CN201467121U

CN201467121U - 以大地为参考点的0.4Kv低压电网载波通讯装置

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Publication number: CN201467121U
Application number: CN2009200972648U
Authority: CN
Inventors: 刘长胜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-20
Filing date: 2009-06-20
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2019-06-20

Abstract

一种以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，属于通讯设备技术领域，旨在解决现有的电网载波通讯装置构造繁复，造价高，难适于0.4Kv低压电网载波通讯的问题。它采用的数个低通滤波器(2.1-2.n)中每个低通滤波器均是由低通滤波器外壳内装设有2个相串联的电感器(2.1.1-2.1.2)共并联电容器(2.1.4)所组成，低通滤波器跨接在10Kv配电变压器次级出线侧连接的0.4Kv电网的零线(N)上，集中器的(A、B、C、N)接线分别对应连接在0.4Kv电网的三条相线(A、B、C)和零线(N)上，采集器(4.1-4.n)分别连接在0.4Kv电网三条相线(A、B、C)的任一线和零线(N)上，低通滤波器(2.5-2.n)分别跨接在采集器(4.1-4.n)和零线(N)之间所组成。其结构新颖，适用于0.4Kv低压电网载波通讯。

Description

以大地为参考点的0.4KV低压电网载波通讯装置

技术领域

本实用新型属于通讯设备技术领域中一种用于0.4KV低压电网载波通讯的装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展和科学技术的突飞猛进，电力线载波通讯以其最经济通讯方式倍受社会关注，对电力线载波通讯技术的研究和开发越来越引起人们的重视。目前电网载波通讯技术装置主要有窄带协议载波通讯模式、扩频协议载波通讯模式，窄带协议载波通讯模式是针对工业控制网而设计，采用BPSK调制解调技术以及多种容错及纠错技术，但它是Lonworks网络专用，其造价高，难以在0.4KV低压电网载波通讯中推广应用；扩频协议载波通讯模式是采用了扩频(Chirp方式)调制解调技术、现代DSP技术、CSMA技术以及标准的CEBus协议，但其构造繁复，造价高，尤其在0.4KV低压电网上这种随机的、高强度、宽频带的杂波干扰环境中，按照上述方法只对低压电网载波通讯设备进行改进，以图实现低压电网用电管理的现代化、自动化以及其它信息的实时传输，实践证明很难实现。

发明内容

为了克服现有技术的不足，解决现有的电网载波通讯装置构造繁复，造价高，难适于0.4KV低压电网载波通讯的问题。本实用新型之目的是提供一种结构新颖，设计合理、造价低廉、操作方便，针对低压电网杂波干扰进行治理并且对载波频段阻抗进行匹配整定，以改善0.4K低压电网载波通讯环境，能实现低压电网用电管理的现代化、自动化以及其他信息的实时传输的0.4KV低压电网载波通讯装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

一种以大地为参考点的0.4KV低压电网载波通讯装置，它包括：集中器3.1和数个低通滤波器2.1-2.n、数个采集器4.1-4.n，数个低通滤波器2.1-2.n中每个低通滤波器均是由低通滤波器外壳2.1.3内装设有2个相串联的电感器2.1.1-2.1.2共并联电容器2.1.4所组成，低通滤波器2.4跨接在10KV配电变压器次级出线侧连接的0.4KV电网的零线(N)上，集中器3.1的A、B、C、N接线分别对应连接在0.4KV电网的三条相线A、B、C和零线N上，采集器4.1-4.n分别连接在0.4KV电网三条相线A、B、C的任一线和零线N上，低通滤波器2.5-2.n分别跨接在采集器4.1-4.n和零线N之间，组成为只用零线与大地形成回路的单信息通道的载波通讯装置。

上述以大地为参考点的0.4KV低压电网载波通讯装置，所述集中器3.1是由集中器外壳3.11内腔装设三相电源变压器3.2、运算存储及载波驱动单元3.12和电感器3.3、电容器3.10所组成，三相电源变压器(3.2)的零线(N)串联电感器(3.3)后与其它三条初级进线分别连接0.4KV电网(1.2)的零线(N)和三条相线(A、B、C)，三相电源变压器的次级线连接运算存储及载波驱动单元3.12为其提供电源，运算存储及载波驱动单元3.12的信息通道Vi1由串联的电容器3.10连接在零线N上，信息通道的基点通过集中器外壳3.11接大地。

