EA010988B1 - Система связи по линии электропитания - Google Patents

Система связи по линии электропитания Download PDF

Info

Publication number
EA010988B1
EA010988B1 EA200701922A EA200701922A EA010988B1 EA 010988 B1 EA010988 B1 EA 010988B1 EA 200701922 A EA200701922 A EA 200701922A EA 200701922 A EA200701922 A EA 200701922A EA 010988 B1 EA010988 B1 EA 010988B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
power
port
voltage
alternating current
input port
Prior art date
Application number
EA200701922A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200701922A1 (ru
Inventor
Йехуда Церн
Original Assignee
Эмбиент Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эмбиент Корпорейшн filed Critical Эмбиент Корпорейшн
Publication of EA010988B1 publication Critical patent/EA010988B1/ru
Publication of EA200701922A1 publication Critical patent/EA200701922A1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/56—Circuits for coupling, blocking, or by-passing of signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/10—Current supply arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2203/00—Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54—Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5462—Systems for power line communications
    • H04B2203/5483—Systems for power line communications using coupling circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

Раскрыта система, которая имеет порт ввода мощности переменного тока для соединения с линией электропитания переменного тока, порт вывода мощности переменного тока, обеспечивающий питание системы от линии электропитания переменного тока, схему подавления скачка напряжения переменного тока, чтобы ограничить напряжение в порту выходной мощности переменного тока, порт передачи данных, емкостной элемент связи для передачи между портом ввода мощности переменного тока и портом передачи данных, и схему подавления бросков напряжения порта передачи данных, ограничивающую напряжение в порту передачи данных.

Description

1. Область техники
Настоящее изобретение относится к связи по линии электропитания и, более конкретно, к системе, которая обеспечивает интерфейс между линией электропитания и устройством связи, таким как модем.
2. Описание прототипов
Связь по линиям электропередачи (РЬС), также известная как широкополосная сеть по линии электропитания (ВРЬ), является технологией, которая охватывает передачу данных на высоких частотах через линии электропитания, т.е. провода, используемые для передачи силового тока. Силовой ток, как правило, передается по линиям электропередачи на частоте порядка 50-60 Гц. В низковольтных линиях силовой ток имеет напряжение в пределах 90-600 В. Связь по системе ВРЬ может быть также осуществлена по линиям электропитания среднего напряжения, работающим в диапазоне от 1000 до 35000 В. Частота сигналов данных превышает или равна приблизительно 1 МГ ц, и напряжение сигнала данных лежит в диапазоне от доли вольта до нескольких десятков вольт. При передаче данных могут быть использованы различные схемы модуляции, такие как амплитудная модуляция, частотная модуляция, импульсная модуляция или широкополосная модуляция.
Модем, используемый как часть сети РЬС, может получить электропитание от линии электропитания низкого напряжения. Клеммы электропитания на модеме могут также использоваться для передачи и приема сигналов РЬС.
Модем РЬС может быть включен в узел связи, который установлен на несущей опоре воздушной линии и получающий питание от этой линии. Грозовые разряды и другие переходные процессы на таких линиях могут иметь амплитуды, превышающие напряжение низковольтных линий электропитания. Следовательно, схема подвода мощности узла питания должна быть защищена от перенапряжений переходного процесса, например порядка 6000 В.
Компоненты защиты от перенапряжений часто представляют собой элементы шунта, имеющего существенную емкость, которая служит цепью короткого замыкания высокочастотных сигналов данных, поступающих в узел связи или выходящих из него по линии электропитания. Схема подводимой мощности должна также обеспечивать низкие потери сигнала данных высокой частоты и адекватную защиту от бросков напряжения для всех портов ввода мощности и портов передачи данных.
Еще одно требование для узлов воздушной линии связи состоит в обеспечении дистанционного диагноза повреждений, включая потерю входной мощности или сгорание плавкого предохранителя. Клеммы подводимой мощности узла также служат клеммами датчика при этих условиях, и они получают основной удар переходных процессов в виде бросков напряжения. Для узлов связи, у которых есть резервная батарея электропитания, информация от датчика может быть передана на центральный пункт управления, из которого может быть послан обслуживающий персонал для устранения повреждения.
Узел связи, в основном, требует только подключения провода фазы и нейтрального провода для питания узла. Однако у воздушных линий электропитания часто имеются две или три фазы, и полезно управлять всеми этими фазами по сигналам РЬС. Управление всеми фазовыми линиями с помощью только одного сигнала РЬС может увеличить электромагнитное излучение с этих линий. В таких случаях предпочтительно управлять различными проводами фазы сигналами РЬС взаимно противоположных фаз, чтобы снизить электромагнитное излучение.
Есть необходимость в создании схемы интерфейса линии электропитания для модема РЬС, который отвечал бы вышеупомянутым требованиям.
