CN214154510U - 一种用于电力系统的信息阻断电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电力系统的信息阻断电路，包括输入端口、输出端口、开关K1、开关K2、第一差模信号抑制单元、共模信号抑制单元和第二差模信号抑制单元；所述第一差模信号抑制单元包括磁轭线圈L1和磁轭线圈L2；所述共模信号抑制单元包括共模磁轭线圈L3、共模磁轭线圈L4、电容C3、电容C4、电阻R1、电阻R2和电阻R3；所述第二差模信号抑制单元包括磁轭线圈L5和磁轭线圈L6。本实用新型能够通过K1开关和K2开关分别对L线、N线的电流进行分断和接通，对L线、N线流过的过载电流和短路电流进行分断保护，保证回路安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压电力系统的信息阻断电路，特别是涉及一种用于电力系统的信息阻断电路。
背景技术
电力线是当今最普通、覆盖面最广的一种物理媒介，由其构成的电力网是一个近乎天然的物理网络。如果在电力线路上加载载波通信信号，可以利用电力线路顺利实现通信数据传输。电力载波通信是唯一不需要线路投资的有线通信方式，它以电力网作为信道，实现数据传递和信息交换。
在电力线载波通信日趋成熟的时代，由于绝大多数的数据存储、处理设备（如计算机、打印机、复印机、传真机，工厂的数控机床等）离不开电力线，如果电力载波通信信道是以不为人们所知而建立的一条隐蔽通道，那么这些设备间处理的所有数据的信息安全就无密可保，这必将带来极大的安全隐患。
对信息安全有高要求的使用单位，不仅需要做好互联网的信息安全防护，还需做好电力系统的信息安全防护。因此，提供一种电力线路信息防窃密设备，用于对利用电力线载波通信作为隐蔽通信信道可能的技术窃密、泄密行为进行有效防护有着非常重要的社会需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于电力系统的信息阻断电路，能够通过K1开关和K2开关分别对L线、N线的电流进行分断和接通，对L线、N线流过的过载电流和短路电流进行分断保护，保证回路安全。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于电力系统的信息阻断电路，包括输入端口、输出端口、开关K1、开关K2、第一差模信号抑制单元、共模信号抑制单元和第二差模信号抑制单元；
所述第一差模信号抑制单元包括磁轭线圈L1和磁轭线圈L2；所述共模信号抑制单元包括共模磁轭线圈L3、共模磁轭线圈L4、电容C3、电容C4、电阻R1、电阻R2和电阻R3；所述第二差模信号抑制单元包括磁轭线圈L5和磁轭线圈L6；
所述磁轭线圈L1的第一端通过开关K1连接到输入端口的L线，磁轭线圈L1的第二端与所述共模磁轭线圈L3的第一端连接；所述磁轭线圈L2的第一端通过开关K2连接到输入端口的N线，磁轭线圈L2的第二端与所述共模磁轭线圈L3的第二端连接；
所述共模磁轭线圈L3的第三端与共模磁轭线圈L4的第一端连接，共模磁轭线圈L3的第四端与共模磁轭线圈L4的第二端连接，所述电阻R2的一端连接在共模磁轭线圈L3的第三端与共模磁轭线圈L4的第一端之间，电阻R2的另一端接地，所述电阻R3的一端连接在共模磁轭线圈L3的第四端与共模磁轭线圈L4的第二端之间，电阻R3的另一端接地，所述电阻R1、电容C3、电容C4的第一端均连接在共模磁轭线圈L3的第三端与共模磁轭线圈L4的第一端之间，电阻R1、电容C3、电容C4的第二端均连接在共模磁轭线圈L3的第四端与共模磁轭线圈L4的第二端之间；
所述共模磁轭线圈L4的第三端与所述磁轭线圈L5的第一端连接，磁轭线圈L5的第二端连接到输出端口的L线，所述共模磁轭线圈L4的第四端与所述磁轭线圈L6的第一端连接，磁轭线圈L6的第二端连接到输出端口的N线。
其中，所述磁轭线圈L1的第一端与磁轭线圈L2的第一端之间连接有电容C1，所述磁轭线圈L1的第二端与磁轭线圈L2的第二端之间连接有电容C2。所述磁轭线圈L5的第一端与磁轭线圈L6的第一端之间连接有电容C5，所述磁轭线圈L5的第二端与磁轭线圈L6的第二端之间连接有电容C6。
所述共模磁轭线圈L3由两组线圈和一个圆环型磁芯组成，两组线圈绕制在同一个圆环型磁芯上，其绕制匝数、绕制方向一致；其中，第一组线圈的一端作为共模磁轭线圈L3的第一端，第一组线圈的另一端作为共模磁轭线圈L3的第三端；第二组线圈的一端作为共模磁轭线圈L3的第二端，第二组线圈的另一端作为共模磁轭线圈L3的第四端。