上述以大地为参考点的0.4KV低压电网载波通讯装置，所述采集器4.1-4.n中的每台采集器均是由采集器外壳4.1.3内装连单相电源变压器4.1.1、运算存储及载波驱动单元4.1.2和电容器4.1.4所组成，单相电源变压器4.1.1的二条初级进线分别连接在零线N和三条相线A、B、C的任一相线上，单相电源变压器4.1.1的次级出线连接运算存储及载波驱动单元4.1.2为其提供电源，运算存储及载波驱动单元4.1.2的信息通道Vi由串联的电容器4.1.4连接在零线N上，信息通道的基点通过采集器外壳4.1.3接大地。

上述以大地为参考点的0.4KV低压电网载波通讯装置，增加低通滤波器(2.1-2.3)和低通滤波器(2.4)一起分别跨接在10KV配电变压器(1.1)次级出线侧连接的0.4KV电网(1.2)的三条相线(A、B、C)和零线(N)上，低通滤波器2.5-2.n分别一一对应跨接在采集器4.1-4.n与三条相线(A、B、C)和零线N的任一连线上，采集器4.1-4.n中的每台采集器均是由采集器外壳4.1.3内装连单相电源变压器4.1.1、运算存储及载波驱动单元4.1.2和电容器4.1.4所组成，单相电源变压器4.1.1的二条初级进线分别连接在零线N和三条相线A、B、C的任一相线上，单相电源变压器4.1.1的次级出线连接运算存储及载波驱动单元4.1.2为其提供电源，运算存储及载波驱动单元4.1.2的信息通道Vi由串联的电容器4.1.4连接在三条相线A、B、C和零线N这4条线的任一线上，信息通道的基点通过采集器外壳4.1.3接大地；集中器3.1中三相电源变压器3.2的四条初级进线分别串联电感器3.3-3.6后连接0.4KV电网的三条相线A、B、C和零线N上，三相电源变压器3.2次级出线连接运算存储及载波驱动单元3.12为之提供电源，运算存储及载波驱动单元3.12的四条信息通道Vi1-Vi4分别由串联的电容器3.7-3.10连接在三条相线A、B、C和零线N上，四条信息通道的公共基点通过集中器外壳3.11接大地；组成为用零线和1-3条相线与大地形成回路的二至四条信息通道的载波通讯装置。

上述以大地为参考点的0.4KV低压电网载波通讯装置，所述集中器3.1是由集中器外壳3.11接大地，采集器4.1-4.n分别由其采集器外壳接大地，以作为信息通道的基点。

本实用新型使用时，根据实际需要，装设在以大地为参考点的0.4KV低压电网，即在10KV配电变压器次级出线侧和用户端采集器(或载波电表)进线端跨接低通滤波器2.1-2.n，形成一段高频(≥50khz)清洁的信息通道，工频电流可以正常通过，将10KV电网和用户端用电器产生的这些随机的、高强度、宽频带的杂波干扰阻挡在该信息通道之外，以大地作为通道回路，与该信息通道可以构成1-4路高频(≥50khz)畅通的信息通道。便可进行低压电网用电管理的现代化、自动化以及其它信息的实时传输等。

由于本实用新型设计采用了上述技术方案，有效地解决了现有的电网载波通讯装置构造繁复，造价高，难适于0.4KV低压电网载波通讯的问题。经过数次试验试用结果表明，它与现有技术相比，具有结构新颖，设计合理、造价低廉、操作方便，针对低压电网杂波干扰进行治理并且对载波频段阻抗进行匹配整定，以改善0.4K低压电网载波通讯环境，能实现低压电网用电管理的现代化、自动化以及其他信息的实时传输等优点，适用于0.4KV低压电网载波通讯。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型四通道载波通讯装置实施例的结构简图。

图2是图1实施例中低通滤波器的原理电路图。

图3是图1实施例中集中器3.1的原理电路图。

图4是图1实施例中采集器原理电路图。

图5是本实用新型单通道载波通讯装置实施例的结构图。

图6是图5单通道载波通讯集中器的原理电路图。

附图中各标号为：1.1、10KV配电变压器；1.2、0.4KV低压电网；2.1-2.n、低通滤波器；2.1.1-2.1.2、电感器；2.1.3、低通滤波器外壳；2.1.4、电容器；3.1、集中器；3.2、三相电源变压器；3.3-3.6、电感器；3.7-3.10、电容器；3.11、集中器外壳；3.12、运算存储及载波驱动单元；4.1-4.n、采集器；4.1.1、单相电源变压器；4.1.2、运算存储及载波驱动单元；4.1.3、采集器外壳；4.1.4、电容器。