Краткое содержаеие изобретения
Изобретение включает систему, которая содержит порт ввода мощности переменного тока для соединения с линией электропитания переменного тока, порт вывода мощности переменного тока, чтобы обеспечить электропитание от линии электропитания переменного тока, схему подавления скачка напряжения переменного тока, чтобы ограничить напряжение в порту выходной мощности переменного тока, порт данных, емкостной элемент связи для передачи сигнала данных между портом ввода мощности переменного тока и портом передачи данных, и схему подавления бросков напряжения канала передачи данных, чтобы ограничить напряжение в порту передачи данных.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - блок-схема узла связи РЬС, который включает интерфейс линии электропитания.
Фиг. 2 - блок-схема интерфейса линии электропитания фиг. 1.
Фиг. 3 - схема интерфейса линии электропитания фиг. 1.
Фиг. 4 - схема интерфейса линии электропитания для сигналов связи, передаваемых по двум линиям электропитания переменного тока, каждая из которых включает множество фазовых проводов.
Фиг. 1 представляет собой блок-схему узла связи РЬС 100, который может быть установлен на служебной опоре воздушной линии электропитания. Узел 100 включает интерфейс линии электропитания (РЬ1) 110, источник электропитания 160, контроллер заряда 170, батарею 175, модемы 120 130 и 140, и процессор 150. Переменный ток питания узла 100 передается через силовой кабель 115.
Силовой кабель 115 включает нейтральный провод (Ν) и три фазовых провода, а именно, фаза 1 (Ф1), фаза 2 (Ф2) и фаза 3 (Ф3). Хотя силовой кабель 115, показанный на чертеже, имеет три фазовых провода, практически, силовой кабель 115 может включать любое соответствующее количество одного
- 1 010988 или нескольких фазовых проводов.
Блок РЫ 110 получает питание переменного тока от силового кабеля 115 и передает мощность переменного тока источнику электропитания 160. Блок РЫ 110 также соединен с модемом 140 через кабель 142 и, таким образом, обеспечивает передачу сигналов данных между силовым кабелем 115 и модемом 140.
Источник электропитания 160 обеспечивает постоянный ток нагрузки (не показана) через провода 165 и также обеспечивает мощность для контроллера заряда 170. Контроллер заряда управляет зарядом батареи 175, которая обеспечивает электропитание узла 100 в случае перерыва подачи переменного тока от линии электропитания 115.
Каждый из модемов 120, 130 и 140 имеет канал связи 121, 131 и 141 соответственно, чтобы передавать сигналы модемов на внешние индуктивные или емкостные элементы связи на линиях электропитания низкого или среднего напряжения. Модем 140 также имеет выход сигнала 143, соединенный с блоком РЫ 110 через кабель 142 для передачи сигнала связи через силовой кабель 115. соединители 121, 131 и 141 служат для подключения индуктивных или емкостных элементов данных связи к линиям электро питания низкого или среднего напряжения.
Когда узел 100 получает электропитание от линии низкого напряжения, через которую он также должен передавать данные, цепь создается через блок РЫ 110, и соединитель 141 не используется. Кроме того, поскольку только один модем, например, модем 140 был выбран для связи по линии электропитания низкого напряжения, которая включает узел 100, узел 100 можно сконфигурировать гак, что модем 140 является этим одним модемом.
Процессор данных 150 управляет модемами 120, 130 и 140, посылая команды, которые конфигурируют модемы 120, 130 и 140 для установки рабочих параметров и передачи и приема цифровых данных через линии электропитания и через один или несколько модемов 120, 130 и 140.
Линия 152 обеспечивает передачу логических данных от блока РЫ 110 к процессору 150. Логические данные указывают на состояние одного или несколько фазовых проводов.
Фиг. 2 - блок-схема блока РЫ 110. Блок РЫ 110 включает порт ввода мощности переменного тока 205, блок плавких предохранителей 210, схему развязки по радиочастоте (РЧ) 220, схему подавления бросков напряжения переменного тока 225, линейный датчик 230, емкостной элемент связи 240 и схему подавления бросков напряжения канала передачи данных 245. Блок РЫ 110 также включает порт вывода мощности переменного тока 250, порт данных 260 и логический канал 270.
Порт ввода мощности переменного тока 205 служит для соединения с линией электропитания переменного тока 115. Порт вывода мощности переменного тока 250 обеспечивает подачу питания от линии электропитания переменного тока 115. Схема подавления скачка напряжения переменного тока 225 ограничивает напряжение в порту выходной мощности переменного тока 250. Емкостной элемент связи 240 обеспечивает передачу сигнала данных между портом ввода мощности переменного тока 205 и портом передачи данных 260. Схема подавления бросков напряжения канала передачи данных 245 ограничивает напряжение в порту передачи данных 260.
