschaltungen erforderlich, da andernfalls die durch induktive und kapazitive Kopplungen hervorgerufenen Störspannungen auf einer Lei- _: tung, die zu in gleicher Richtung fließenden und unterschiedlichen Störströmen auf beiden Adern führen, die Abschluß schaltung en in unerwünschter Weise beeinflussen. Wegen der ebenfalls geforderten Funkentstörung imd einer eventuellen Speisung der Anschlußleitungen ist die notwendige Symmetrie besonders bei Endgeräten schwer erreichbar. Bisher wurde dieses Problem meist durch Vorschalten einer sogenannten Symmetrierdrossel gelöst. Figur 1 zeigt links das Endgerät E, das über die Symmetrierdrossel S mit der Anschlußleitung AL verbunden ist. In eine der Adern zwischen dem Endgerät E und der Symmetrierdrossel S ist ein Netzteil II zur Speisung der Anschlußleitung geschaltet. Die verschiedenen, hier auftretenden Erdunsymmetrien, die durch unterschiedliehe

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Impedanzen zwischen dem jeweils gewählten Schaltungspunkt und Erde Zustandekommen, sind durch Kapazitäten gegen Erde symbolisiert. Die beiden Wicklungen der Symmetrierdrossel besitzen an sich gleiche Induktivität; sie sind jedoch gegensinnig gewickelt und sehr fest gekoppelt. Auf diese Weise heben sich die vom Nutzsignal erzeugten magnetischen Flüsse durch die beiden induktiv gekoppelten Wicklungen der Symmetrierdrossel gegenseitig auf. Die Symmetrierdrossel zeigt daher bezüglich des Nutzsignals keine Drosselwirkung. Störströme jedoch, die entweder nur auf einer Ader der Leitung oder auf beiden Adern in gleicher Richtung auftreten, führen in beiden Wicklungen der Symmetrierdrossel zu magnetischen Flüssen, die' sich addieren. Auf Störströme wirkt daher die Symmetrierdrossel als Blindwiderstand. Nun sind jedoch solche Symmetrierdrosseln relativ teuer und benötigen viel Platz. Man hat daher zur Speisung der Anschlußleitungen auch schon erdfreie Spannungen verwendet, die mit Hilfe von Umrichtern erzeugt werden. Dabei entstehen jedoch zusätzliche Funkstörungen, die den bei Endgeräten zulässigen Störgrad überschreiten. Die Beseitigung dieser Störungen ist wegen der Symmetrieforderung nur schwer möglich, da Maßnahmen zur Funkentstörung immer zusätzliche Erdkapazitäten mit sich bringen. Schließlich ist auch eine erdfreie Speisung mit der Netzfrequenz oder einer anderen niederfrequenten oder mittelfrequenten oberwellenarmen Spannung bekannt. Hierbei wird jedoch ebenfalls viel Platz für die Übertrager und die Siebelemente benötigt. Außerdem ist dabei die notwendige Symmetrie nur schwer zu • erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Stromversorgung von Daten- und Fernschreibübertragungsanlagen abzugeben, mit deren Hilfe einerseits die notwendige hohe Erdsymmetrie der Teilnehmeranschluß-

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schaltungen und andererseits eine ausreichende Funkentstörung erzielbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem oben erwähnten Verfahren aus, eine erdfreie Spannung mit Hilfe eines Gleichspannungsumrichters zu erzeugen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die umzuformende erdbezogene Gleichspannung einem Wechselrichter mit hoher Schaltfrequenz zugeführt wird, der Schaltmittel zur Ab- < flachung der vom Wechselrichter erzeugten Rechteckspannung aufweist, daß diese.Schaltmittel derart dimensioniert.sind, daß nur die höheren Oberwellen unterdrückt werden und daß an den Wechselrichter ein symmetrisch aufgebauter und/oder abgeschirmter Übertrager angeschlossen ist,.dessen Sekundärwicklungen mit je einem Gleichrichter verbunden sind.

