DE877643C

DE877643C - Brueckenschaltung zur Bestimmung des Wellenwiderstandes elektrisch kurzer Kabel durch Messung des Leerlauf- und des Kurzschlusswiderstandes

Info

Publication number: DE877643C
Application number: DEN782D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr-Ing Reingardt
Original assignee: Norddeutsche Seekabelwerke GmbH
Current assignee: Norddeutsche Seekabelwerke GmbH
Priority date: 1944-05-31
Filing date: 1944-05-31
Publication date: 1953-05-26

Description

Brückenschaltung zur Bestimmung des Wellenwiderstandes elektrisch kurzer Kabel durch Messung des Leerlauf- und des Kurzschlußwiderstandes Es ist bekannt, den Wellenwiderstand von elektrisch kurzen Kabeln durch eine Leerlauf- und Kurzschlußmessung sehr genau zu bestimmen. Die Auswertung einer solchen Messung ist zwitraubend und umständlich, Bekannt ist ferner die bequemere Messung der genannten Größe mit der sog. Feist-Haack-Brücke, die es gestattet, den Leerlauf- und den Kurzschlußwiderstand unmittelbar nach Betrag und Winkel abzulesen; der Wellenwiderstand muß aus den gemessenen ÄVerten nach den bekannten Formeln: berechnet werden. Die Bestimmung dier reellen und imaginären Kompoinente von 3 erfordert weitere Rechnung.
Durch die Erfindung wird eine Schaltung geschaffen, mit deren Hilfe der Wellenwiderstand zweier Doppeladern eines Vierers und die Komponenten dieses Widerstandes bequem bestimmt werden können. Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß die beladen Stämme eines Vierers in ihren elektrischen Eigenschaften meist sehr gut übereinstimmen und erfahrungsgemäß ihre Wellenwiderstpnde fast gleich sind, Bei schnellen Überschlagsmessungen kann daher der Widerstand des einen Stammes gleich dem des anderen Stammes gesetzt werden. Deshalb, wird die Schaltung so gewählt, daß beim Abgleich. der Brücke das Produkt aus dem Leerlaufwiderstand des einen Stammes und dem Kurzschlußwiderstand des anderen Stammes des zu messenden Vierers gemessen wird, zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß in den einen Brückenzweig der offene Stamm 1 und in den gegenüber liegenden Brückenzweig der kurzgeschlossene Stamm II des Vierers eingeschaltet, während sich in den übrigen beiden sich gegenüberliegenden Brückenzweigen die veränderbaren Vergleichs normalien befinden. Nach Abgleich der Brücke ergibt sich ans den eingestellten Werten der Vergleichsnormalien der Wellenwiderstand 3 der Doppeladern samt seinen Komponenten Zr und Zi ohne umständliche Rechnung.
An Hand der Schaltskizze und den sich. aus der Schaltung ergebenden Beziehungen soll die Schaltung nach der Erfindung näher erläutert werden.
Im Brückenzweig a liegt der offene Stamm I und in dem Brückenzweig c der kurzgeschlossene Stamm II des Vierers; in die Zweige b und d sind die veränderbaren Vergleichsnormalien geschaltet, die beim Abgleich gleichzeitig und gleichsinnig verändert werden.
Nach Brückenabgleich gilt bei Serienschaltung der Vergleichsnormalien folgende Beziehung: und 2 = Zr + jZi.
Der reele Teil des Wellenwiderstandes ist dann gleich R, also umittelbar abzulesen, und der imaginäre Teil - leicht zu berechnen.
In der Schaltskizze sind die Vergleichsnormalien der Brückenzweige b und c beispielsweise in Serie geschaltet Beim Messen eines Wellenwiderstandes mit kleinem Winkel ist es vorteilhaft, diese Vergleichsnormalien parallel zu schalten, die entsprechenden Formeln lauten dann: R R (R # C) Zr = und Zi = -1 + (R # C)2 1 + (R # C)2 Hierbei ist der kleine wert (R#C) leicht mit dem Rechenschieber auszurechnen ; das Korrektionsglied (R # C)2 ist noch wesentlich kleiner und gewöhnlich gegen I zu vernachlässigen.
Eine Messung mit der Schaltung nach der Erfindung ist, wie erwähnt, besonders für schnelle, überschlägige Bestimmungen, z. B. bei der Durch messung des Wellenwiderstandes an vieladrigen Kabeln geeignet. Die Bestimmung des Wellenwi derstandes aus der Leerlauf- und Kurzschlußmessung mit den bekannten Schaltungen und verfahren benötigte für die zwei Stpmme eines Vierers vier Einzelmessungen mit anschließender umständlicher Rechnung, während mit Hilfe der Schaltung nach der Erfindung die Bestimmung des. Wellenwiderstandes für beide Stämme nur einer einzigen Messung bedarf, wobei die reelle Komponente sofort angegeben werden und die imaginäre bequem und überaus einfach errechnet werden kann. Die so erreickte Ersparnis an Meß- und Rechenarbeit ist besonders wertvoll bei der Ausftellung der Cl'aralten.stik Zr = F (f) und Zi = F (f) für die sonst eine große Anz, ahl Meßpunkte aufgenommen werden muß.
Um die Symmetrierung beider Stämme in der Brücke zu ermöglichen, können im Brückenviereck vier gleiche Meßübertrager Ü zwischengeschaltet werden (s. Abbildung), von denen die 6bertragerwicklungen, die an die Doppeladern angeschlossen sind, in der Mitte an Erde hegen. Um einen kleinen Aufwand an Übertragern zu haben, genügt es unter Umständen, lediglich die beiden Doppeladern oder nur eine der beiden mit zwei bzw. einem Ubertrager zu versehen. Die Genauigkeit der Messung hängt von der Güte der Übertrager ab; sie müssen möglichst niederohmig, verlustfrei und von hoher Selbstinduktion sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : I. Brückenschaltung zur Bestimmung des Wellenwiderstandes elektrisch kurzer Kabel durch Messung des Leerlauf- und des Kurzschlußwiderstandes, dadurch gekennzeichnet, daß in den einen Brückeuzweig der offene Stamm I und in den gegenüberliegenden Brückenzweig der. kurzgeschlossene Stamm II eines Vierers eingeschaltet ist, während sich in den übrigen beiden Brückenzweigen die veränderbaren Vergleichsnormalien befinden, 2. Brückenschaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Meßobjekte und die Vergleichsnormalien einerseits und die Brückenzweige andererseits gleiche Meßübertrager geschaltet sind, von denen die zwischen den Meßobjekten und den Brückenzweigen liegenden, in der Mitte geerdete Wicklungen aufweisen, die an die Doppel adern angeschlossen sind.