所述共模磁轭线圈L4也由两组线圈和一个圆环型磁芯组成，两组线圈绕制在同一个圆环型磁芯上，其绕制匝数、绕制方向一致；其中，第一组线圈的一端作为共模磁轭线圈L4的第一端，第一组线圈的另一端作为共模磁轭线圈L4的第三端；第二组线圈的一端作为共模磁轭线圈L4的第二端，第二组线圈的另一端作为共模磁轭线圈L4的第四端。
本实用新型的有益效果是：本实用新型能够通过K1开关和K2开关分别对L线、N线的电流进行分断和接通，对L线、N线流过的过载电流和短路电流进行分断保护，保证回路安全。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理示意图；
图2为本实用新型的应用原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种用于电力系统的信息阻断电路，包括输入端口、输出端口、开关K1、开关K2、第一差模信号抑制单元、共模信号抑制单元和第二差模信号抑制单元；
所述第一差模信号抑制单元包括磁轭线圈L1和磁轭线圈L2；所述共模信号抑制单元包括共模磁轭线圈L3、共模磁轭线圈L4、电容C3、电容C4、电阻R1、电阻R2和电阻R3；所述第二差模信号抑制单元包括磁轭线圈L5和磁轭线圈L6；
所述磁轭线圈L1的第一端通过开关K1连接到输入端口的L线，磁轭线圈L1的第二端与所述共模磁轭线圈L3的第一端连接；所述磁轭线圈L2的第一端通过开关K2连接到输入端口的N线，磁轭线圈L2的第二端与所述共模磁轭线圈L3的第二端连接；
所述共模磁轭线圈L3的第三端与共模磁轭线圈L4的第一端连接，共模磁轭线圈L3的第四端与共模磁轭线圈L4的第二端连接，所述电阻R2的一端连接在共模磁轭线圈L3的第三端与共模磁轭线圈L4的第一端之间，电阻R2的另一端接地，所述电阻R3的一端连接在共模磁轭线圈L3的第四端与共模磁轭线圈L4的第二端之间，电阻R3的另一端接地，所述电阻R1、电容C3、电容C4的第一端均连接在共模磁轭线圈L3的第三端与共模磁轭线圈L4的第一端之间，电阻R1、电容C3、电容C4的第二端均连接在共模磁轭线圈L3的第四端与共模磁轭线圈L4的第二端之间；
所述共模磁轭线圈L4的第三端与所述磁轭线圈L5的第一端连接，磁轭线圈L5的第二端连接到输出端口的L线，所述共模磁轭线圈L4的第四端与所述磁轭线圈L6的第一端连接，磁轭线圈L6的第二端连接到输出端口的N线。
其中，所述磁轭线圈L1的第一端与磁轭线圈L2的第一端之间连接有电容C1，所述磁轭线圈L1的第二端与磁轭线圈L2的第二端之间连接有电容C2。所述磁轭线圈L5的第一端与磁轭线圈L6的第一端之间连接有电容C5，所述磁轭线圈L5的第二端与磁轭线圈L6的第二端之间连接有电容C6。
所述共模磁轭线圈L3由两组线圈和一个圆环型磁芯组成，两组线圈绕制在同一个圆环型磁芯上，其绕制匝数、绕制方向一致；其中，第一组线圈的一端作为共模磁轭线圈L3的第一端，第一组线圈的另一端作为共模磁轭线圈L3的第三端；第二组线圈的一端作为共模磁轭线圈L3的第二端，第二组线圈的另一端作为共模磁轭线圈L3的第四端。
所述共模磁轭线圈L4也由两组线圈和一个圆环型磁芯组成，两组线圈绕制在同一个圆环型磁芯上，其绕制匝数、绕制方向一致；其中，第一组线圈的一端作为共模磁轭线圈L4的第一端，第一组线圈的另一端作为共模磁轭线圈L4的第三端；第二组线圈的一端作为共模磁轭线圈L4的第二端，第二组线圈的另一端作为共模磁轭线圈L4的第四端。
如图2所示，在本申请的实施例中，本申请的信息阻断电路串接在AC220V电力系统中，输入电力设备通过电力输入线路连接信息阻断电路输入端口，信息阻断电路的输出端口再通过电力输出线路连接负载电力设备。输入端载波通信模块连接输入端电力设备，输出端载波通信模块连接负载端电力设备。当输入端载波通信模块向电力系统输入电力载波通信信号，载波通信信号随系统工作电流经过信息阻断电路，由于信息阻断电路的滤波和阻隔作用，导致电力载波通信信号不能抵达负载端载波通信模块，达到防止输入端载波通信模块与负载端载波通信模块进行信息传输的目的。
具体工作原理如下：本实用新型可以正常通过工频电流，阻隔电力载波通信信号通过电力线路传输，防止利用低压电力系统作为隐蔽通道进行技术窃密、泄密等行为：输入端设置k1、K2开关，输入端可以接入AC220V电流，K1开关和K2开关分别对L线、N线的电流进行分断和接通，对L线、N线流过的过载电流和短路电流进行分断保护，保证回路安全。
K1、K2开关后端接电容、磁轭线圈、电阻等元件，相关元件组成功能性电路，对流经回路中电力载波通信信号进行多重滤波和多重阻隔，防止电力载波通信信号传输到输出端。而该电路对于AC220V电力系统的正常工频电流则无阻隔。