Mit einer solchen Schaltungsanordnung lassen sich erdfreie Spannungen zur Speisung der Anschlußleitungen, aber auch Hilfsspannungen für Tast-, Bewertungs- und Übertragüngsschaltungen erzeugen. Die Schaltfrequenz des Wechselrichters wird so hoch gewählt daßsich ein kleines Volumen und.ein guter Wirkungsgrad der Anordnung ergeben. Es ist zweckmäßig, die Schaltfrequenz über die Hörbarkeitsgrenze zu legen.Durch die Abflachung der oberwellenreichen Wechselspannung lassen sich die schwer beherrschbaren und eine Funkentstörung besonders erschwerenden höheren Oberwellen unterdrücken. Diese Abflachung wird jedoch zweckmäßig so dimensioniert, daß der Wirkungsgrad des Umrichters noch ausreichend hoch bleibt. Induktive Komponenten der vom Wechselrichter erzeugten, besonders kritischen erdbezogenen Funkstörspannungen lassen sich durch einen symmetrischen Aufbau des zum Zweck der Potentialtrennung erforderlichen Übertragers dämpfen. Gegen kapazitive Komponenten der Funkstörspannungen hilft eine Abschirmung; des Übertragers. Dabei

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ist jedoch darauf zu achten, daß durch diese Ausgestaltung des Übertragers sich ergebende zusätzliche Erdkapazitäten nicht so groß werden, daß die Erdsymmetrie der Anschlußschaltung unzulässig verschlechtert wird. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ermöglicht die freie Wählbarkeit der Speise- und Hilfsspannungen ohne Änderungen im zentralen Netzteil.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Figur 2.

Dem Eingang E wird die umzuformende erdbezogene Gleichspannung vom Netzteil zugeführt. Der Wechselrichter W erzeugt aus dieser Gleichspannung eine Rechteckwechselspannung hoher Frequenz (z.B. 20 kHz), die durch geeignete Schaltmittel abgeflacht wird. Diese Schaltmittel können dem eigentlichen Wechselrichter nachgeschaltet oder zumindest teilweise in den Wechselrichter integriert sein. An den Wechselrichter ist der symmetrisch aufgebaute Übertrager Ue angeschlossen. In diesem symmetrisch aufgebauten Übertrager fließen die von erdbezogenen Funkstörspannungen erzeugten Störströme in entgegengesetzter Richtung und heben einander auf. Die kapazitive Komponente der erdbezogenen Störspannung wird durch eine Abschirmung gedämpft. Auf der Sekundärseite des Übertragers können mehrere Wicklungen, beispielsweise zwei, vorgesehen werden. Jede dieser Wicklungen ist mit einem Gleichrichter G1, G2 verbunden, an deren Ausgängen A1, A2 die erdfreien Spannungen abgenommen werden können.

2 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   Schaltungsanordnung zur erdfreien Stromverzorgung in Daten- und Fernschreibübertragungsanlagen sowie -endgeräten mit Hilfe von Umrichterschaltungen, die von einer nicht oder nicht ausreichend erdfreien : Stromversorgung gespeist werden, dadurch g e kennz e.i chne t , daß die umzuformende, erdbezogene Gleichspannung einem Wechselrichter (W) mit hoher Schaltfrequenz zugeführt wird, der Schaltmittel zur Abflachung der vom Wechselrichter erzeugten Rechtecksparinung aufweist, daß diese Schaltmittel derart dimensioniert sind, daß nur die höheren Oberwellen unterdrückt werden und daß an den Wechselrichter ein " symmetrisch aufgebauter und/oder abgeschirmter Übertrager (Ue) angeschlossen ist, dessen Sekundärwicklungen mit je einem Gleichrichter (G1, G2)verbunden sind.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfreqüenz des Wechselrichters über der Hörbarkeitsgrenze liegt.

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   Leers e i t e