简介
电力线载波通信与一般架空线载波通信的不同点是:在同一电网内可用的频谱范围自8kHz至500kHz,只能开通有限的通道,如每个单向通道需占用标准频带4kHz,则该频带不能重复使用,否则将产生严重的串音干扰。故一般电力线载波设备均采用单路单边带体制,每条通道双向占用2×4kHz带宽,总共61条电路。如果需要开更多电路,则必须采取加装电网高频分割滤波器的隔离措施。
结构
电力线载波通道的基本结构如图[电力线载波通道结构]所示。载波机的收发信端用高频电缆经结合滤波器(起阻抗匹配及工频电流接地作用)联接耦合电容器(起隔离工频高压的作用),将载波电流传送到输电线上,阻波器用以防止载波电流流向变电所母线侧,减小分流损失。电力线载波通讯现状首要反映在载波频率运用、设备技能和保护技能等三个方面。
载波电流与输电线的耦合方式分为相相耦合及相地耦合两类。相相耦合传输衰耗较小,但耦合设置投资较大。相地耦合传输衰耗较大,但耦合设置投资较小。在采用对地绝缘的架空避雷线的输电线上(雷击时通过绝缘子的放电间隙对地放电),也可以将载波电流耦合到架空地线上,称为地线载波。如果高压输电线的相导线是分裂导线,则耦合在两条子导线之间开通的载波称为相分裂载波(此时分裂导线间必须彼此绝缘起来)。
发信功率限制
由于载波电流在电力线上传输时会向空间辐射电磁波,干扰该频段内的广播和飞行、航海等导航业务,所以各国政府均对发信功率加以限制,通常10瓦输出可传输几百公里,而某些大于1000公里的线路,也允许将输出功率提高到100瓦。
频带复用
现代大多数电力线载波机,均采用标准4kHz频谱,其中有效传输频带为300至3400Hz。为了节约使用有效频带,采用频分复用技术,将300至2000Hz一段传送话音,2400至3400Hz上音频段传送远动数据或高频保护信号。还有些载波机配有专用的控制接口,利用同一载波通道瞬时切换传送高频保护信号,统称为复用载波机。
信号的传输计算,耦合到输电线上的高频载波电流,随着导线排列和交叉换位的差异,以及耦合方式的不同,其传输规律非常复杂。在设计载波通道时,传输性能的计算以往多用经验公式,不够精确。70年代以后,根据模式传输理论推导了载波电流模式传输计算数学模型,所编制的通用计算程序已经提供了工程上足够精确的计算工具,供设计、制造及运行部门使用。80年代中国所开发的实用化软件,已经达到了国际先进水平。