Порт ввода мощности переменного тока 205 включает нейтральный провод (Ν) и три фазовых провода (Ф1, Ф2, Ф3) силового кабеля 115 (см. фиг. 1), и эти провода соединены с блоком плавких предохранителей 210. Как описано ниже более подробно со ссылкой на фиг. 3, различные подсистемы нейтрального провода (Ν) и трех фазовых проводов (Ф1, Ф2, Ф3) соединены со схемой высокочастотной развязки 220, линейным датчиком 230 и с емкостным элементом связи 240. Выход схемы развязки по радиочастоте 220 соединен со схемой подавления скачка напряжения переменного тока 225. Выход схемы подавления скачка напряжения переменного тока 225 соединен с портом выходной мощности переменного тока 250. Выход линейного датчика 230 подключен к логическому каналу 270. Емкостной элемент связи 240 соединен со схемой подавления бросков напряжения канала передачи данных 245, который, в свою очередь, соединен с портом передачи данных 260.
Фиг. 3 - схема блока РЫ 110, на которой показаны дополнительные детали относительно выполнения канала ввода мощности переменного тока 205, блока 210 плавких предохранителей, схема развязки по радиочастоте 220, схемы подавления скачка напряжения переменного тока 225, линейного датчика 230, емкостного элемента связи 240 и схемы подавления бросков напряжения канала передачи данных 245.
Порт ввода мощности переменного тока 205 имеет клеммы 301, 302, 303 и 304, которые подключены к нейтральному проводу (Ν) и трем фазовым проводам (Ф1, Ф2, Ф3) (см. фиг. 2).
Клемма 105 является защитной клеммой. Клемма 105 соединена с заземлением, которое может быть соединено с корпусом, блоком, или с другим структурным компонентом узла 100. Например, клемма 105 может быть соединена с блоком РЫ 110 и с блоком источника электропитания 160.
Блок 210 плавких предохранителей соединен с портом ввода мощности переменного тока 205 и снабжен плавкими предохранителями 310, 311, 312 и 313, соединенными последовательно с нейтральным проводом (Ν) и тремя фазовыми проводами (Ф1, Ф2, Ф3) соответственно. Плавкие предохранители 310 311 312 и 313 защищают блок РЫ 110 от перенапряжения на нейтральной линии (Ν) и трех фазовых проводах (Ф1, Ф2, Ф3).
- 2 010988
Схема развязки по радиочастоте 220 выполнена через дроссели 343, 344, 345, 346, 355 и 356, конденсаторы 350, 351 и 353 и газоразрядные трубки 380 и 381.
Схема подавления скачка напряжения переменного тока 225 включает резисторы 360 и 361 и пять металлооксидных варисторов (МОВ) как ограничителей бросков напряжения 362.
Линейный датчик 230 состоит из двухполупериодных выпрямительных мостов 389 и 390, двойного оптрона 393, резисторов 387, 391, 388, 392, 396 и 397 и конденсаторов 394 и 395. Выход линейного датчика 230 введен в логический порт 270. Логический порт 270 имеет клеммы 398 и 399.
Емкостной элемент связи 240 основан на резисторах 328, 327 и 326 и конденсаторах 323, 322 и 321.
Схема подавления бросков напряжения порта передачи данных 245 ограничивает напряжение в порту выходной мощности переменного тока 250. Схема подавления бросков напряжения порта передачи данных 245 выполнена на газоразрядных трубках 330 и 331, сигнальном трансформаторе 335 лавинных диодах 332 и 333 и резисторе 334.
Порт вывода мощности переменного тока 250 имеет клеммы 370, 371 и 372. Через порт вывода мощности переменного тока 250 блока РЬ1 110 обеспечивается питание переменным током источника электропитания 160 (см. фиг. 1).
Порт данных 260 выполнен как байонетный соединитель ВЫС 340. Байонетный соединитель 340 соединен с модемом 140 (см. фиг. 1). Блок РЫ 110 предусматривает передачу данных между модемом 140 и линией электропитания 115. Передача данных происходит в обоих направлениях, однако, в последующих параграфах для простоты изложения передача данных описана как передача от модема 140 к линии электропитания 115.
Сигнал данных от модема передается через байонетный соединитель 340 на правостороннюю обмотку сигнального трансформатора 335 и через сигнальный трансформатор 335. Из сигнального трансформатора 335 через левостороннюю обмотку и верхнюю клемму сигнал данных передается: (а) через конденсатор 321, плавкий предохранитель 312 и клемму 302 к проводу фазы 1, и (Ь) через конденсатор 323, плавкий предохранитель 310 и клемму 304 к проводу фазы 3. От сигнального трансформатора 335, левостороннюю обмотку и средний отвод сигнал данных проходит через плавкий предохранитель 313 и клемму 301 к нейтральному проводу. От нижней левосторонней клеммы сигнального трансформатора 335 сигнал данных проходит через перемычку 338, конденсатор 322, плавкий предохранитель 311 и клемму 303 к проводу фазы 2.
