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电力载皮通信-高频通道

电力载波通信与邮电系统有线载波通信在原理上没什么区别,只是用电力线代替了架空明线。不过在电力线上复用通信不象架空明线那样简单,不但要其保证人身设备的安全,而且还要获得蕞佳的载波信号传输效率,这就必须对电力线进行加工,解决电力线与载波设备之间的连接问题。图1是电力线载波通信的简单原理图。
1、高频阻波器
    高频阻波器是用以高频载波信号向不需要的方向传输以防止其它高频信号串入高频载波信号造成干扰的设备。从图1可以看出,高频阻波器串联在高压输电线路上,因此它具备承受强大供电电流、供电电压及瞬间短路电流的能力。图2是阻波器的原理图。
    阻波器是由强流线圈Ln、保护器件FB以及调谐网络组成。线圈Ln是能够通过工频电流的电抗器,其额定电感在022MH左右,不同的输电等级对其要求不同。由公式Xu=2πfL可知。它对50HZ的工频电流阻抗很小(1Ω左右),对输电系统几乎没有影响。
    C1L1C2R组成的调谐网络的作用是使阻波器在单个或多个频率上都有较高的阻抗,进一步的提高了阻波器的阻塞能力,展宽阻塞频带。电阻R为阻尼电阻,是为了防止变电站的电抗分量呈容性时与阻波器发生串联谐振(图3是阻波器的特性曲线图)。保护
器件FB是为了保护阻波器不受其两端可能产生的瞬间过电压的损坏,一般由阀型避雷器间隙和非线性电阻组成。
2、耦合电容器
    耦合电容器接在结合滤波器与高压导线之间,它是一个耐高压的瓷瓶油浸(十二烷基苯)纸介绝缘电容,其容量随电压等级的不同而不同。其作用是将载波设备与电力线上的高电压、操作过电压及雷电过电压等隔离开,防止高电压进入通信设备,同时使高频载波信号能顺利地耦合到高压线路上。
3、结合滤波器
    结合滤波器在耦合电容器低压端和高频电缆之间。它是由接地刀闸K、避雷器、排流线圈L1、调谐网络L2C1、匹配变量器B组成(见图4)。
    结合滤波器用来补偿耦合电容器的容抗分量,以提高载波信号的传输效率。它和耦合电容器配合组成高通或不对称带通滤波器,把载波信号耦合到高压电力线路上去,抑制邻线其它载波信号和线路50HZ谐波以及线路上其它干扰信号进入载波机的收信之路。
    电力线高频通道的输入阻抗,相相耦合方式为600Ω,相地耦合方式为400Ω;而载波机输出阻抗为75Ω(或100Ω),这就需要滤波器中的匹配变量器B来完成阻抗变换。
    当耦合电容器下端开路时,对他即呈现一个相当于输电电压的静电位。为了降低这个威胁人身安全的电位,在结合滤波器中接有一个排流线圈L1L150HZ的工频电流阻抗很低,可以使耦合电容器下端对地工频电压限制在几V范围内,而对高频载波信号有很高的阻抗,不会把载波信号旁路入地。
    通过以上分析可知,电力线载波通信质量的保证与高频通道有着直接关系,高频通道的频率特性好,就能有效的防止外来高频谐波的干扰,高效率地传输载波信号,否则将会使通话质量下降,严重时可造成通话中断。