具体实施方式

如附图2、4、5、6所示实施例，本实用新型包括：集中器3.1和数个低通滤波器2.1-2.n、数个采集器4.1-4.n，数个低通滤波器2.1-2.n中每个低通滤波器均是由低通滤波器外壳2.1.3内装设有2个相串联的电感器2.1.1-2.1.2共并联电容器2.1.4所组成，低通滤波器2.4跨接在10KV配电变压器的次级出线侧连接的0.4KV电网的零线N上，低通滤波器2.5-2.n均跨接在采集器4.1-4.n与零线N连线上。

其中：集中器3.1是由集中器外壳3.11内腔装设三相电源变压器3.2、运算存储及载波驱动单元3.12和电感器3.3、电容器3.10所组成，三相电源变压器3.2的零线(N)串联电感器(3.3)后与其它三条初级进线分别连接0.4KV电网(1.2)的零线(N)和三条相线(A、B、C)，三相电源变压器的次级线连接运算存储及载波驱动单元3.12为其提供电源，运算存储及载波驱动单元3.12的信息通道Vi1由串联的电容器3.10连接在零线N上，信息通道的基点通过集中器外壳3.11接大地；采集器4.1-4.n中的每台采集器均是由采集器外壳4.1.3内装连单相电源变压器4.1.1、运算存储及载波驱动单元4.1.2和电容器4.1.4所组成，单相电源变压器4.1.1的二条初级进线分别连接在零线N和三条相线A、B、C的任一相线上，单相电源变压器4.1.1的次级出线连接运算存储及载波驱动单元4.1.2为其提供电源，运算存储及载波驱动单元4.1.2的信息通道Vi由串联的电容器4.1.4连接在零线N上，信息通道的基点通过采集器外壳4.1.3接大地，组成为只用零线与大地形成回路的单信息通道的载波通讯装置。

参见附图1-4所示实施例，本实用新型增加低通滤波器(2.1-2.3)和低通滤波器(2.4)一起分别跨接在10KV配电变压器(1.1)次级出线侧连接的0.4KV电网(1.2)的三条相线(A、B、C)和零线(N)上，低通滤波器2.5-2.n分别一一对应跨接在采集器4.1-4.n与三条相线(A、B、C)和零线N的任一连线上.其中：集中器3.1是由集中器外壳3.11内腔装设三相电源变压器3.2、运算存储及载波驱动单元3.12和4个电感器3.3-3.6、4个电容器3.7-3.10所组成，三相电源变压器3.2的四条初级进线分别串联电感器3.3-3.6后连接0.4KV电网的三条相线A、B、C和零线N，三相电源变压器的次级线连接运算存储及载波驱动单元3.12为其提供电源，运算存储及载波驱动单元3.12的四条信息通道Vi1-Vi4分别由串联的电容器3.7-3.10连接在三条相线A、B、C和零线N上，四条信息通道的公共基点通过集中器外壳3.11接大地；采集器4.1-4.n中的每台采集器均是由采集器外壳4.1.3内装连单相电源变压器4.1.1、运算存储及载波驱动单元4.1.2和电容器4.1.4所组成，单相电源变压器4.1.1的二条初级进线分别连接在零线N和三条相线A、B、C的任一相线上，单相电源变压器4.1.1的次级出线连接运算存储及载波驱动单元4.1.2为其提供电源，运算存储及载波驱动单元4.1.2的信息通道Vi由串联的电容器4.1.4连接在三条相线A、B、C和零线N这4条线的任一线上，信息通道的基点通过采集器外壳4.1.3接大地；组成为用零线和1-3条相线与大地形成回路的二至四条信息通道的载波通讯装置.

Claims

1.一种以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，它包括低通滤波器(2.1-2.n)、集中器(3.1)、采集器(4.1-4.n)，其特征在于，低通滤波器(2.1-2.n)中每个低通滤波器均是由低通滤波器外壳(2.1.3)内装设有2个相串联的电感器(2.1.1-2.1.2)共并联电容器(2.1.4)所组成，低通滤波器(2.4)跨接在10KV配电变压器(1.1)次级出线侧连接的0.4KV电网(1.2)的零线(N)上，低通滤波器(2.5-2.n)跨接在采集器(4.1-4.n)与零线(N)连线上，集中器(3.1)中三相电源变压器(3.2)的三条初级进线分别连接在相线(A、B、C)上，三相电源变压器(3.2)的零线通过电感器(3.3)连接在零线(N)上，三相电源变压器(3.2)次级出线连接运算存储及载波驱动单元(3.12)为之提供电源，运算存储及载波驱动单元(3.12)的信息通道(Vi)由串联的电容器(3.10)连接零线(N)，信息通道(Vi)的基点通过集中器外壳(3.11)接大地，组成为单信息通道的载波通讯装置。