Фаза сигнала данных, появляющегося в сигнальном трансформаторе 335, через левостороннюю обмотку и нижнюю клемму, противоположна по фазе сигналу, появляющемуся в сигнальном трансформаторе 335, левосторонней обмотка и верхней клемме. Соответственно, благодаря наличию перемычки 338, показанной на фиг. 3, фаза сигнала данных в проводе фазы 2 будет противоположна фазе сигнала данных в проводах фазы 1 и фазы 3. Однако отметим, перемычка 338 может быть удалена и вставлена в позицию 339, так что сигнал данных из сигнального трансформатора 335, левостороннюю обмотку, верхнюю клемму будет также направлен через конденсатор 322 на провод фазы 2. Кроме того, сигналы данных будут синфазными по отношению друг к другу в каждом из фазовых проводов 1, 2 и 3.
Когда узел 100 установлен на низковольтной линии системы электропитания, где доступно менее трех фаз, неиспользованные провода, отходящие от клемм 303 и 304 можно соединить с фазой 1. Такое соединение может уменьшить затухание радиочастотных сигналов в силовом кабеле.
Конденсаторы 321, 322 и 323 должны выдерживать любые входные выбросы напряжения, появляющиеся в порту ввода мощности переменного тока 205, и должны быть соответственно рассчитаны, например, на напряжение 6 кВ. Конденсаторы 321, 322 и 323 должны иметь низкое полное сопротивление и низкие потери на частотах в рабочем диапазоне 1-40 МГц, и могут быть выполнены с керамическим диэлектриком. Резисторы 326, 327 и 328 подключены параллельно конденсаторам 321, 322 и 323, соответственно, и служат для разряда конденсаторов 321, 322 и 323; для целей безопасности конденсаторы 321, 322 и 323 должны быть заряжены и затем отсоединены. Резисторы 326, 327 и 328 также должны быть рассчитаны на высокое напряжение.
Броски напряжения из-за грозовых разрядов или переходных процессов при переключении могут достигать порта ввода мощности переменного тока 205. Такие броски напряжения могли бы без вреда пройти через разделительные конденсаторы 321, 322 и 323, но нужно предотвратить их попадания в байонетный соединитель ВЫС 340. Начальная защита от бросков напряжения осуществляется цепями лавинных диодов 332 и 333, которые частично изолированы друг от друга резистором 334. Соединение лавинных диодов в последовательную цепь в каждой из линий лавинных диодов 332 и 333 уменьшает емкость цепи относительно одного диода. Как правило, емкость составляет около 3 пФ (пикофарад) для провода с тремя диодами, имея, таким образом, незначительный емкостной эффект нагрузки на сигналы РЬС, частоты которых могут достигнуть десятков мегагерц. Последовательное соединение обеспечивает более высокую объединенную способность поглощения энергии, чем одно устройство аналогичной емкости.
Предполагая появление бросков напряжения после задержки, как правило, 100-200 нс (наносекунд), газоразрядные трубки 330 и/или 331 зажигаются, снижая бросок напряжения до величины менее 50 В и удаляя большую часть напряжения из цепи лавинных диодов 332 и 333 относительно малой мощности.
- 3 010988
Эффект схемы этих трех слоев защиты, (т.е., газоразрядные трубки 330, 331, цепь лавинного диода 332 и цепь лавинного диода 333) должен ограничить пиковое напряжение в порту модема до величины менее 60 вольт на время не менее 200 нс.
Дроссели 343, 344, 345 и 346 имеют высокое полное сопротивление на радиочастотах и также имеют высокое полное сопротивление на частотах сигнала данных. Они предотвращают попадание высокочастотного сигнал от байонетного соединителя 340, который достигает точек 315 и 316, устраняя короткое замыкание благодаря конденсаторам 350, 351 и 353 и емкости разрядников бросков напряжения МОВ 362.
В практическом дросселе обмотка обладает некоторой емкостью, и параллельный резонанс этой емкости с индуктивностью дросселя происходит с собственной частотой генерации. Выше этой частоты дроссель ведет себя как конденсатор, величина сопротивления которого уменьшается с частотой. Собственная частота генерации, по меньшей мере, должна быть самой высокой используемой частотой модема.
Один способ увеличения собственной частоты генерации состоит в замене одного дросселя множеством дросселей, каждый из которых имеет малую индуктивность и паразитную ёмкость по сравнению с единственным дросселем комбинированного типа. Это устройство существенно увеличивает собственную частоту генерации, как показано на фиг. 3. Здесь реализован дроссель в нейтральном проводе в виде пары дросселей 343 и 344 и, аналогично, в проводе фазы 1 дросселями 345 и 346. Альтернативным подходом является использование так называемых дросселей с пи-обмоткой, которые, как правило, имеют приблизительно четыре секции и наматываются по геометрии минимальной емкости.
Конденсаторы 350, 351, 353, 355 и 356 и дроссели 343, 344, 345 и 346 вместе работают как фильтр нижних частот. Фильтр нижних частот включен последовательно с клеммами переменного тока 370 и 371, и основной целью фильтра нижних частот состоит в том, чтобы устранить искажения, возникающие в источнике электропитания 160 (показан на фиг. 1) через клеммы 370 371 и 372 порта ввода мощности переменного тока 205 и вызывающие чрезмерное электромагнитное излучение.
