CN108512609A - 一种地网通讯技术 - Google Patents

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CN108512609A CN201710108623.4A CN201710108623A CN108512609A CN 108512609 A CN108512609 A CN 108512609A CN 201710108623 A CN201710108623 A CN 201710108623A CN 108512609 A CN108512609 A CN 108512609A
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藏伟
蒋瑞莹
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    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

本发明公开了地网通讯技术的一种，它是根据接地网络的性质不同，布通网络的方法有两种：对于确实为零电位的接地网络，用导线或钢绞线直接连接；对于可能带有电位的接地网络并入地网通讯网络，采用耦合变压器与地网通讯网络并网。接地网络(各种电缆的屏蔽层、各种架空电缆的支撑线)与大地能构成良好的通讯网络，是本项发明的亮点。地网通讯(实际上是传统的架空专线载波通讯的扩展)是一种资源的再利用，其通讯效果好，投资、工程、运行、维护成本均低。

Description

一种地网通讯技术
技术领域
本发明涉及一种电力载波通讯技术，该项技术主要用于配电网络自动化(馈线自动化、变压器监控、自动抄表、电力负荷控制等)系统的数据通讯，也可用于计算机网络通讯。
背景技术
电力载波通讯(频率从40KHZ至500KHZ)是一项传统的通讯技术；载波信号既可在电力(高、中、低)线路上传输也可在为其专门架设的通讯线路上传输，根据传输介质的不同，分别称之为高压、中压、低压和专线载波通讯技术。
目前用于配网自动化的通讯，根据传输介质的不同有电力(高、中、低压)载波通讯、电力负荷控制专用的无线电通讯、电话通讯网络通讯、移动通讯网络通讯、专线网络通讯、光纤通讯等通讯技术。专线网络可传输两类信号，即未经过调制的基带(485、RS232等)信号和经过调制的载波信号。
低压载波信道是一种变参、高噪音信道，加上其网络的局域限制，使其应用受到了限制，目前主要用于对通讯实时性要求不高的居民用户自动抄表系统。
中压载波信道与低压载波信道相比，虽然其信道参数比较恒定，噪音相对低压载波要低；但是在10KV线路上大量使用耦合电容器和结合滤波器，给10KV线路带来了新的不安全因数，这与上配网自动化的宗旨是不相符的。由于配电网络的平凡到闸操作，中压载波难以构成网络通讯。
专用通讯网络(包括通讯电缆与光纤)能够满足配网自动化的数据通讯要求，但是其一次投资成本太高，并且其维护费用太高。
无线电电力负荷控制系统的专用通讯信道也是配网自动化的有效通讯信道，但是由于其通讯频点的瓶颈制约，难以满足配网自动化的整体要求，并且其一次投资成本较高。
利用公用通讯网络是目前配网自动化的通讯手段之一，但是其运行费用较高，并且其一次投资成本也比较高，无线数字网还存在盲区和盲时等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用大地和接地网路传输载波信号的一种地网通讯技术，它具有通讯效果好，投资、工程、运行、维护成本均低地特点。
本发明的目的是通过如下途径实现的：根据接地网络的性质不同，布通网络的方法有三种：
对于零电位的通讯电缆及有线电视电缆的支撑线这类接地网络，用导线将网络的两个端头直接接地即可；
对于可能带有电位的电力电缆屏蔽层，将两个耦合变压器的次级串联在电缆屏蔽层与大地之间，两个耦合变压器的初级分别与两处地网通讯网路并接，所使用的耦合变压器次级线径大于16mm；
对于可能带有电位的电力电缆的支撑线，是在上述的电力电缆屏蔽层地网连接方法的基础上，在电力电缆支撑线与耦合变压器间再串接一个电容，该电容的值为0.01微法至0.047微法，该方法中所使用的耦合变压器其次级绕组线径无要求。
在一种地网通讯技术中，解决信号对地短路的方法有如下三种：绕过接地点、越过接地点、利用中继接力穿过接地点。
对于因位于电杆之间的有线电视的放大器的屏蔽接地不良，造成对空间和钢绞支撑线的干扰的情况，解决的办法是：1.加强放大器的接地，2.绕过放大器。