2.根据权利要求1所述的以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，其特征在于，集中器(3.1)是由集中器外壳(3.11)内腔装设三相电源变压器(3.2)、电感器(3.3)、运算存储及载波驱动单元(3.12)和电容器(3.10)所组成，三相电源变压器(3.2)的零线(N)串联电感器(3.3)后与其它三条初级进线分别连接0.4KV电网(1.2)的零线(N)和三条相线(A、B、C)，三相电源变压器(3.2)的次级线连接运算存储及载波驱动单元(3.12)为其提供电源，运算存储及载波驱动单元(3.12)的信息通道(Vi1)由串联的电容器(3.10)连接在零线(N)上，信息通道的公共基点通过集中器外壳(3.11)接大地。

3.根据权利要求1所述的以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，其特征在于，采集器(4.1-4.n)中的每台采集器均是由采集器外壳(4.1.3)内装连单相电源变压器(4.1.1)、运算存储及载波驱动单元(4.1.2)和电容器(4.1.4)所组成，单相电源变压器(4.1.1)的二条初级进线分别连接在零线(N)和三条相线(A、B、C)的任一相线上，单相电源变压器(4.1.1)的次级出线连接运算存储及载波驱动单元(4.1.2)为其提供电源，运算存储及载波驱动单元(4.1.2)的信息通道(Vi)由串联的电容器(4.1.4)连接在零线(N)上，信息通道的基点通过采集器外壳(4.1.3)接大地。

4.根据权利要求1所述的以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，其特征在于，增加低通滤波器(2.1-2.3)和低通滤波器(2.4)一起分别跨接在10KV配电变压器(1.1)次级出线侧连接的0.4KV电网(1.2)的三条相线(A、B、C)和零线(N)上，集中器(3.1)的(A、B、C、N)接线分别对应连接在0.4KV电网(1.2)的三条相线(A、B、C)和零线(N)上，采集器(4.1-4.n)分别连接在0.4KV电网(1.2)三条相线(A、B、C)的任一线和零线(N)上，低通滤波器(2.5-2.n)分别跨接在采集器(4.1-4.n)与零线(N)、三条相线(A、B、C)之间，信息通道(Vi-Vi4)的基点通过集中器外壳(3.11)接大地，组成为二至四条信息通道的载波通讯装置。

5.根据权利要求4所述的以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，其特征在于，集中器(3.1)是由集中器外壳(3.11)内腔装设三相电源变压器(3.2)、电感器(3.3-3.6)、运算存储及载波驱动单元(3.12)和电容器(3.7-3.10)所组成，三相电源变压器(3.2)的四条初级进线分别串联电感器(3.3-3.6)后连接0.4KV电网(1.2)的三条相线(A、B、C)和零线(N)，三相电源变压器(3.2)的次级线连接运算存储及载波驱动单元(3.12)为其提供电源，运算存储及载波驱动单元(3.12)的二至四条信息通道(Vi1-Vi4)分别由串联的电容器(3.7-3.10)连接在三条相线(A、B、C)和零线(N)上，二至四条信息通道的公共基点通过集中器外壳(3.11)接大地.

6.根据权利要求4所述的以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，其特征在于，采集器(4.1-4.n)中的每台采集器均是由采集器外壳(4.1.3)内装连单相电源变压器(4.1.1)、运算存储及载波驱动单元(4.1.2)和电容器(4.1.4)所组成，单相电源变压器(4.1.1)的二条初级进线分别连接在零线(N)和三条相线(A、B、C)的任一相线上，单相电源变压器(4.1.1)的次级出线连接运算存储及载波驱动单元(4.1.2)为其提供电源，运算存储及载波驱动单元(4.1.2)的信息通道(Vi)由串联的电容器(4.1.4)连接在零线(N)或三条相线(A、B、C)的任一线上，信息通道的基点通过采集器外壳(4.1.3)接大地。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，其特征在于，集中器(3.1)是由集中器外壳(3.11)接大地，采集器(4.1-4.n)分别由其采集器外壳接大地，以作为信息通道的基点。