Другие схемы в узле 100, такие как центральный процессор и модемные платы, могут генерировать электромагнитные помехи. Такие помехи, если их не подавить, могут быть наводку паразитных токов на провода, подключенные к портам 250, 260 и/или 270 и пройти через блок РЫ 110, вызывая излишнюю проводимость или электромагнитной излучение. Вышеупомянутый фильтр нижних частот используется также для устранения таких искажений, и понизить такое излучение.
Указанные электромагнитные помехи могут также быть наведены на провода внутри блока РЫ 110. Следовательно, блок РЫ 110 должен быть снабжен экраном, чтобы снизить такую индукцию и результирующее излучение.
Когда сильный импульс переходного процесса попадает на клемму 302 или клемму 301, дроссели 343, 344, 345, 346, 355 и 356 действуют как разомкнутые цепи и блокируют начальную часть импульса переходного процесса. Это особенно важно в случае, когда разрядник для защиты от перенапряжений МОВ 362 имеет скорость реакции, недостаточную для поглощения начальной части импульса переходного процесса.
Начальная характеристика разомкнутой цепи последовательного устройства дросселей 343 344 и 356, и последовательного устройства дросселей 345, 346 и 355 вызывают появление почти всех сильных импульсов переходного процесса на этих двух последовательных устройствах и могут вызвать пробой через одно или оба эти устройства. Чтобы безопасно поглотить эту начальную энергию импульса, газоразрядные трубки 380 и 381 подключены параллельно соответствующим последовательным устройствам дросселей. Каждая газоразрядная трубки имеет напряжение возникновения разряда в диапазоне 100-300 В. Газоразрядная трубка 380 подключена параллельно последовательной цепи дросселей 343, 344 и 356, а газоразрядная трубка 381 подключена параллельно последовательной цепи дросселей 345, 346 и 355. Газоразрядная трубка 380 зажигается, когда напряжение через последовательную цепь дросселей 343, 344 и 356 превышает напряжение возникновения разряда, а газовая трубка 381 зажигается, когда напряжение через последовательное устройство дросселей 345, 346 и 355 превышает напряжение возникновения разряда. Возникновение разряда газоразрядных трубок 380 и 381 передает энергию импульса на разрядник бросков напряжения МОВ 362. В остальное время, газоразрядные трубки 380 и 381 действуют как разомкнутая цепь низкой емкости и не ограничивают функцию выделения сигнала дросселями 343, 344, 345 и 346.
В обычном устройстве клемма 301 (т.е. нейтральный провод) и клемма 105 (т.е. заземление) подключены к линиям электропитания. Если сильный импульс переходного процесса возникает между клеммой 302 (т.е. фазой 1) и подключенными клеммами 301 и 105, то возникает падение напряжения через последовательные дроссели 343, 344 и 356 и последовательные дроссели 345 346 и 355, но оно не возникает между клеммой 105 и клеммой 372, которые соединены вместе. Таким образом, при отсутствии определенных мер защиты, высокое напряжение синфазного сигнала будет наложено на клеммы 370 и 371 относительно клеммы 372, которое возможно превысит расчетное входное напряжение синфазного сигнала источника электропитания 160. Однако в этом случае газоразрядная трубка 382 проводит ток, обеспечивая, таким образом, вышеупомянутую защиту и уменьшая напряжение синфазного сигнала до
- 4 010988 безопасного уровня.
Резисторы 360 и 361 являются резисторами малой мощности с сопротивлением, как правило, порядка 1 ом и мощностью 5 ватт каждый. Резисторы 360 и 361 ограничивают пиковый ток бросков напряжения, который разрядники бросков напряжения МОВ 362 должны погасить, увеличивая срок службы разрядников бросков напряжения МОВ 362. Для тока на входе источника электропитания порядка 1 ампер падение напряжения на резисторах 360 и 361 порядка 2 В не повлияет на работу источника электропитания 160.
Плавкие предохранители 313 (т.е. нейтральный провод) и предохранитель 312 (т.е. фаза 1) рассчитаны на сгорание при прохождении через них импульса переходного процесса при броске напряжения с амплитудой, которая могла бы повредить блок РЬ1 110. Величина тока для плавких предохранителей 312 и 313 выше, чем величина тока для защиты источника электропитания 160. Поэтому за схемой подавления скачка напряжения переменного тока 225 расположен дополнительный плавкий предохранитель 367, последовательно с клеммой 371. Термопредохранитель 368 защищает узел 100 от перегрева и отключает мощность к источнику электропитания 160, если температура в корпусе узла 100 превышает заранее установленную величину.