地网通讯网络可以方便构成一个多重环网的通讯网络，地网通讯网络是一个比较可靠的通讯网络，不管何处线路故障均不影响整个网络的畅通；由于频繁接地，有效地避免了多径效应问题，同时由于干扰信号就近入地，地网通讯网络具备较强的抗干扰性。
本发明接地网络(各种电缆的屏蔽层、各种架空电缆的支撑线) 与大地能构成良好的通讯网络，地网通讯实际上是传统的架空专线载波通讯的扩展，是一种资源的再利用，其通讯效果好，投资、工程、运行、维护成本均低。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
图1为本发明布通后的地网通讯模拟系统网络图；
图2为图1地网通讯系统的等效电路图；
图3为针对通讯电缆及有线电视电缆进行地网通讯的连接方法示意图；
图4为针对电力电缆屏蔽层进行地网通讯的连接方法示意图；
图5为针对电力电缆支撑线进行地网通讯的连接方法示意图。
具体实施方式
地网通讯就是将各个彼此孤立的接地网络进行有效的连接和适当的技术处理，构造成可靠的地网通讯网络。
图1所示是一个由三条钢绞支撑接地线1：6地网数据通讯模拟系统。M为主站，A、B、C、D、E、F分别代表底层的6个通讯终端， L为耦合变压器，连接线1绕过了接地点D1，跨接线2跨过了接地点 D2，以E终端为中继设备可以跨过接地点D3，实际上接地点对大地仍然有一定的阻抗(取决于接地线的长度和接地的良好程度)。
图1所示的地网通讯系统其等效电路图如图2所示。在电力载波信号的频率范围内，各节点对地的自阻抗和两节点之间的互阻抗主要为感抗，取决于线路的长度。
地网通讯的关键是布通网络和解决信号对地短路。根据接地网络的性质不同，布通网络的方法有三种：
如图3所示，对于零电位的通讯电缆及有线电视电缆的支撑线这类接地网络，用导线将网络的两个端头直接接地即可；
如图4所示，对于可能带有电位的电力电缆屏蔽层，将两个耦合变压器的次级串联在电缆屏蔽层与大地之间，两个耦合变压器的初级分别与两处地网通讯网路并接，所使用的耦合变压器次级线径大于 16mm；
如图5所示，对于可能带有电位的电力电缆的支撑线，是在上述的电力电缆屏蔽层地网连接方法的基础上，在电力电缆支撑线与耦合变压器间再串接一个电容，该电容的值为0.01微法至0.047微法，该方法中所使用的耦合变压器其次级绕组线径无要求。
在地网通讯中为了既不影响钢绞支撑线的接地效果，又不让信号对地短路，其连接方法有如下三种：绕过接地点、越过接地点、利用中继接力穿过接地点。
对于因位于电杆之间的有线电视的放大器的屏蔽接地不良，造成对空间和钢绞支撑线的干扰的情况，解决的办法是：1.加强放大器的接地，2.绕过放大器。
在测试过程中，发现有一些位于电杆之间的有线电视的放大器的屏蔽接地不良，造成对空间和钢绞支撑线的干扰，这种干扰不仅影响地网通讯的效果，还影响专线和移动通讯的效果。解决的办法是：1. 加强放大器的接地，2.绕过放大器。与钢绞支撑线保持一定的距离(大于30厘米，距离越大效果越好)，施放一段跨越钢绞线(长于200米，长度越长效果越好)，跨越钢绞线的两端与钢绞线连接。实际运用证明，该方法能够有效的解决有线电视放大器对地网通讯的干扰问题。

Claims (3)

1.地网通讯技术的一种，其特征在于：根据接地网络的性质不同，布通网络的方法有三种：
对于零电位的通讯电缆及有线电视电缆的支撑线这类接地网络，用导线将网络的两个端头直接接地即可；
对于可能带有电位的电力电缆屏蔽层，将两个耦合变压器的次级串联在电缆屏蔽层与大地之间，两个耦合变压器的初级分别与两处地网通讯网路并接，所使用的耦合变压器次级线径大于16mm；
对于可能带有电位的电力电缆的支撑线，是在上述的电力电缆屏蔽层地网连接方法的基础上，在电力电缆支撑线与耦合变压器间再串接一个电容，该电容的值为0.01微法至0.047微法，该方法中所使用的耦合变压器其次级绕组线径无要求。
2.如权利要求1所述的地网通讯技术的一种，其特征在于：在地网通讯技术的一种中，解决信号对地短路的方法有如下三种：绕过接地点、越过接地点、利用中继接力穿过接地点。
3.如权利要求1所述的地网通讯技术的一种，其特征在于：对于因位于电杆之间的有线电视的放大器的屏蔽接地不良，造成对空间和钢绞支撑线的干扰的情况，解决的办法是：1.加强放大器的接地，2.绕过放大器。
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