当电力载波通信信号从输入端进入电路，电容C1、电容C2并联接在L线与N线之间，对高频载波信号起到分频滤波作用，电容C1选取参数主要针对1kHz-100kHz电力载波通信信号滤波，电容C2选取参数主要针对100kHz-1MHz电力载波通信信号滤波。L线上的磁轭线圈L1与N线上的磁轭线圈L2形成差模信号抑制作用，磁轭线圈L1与磁轭线圈L2选取参数可以抑制1kHz-1MHz电力载波通信信号。
电容C2后端连接共模磁轭线圈L3，共模磁轭线圈L3由两组线圈和一个圆环型磁芯组成，一组线圈接在L线上。一组线圈接在N线上，两组线圈绕制在同一个磁芯上，其绕制匝数、绕制方向一致，两组线圈后端分别通过电阻R2、电阻R3与接地点连接，电阻R2与电阻R3参数一致。共模磁轭线圈L3与电阻R2、电阻R3组成共模信号抑制回路，选择相关元件参数可以通过共模抑制方式将1MHz-85MHz电力载波通信信号显著隔断。电容C3起到滤除杂散载波通信信号作用，电阻R1起到电位平衡作用，与电阻R2、电阻R3一起形成载波通信信号分流接地。
磁轭线圈L5、磁轭线圈L6、电容C5、电容C6、共模磁轭线圈L4、电容C4组成的回路，相较于上述回路为对称结构，其主要功能为对输出端进入的电力载波通信信号进行阻隔。
当然，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于电力系统的信息阻断电路，其特征在于：包括输入端口、输出端口、开关K1、开关K2、第一差模信号抑制单元、共模信号抑制单元和第二差模信号抑制单元；
所述第一差模信号抑制单元包括磁轭线圈L1和磁轭线圈L2；所述共模信号抑制单元包括共模磁轭线圈L3、共模磁轭线圈L4、电容C3、电容C4、电阻R1、电阻R2和电阻R3；所述第二差模信号抑制单元包括磁轭线圈L5和磁轭线圈L6；
所述磁轭线圈L1的第一端通过开关K1连接到输入端口的L线，磁轭线圈L1的第二端与所述共模磁轭线圈L3的第一端连接；所述磁轭线圈L2的第一端通过开关K2连接到输入端口的N线，磁轭线圈L2的第二端与所述共模磁轭线圈L3的第二端连接；
所述共模磁轭线圈L3的第三端与共模磁轭线圈L4的第一端连接，共模磁轭线圈L3的第四端与共模磁轭线圈L4的第二端连接，所述电阻R2的一端连接在共模磁轭线圈L3的第三端与共模磁轭线圈L4的第一端之间，电阻R2的另一端接地，所述电阻R3的一端连接在共模磁轭线圈L3的第四端与共模磁轭线圈L4的第二端之间，电阻R3的另一端接地，所述电阻R1、电容C3、电容C4的第一端均连接在共模磁轭线圈L3的第三端与共模磁轭线圈L4的第一端之间，电阻R1、电容C3、电容C4的第二端均连接在共模磁轭线圈L3的第四端与共模磁轭线圈L4的第二端之间；
所述共模磁轭线圈L4的第三端与所述磁轭线圈L5的第一端连接，磁轭线圈L5的第二端连接到输出端口的L线，所述共模磁轭线圈L4的第四端与所述磁轭线圈L6的第一端连接，磁轭线圈L6的第二端连接到输出端口的N线。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力系统的信息阻断电路，其特征在于：所述磁轭线圈L1的第一端与磁轭线圈L2的第一端之间连接有电容C1，所述磁轭线圈L1的第二端与磁轭线圈L2的第二端之间连接有电容C2。
3.根据权利要求1所述的一种用于电力系统的信息阻断电路，其特征在于：所述磁轭线圈L5的第一端与磁轭线圈L6的第一端之间连接有电容C5，所述磁轭线圈L5的第二端与磁轭线圈L6的第二端之间连接有电容C6。
4.根据权利要求1所述的一种用于电力系统的信息阻断电路，其特征在于：所述共模磁轭线圈L3由两组线圈和一个圆环型磁芯组成，两组线圈绕制在同一个圆环型磁芯上，其绕制匝数、绕制方向一致；其中，第一组线圈的一端作为共模磁轭线圈L3的第一端，第一组线圈的另一端作为共模磁轭线圈L3的第三端；第二组线圈的一端作为共模磁轭线圈L3的第二端，第二组线圈的另一端作为共模磁轭线圈L3的第四端。
5.根据权利要求1所述的一种用于电力系统的信息阻断电路，其特征在于：所述共模磁轭线圈L4也由两组线圈和一个圆环型磁芯组成，两组线圈绕制在同一个圆环型磁芯上，其绕制匝数、绕制方向一致；其中，第一组线圈的一端作为共模磁轭线圈L4的第一端，第一组线圈的另一端作为共模磁轭线圈L4的第三端；第二组线圈的一端作为共模磁轭线圈L4的第二端，第二组线圈的另一端作为共模磁轭线圈L4的第四端。
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