Линейный датчик 230 является двухпроводным датчиком напряжения. Резистор 387 соединен с клеммой 302, а резистор 388 соединен с цепью за плавким предохранителем 312, т.е. точкой 316, и служит для обнаружения напряжения фазы на клемме 302 и обнаружения обрыва плавкого предохранителя 312. Резисторы 387 и 388 являются высокоомными, как правило, имеют сопротивление порядка 120 ком и рассчитаны на напряжение, по меньшей мере, 6 кВ, чтобы выдержать входные броски напряжения на клеммах 301 и 302. Резисторы 387 и 388 пропускают небольшой линейный ток к двухполупериодным выпрямительным мостам 389 и 390. Двухполупериодный выпрямительный мост 389 преобразует напряжение, подаваемое на резистор 387, и обеспечивает выход постоянного тока. Двухполупериодный выпрямительный мост 390 преобразует напряжение, подаваемое на резистор 388 и обеспечивает выход постоянного тока. Выходы постоянного тока двухполупериодных выпрямительных мостов 389 и 390 поступают через резисторы ограничения тока 391 и 392 к светодиодам в двойном оптроне 393. Конденсаторы 394 и 395 сглаживают пульсацию и обеспечивают работу светодиодов по всему циклу промышленной частоты при подаче питания на клеммы 302 и 316. Двойной оптрон 393 обеспечивает подачу сигналов через резисторы 396 и 397 на клеммы 398 и 399. Резисторы 396 и 397 ограничивают выходной ток в случае короткого замыкания на клеммах 398 и 399.
Выходы от клемм 398 и 399 подаются на логические входные цепи (не показаны) процессора 150 (см. фиг. 1).
Фиг. 4 представляет собой концептуальную схему реализации устройства, показанного на фиг. 3, и иллюстрирует альтернативное устройство с емкостной связью, где не требуется никакой мощности переменного тока. На фиг. 4 представлены разделительные конденсаторы 421, 422 и 423 и их соответствующие делители напряжения 426, 427 и 428, соединенные с портом ввода мощности переменного тока 405. Порт ввода мощности переменного тока 405 защищен отдельными плавкими предохранителями 410, 411 и 412, которые обеспечивают защиту от сверхтоков в случае выхода из строя разделительных конденсаторов 421, 422 или 423 из-за короткого замыкания. Как описано выше, порт ввода мощности переменного тока 205 соединен с линией электропитания 115. Порт ввода мощности переменного тока 405 соединен с дополнительной линией электропитания, имеющей до трех фаз.
Описанные здесь методики являются примерными и не должны рассматриваться как некое конкретное ограничение настоящего изобретения. Следует понимать, что специалисты в данной области техники могут использовать различные альтернативы, комбинации и модификации устройства. Настоящее изобретение охватывает все такие альтернативы, модификации и модификации, которые находятся в пределах приложенной формулы изобретения.

Claims (16)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Система связи по линии электропитания, содержащая порт ввода мощности переменного тока для соединения с линией электропитания переменного тока;
    порт вывода мощности переменного тока для обеспечения питания системы от указанной линии электропитания переменного тока;
    схему подавления скачков напряжения переменного тока, ограничивающую напряжение в указанном порту вывода мощности переменного тока;
    порт передачи данных;
    емкостной элемент связи для передачи сигнала данных между указанным портом ввода мощности переменного тока и указанным портом передачи данных; и схему подавления бросков напряжения порта передачи данных, ограничивающую напряжение в указанном порту передачи данных.
  2. 2. Система по п.1, в которой указанная линия электропитания переменного тока включает множест
    - 5 010988 во фазовых проводов питания, и в которой указанный порт ввода мощности переменного тока служит для соединения с указанным множеством фазовых проводов питания.
  3. 3. Система по п.2, в которой указанный емкостной элемент связи служит для передачи сигналов данных между указанным портом передачи данных и больше чем одним из указанного множества фазовых проводов питания.
  4. 4. Система по п.3, в которой указанный емкостной элемент связи соединяет первый сигнал данных, имеющий первую фазу с первым из указанного множества фазовых проводов питания, и в которой указанный емкостной элемент связи соединяет второй сигнал данных, имеющий вторую фазу со вторым из указанного множества фазовых проводов питания.
  5. 5. Система по п.1, дополнительно содержащая индуктивный дроссель, который изолирует указанную схему подавления скачка напряжения переменного тока от указанного порта ввода мощности переменного тока, в которой указанный индуктивный дроссель имеет высокое полное сопротивление на частоте указанного сигнала данных.
  6. 6. Система по п.5, в которой указанный индуктивный дроссель выполнен в виде множества дросселей, соединенных последовательно с указанным портом ввода мощности переменного тока.
  7. 7. Система по п.5, дополнительно содержащая плавкий предохранитель для защиты указанного порта вывода мощности переменного тока, в которой указанная схема подавления скачка напряжения переменного тока включает разрядник бросков напряжения малой емкости, имеющий (а) первую клемму, соединенную с клеммой указанного индуктивного дросселя, расположенного рядом с указанным портом ввода мощности переменного тока, и (Ь) вторую клемму, соединенную с клеммой указанного индуктивного дросселя, расположенного рядом с указанным портом выходной мощности переменного тока.
  8. 8. Система по п.5, в которой указанная схема подавления скачка напряжения переменного тока включает разрядник бросков напряжения, включенный параллельно указанному индуктивному дросселю.
  9. 9. Система по п.8, в которой указанный разрядник бросков напряжения включает газоразрядную трубку.
  10. 10. Система по п.1, дополнительно содержащая фильтр нижних частот, включенный последовательно с указанным портом выходной мощности переменного тока.
  11. 11. Система по п.1, в которой указанная схема подавления скачка напряжения переменного тока включает разрядник бросков напряжения, включенный между указанным портом выходной мощности переменного тока и заземлением.
  12. 12. Система по п.1, в которой указанная схема подавления бросков напряжения порта передачи данных включает газоразрядную трубку и разрядник типа лавинного диода.
  13. 13. Система по п.1, дополнительно содержащая резистор, который снимает напряжение с указанного порта ввода мощности переменного тока; конвертер, который преобразует указанное снятое напряжение в напряжение постоянного тока, и оптрон, который получает указанное напряжение постоянного тока и обеспечивает подачу сигнала к логическому выходу.
  14. 14. Система по п.1, дополнительно содержащая первый плавкий предохранитель, имеющий первый режим по току и включенный последовательно с указанным портом ввода мощности переменного тока; и второй плавкий предохранитель, имеющий второй режим по току и включенный последовательно с указанным портом выходной мощности переменного тока, в которой указанные первый и второй режимы по току отличаются друг от друга.
  15. 15. Система по п.1, в которой указанный порт ввода мощности переменного тока представляет собой первый порт мощности переменного тока, а указанная линия электропитания переменного тока представляет собой первую линию электропитания переменного тока, и в которой указанная система дополнительно включает второй порт ввода мощности переменного тока для подключения ко второй линии электропитания переменного тока.
  16. 16. Система по п.15, в которой указанная вторая линия электропитания переменного тока включает множество фазовых проводов питания и в которой указанный второй порт ввода мощности переменного тока служит для соединения с указанным множеством фазовых проводов питания.
EA200701922A 2005-05-20 2006-01-23 Система связи по линии электропитания EA200701922A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/133,594 US7339458B2 (en) 2005-05-20 2005-05-20 Power line communications interface and surge protector
PCT/US2006/002228 WO2006127058A2 (en) 2005-05-20 2006-01-23 Power line communications interface and surge protector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA010988B1 true EA010988B1 (ru) 2008-12-30
EA200701922A1 EA200701922A1 (ru) 2008-12-30

Family

ID=37448300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200701922A EA200701922A1 (ru) 2005-05-20 2006-01-23 Система связи по линии электропитания

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7339458B2 (ru)
EP (1) EP1883866B1 (ru)
KR (1) KR101205168B1 (ru)
CN (1) CN100593143C (ru)
AU (1) AU2006249723B2 (ru)
BR (1) BRPI0609339A2 (ru)
CA (1) CA2599068C (ru)
EA (1) EA200701922A1 (ru)
ES (1) ES2451501T3 (ru)
MX (1) MX2007009101A (ru)
WO (1) WO2006127058A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU185926U1 (ru) * 2018-05-23 2018-12-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Устройство передачи информации по цепям питания

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6480510B1 (en) 1998-07-28 2002-11-12 Serconet Ltd. Local area network of serial intelligent cells
US6549616B1 (en) 2000-03-20 2003-04-15 Serconet Ltd. Telephone outlet for implementing a local area network over telephone lines and a local area network using such outlets
US6842459B1 (en) 2000-04-19 2005-01-11 Serconet Ltd. Network combining wired and non-wired segments
IL152824A (en) 2002-11-13 2012-05-31 Mosaid Technologies Inc A socket that can be connected to and the network that uses it
US7605194B2 (en) * 2003-06-24 2009-10-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous dispersions of polymer-enclosed particles, related coating compositions and coated substrates
US7321291B2 (en) * 2004-10-26 2008-01-22 Current Technologies, Llc Power line communications system and method of operating the same
IL160417A (en) 2004-02-16 2011-04-28 Mosaid Technologies Inc Unit added to the outlet
US7873058B2 (en) 2004-11-08 2011-01-18 Mosaid Technologies Incorporated Outlet with analog signal adapter, a method for use thereof and a network using said outlet
US7764943B2 (en) * 2006-03-27 2010-07-27 Current Technologies, Llc Overhead and underground power line communication system and method using a bypass
US8310081B2 (en) * 2006-04-04 2012-11-13 Adc Gmbh Power line communications coupler for effecting signal coupling between electric signaling equipment and an electric power system
US7671701B2 (en) * 2006-06-09 2010-03-02 Current Technologies, Llc Method and device for providing broadband over power line communications
US7761079B2 (en) * 2006-06-09 2010-07-20 Current Technologies, Llc Power line communication device and method
US8154153B2 (en) * 2007-01-25 2012-04-10 Systems General Corp. Method and apparatus for providing a communication channel through an output cable of a power supply
US7876174B2 (en) 2007-06-26 2011-01-25 Current Technologies, Llc Power line coupling device and method
US7795994B2 (en) 2007-06-26 2010-09-14 Current Technologies, Llc Power line coupling device and method
EP2053254B1 (de) * 2007-10-24 2010-03-17 Festo AG & Co. KG Fluidische Ventilanordnung mit wenigstens einem Elektromagnetventil und einem Identifikationsdatenspeicher
WO2012026353A1 (ja) * 2010-08-24 2012-03-01 ソニー株式会社 送信装置、受信装置、および通信システム
EP2608356B1 (en) * 2011-12-19 2014-07-23 Vetco Gray Controls Limited Protecting Against Transients in a Communication System
EP2608357B1 (en) * 2011-12-19 2014-07-23 Vetco Gray Controls Limited Protecting against transients in a communication system
US8903020B2 (en) * 2012-11-19 2014-12-02 Yi Chang Hsiang Industrial, Co., Ltd. Radio signal receiving system
EP2784894A1 (en) 2013-03-28 2014-10-01 Vetco Gray Controls Limited Protecting against transients in a power control system
KR101471438B1 (ko) * 2013-10-28 2014-12-10 김영수 양방향 통신루프에 결합된 아이솔레이터를 포함하는 통신 복구 기능을 구비한 환경감지 시스템
US10348418B1 (en) * 2014-07-22 2019-07-09 Esker Technologies, LLC Transient and spurious signal filter
US9495865B2 (en) 2014-11-24 2016-11-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Power-line communications
FR3036903A1 (fr) * 2015-06-01 2016-12-02 Sagemcom Energy & Telecom Sas Procede d'injection de signaux par courant porteur en ligne, et dispositif d'injection ou de reception
WO2017120246A1 (en) * 2016-01-04 2017-07-13 Gabriel Patent Technologies, Llc Device that improves instantaneous current flow into an ac to dc power supply
GB201608819D0 (en) * 2016-05-19 2016-07-06 Cooper Technologies Co Electronic device and surge handling
EA031130B1 (ru) * 2016-06-28 2018-11-30 Анастасия Анатольевна Новикова Способ и устройство для передачи информации по линиям электроснабжения
CN106374978A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 阳光电源股份有限公司 电力载波信号耦合电路及通信系统
US10153807B1 (en) * 2017-08-14 2018-12-11 The Boeing Company Communication of multiple data streams over ground power lines
KR101959190B1 (ko) * 2017-09-27 2019-03-19 한국전력공사 변전 설비와 알티유를 위한 접속 장치
US11355925B2 (en) * 2018-01-30 2022-06-07 Hitachi Energy Switzerland Ag System design solution for DC grid cost reduction and risk minimization

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3846638A (en) * 1972-10-02 1974-11-05 Gen Electric Improved coupling arrangement for power line carrier systems
US5278771A (en) * 1991-07-12 1994-01-11 Seti Corporation Programmable timed electrical power management device
US5870016A (en) * 1997-02-03 1999-02-09 Eva Cogenics Inc Euaday Division Power line carrier data transmission systems having signal conditioning for the carrier data signal
RU2143784C1 (ru) * 1998-06-26 1999-12-27 Молочков Виктор Федорович Широкополосное устройство присоединения с направленными свойствами
US6703943B1 (en) * 1998-09-07 2004-03-09 Robert Lalla Assembly for signal transfer between a receiving station and a transmitting station as well as for power supply of the transmitting station

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4616286A (en) * 1982-08-02 1986-10-07 Puroflow Corporation Power line filter
US5805053A (en) * 1996-10-21 1998-09-08 Elcom Technologies, Inc. Appliance adapted for power line communications
US6118639A (en) * 1997-05-30 2000-09-12 Goldstein; Richard Fast acting disconnect system for protecting surge suppressors and connected utilization equipment from power line overvoltages
US6184464B1 (en) * 1998-04-27 2001-02-06 Square D Company Protective containment apparatus for potted electronic circuits
DE10027155A1 (de) * 2000-05-31 2001-12-06 Efen Elektrotech Fab Elektrische Ankoppeleinheit für hochfrequente Datenströme
JP2002051455A (ja) * 2000-08-04 2002-02-15 Sony Corp 保護装置および通信装置
EA200500667A1 (ru) * 2002-10-17 2005-08-25 Эмбиент Корпорейшн Повторители, совместно использующие общую среду для связи
US7420459B2 (en) * 2003-01-28 2008-09-02 Gateway Inc. Powerline networking device
US7158041B2 (en) * 2004-06-08 2007-01-02 Northern Technologies, Inc. Electrical protection device and method for a communication circuit
US7148799B2 (en) * 2004-12-14 2006-12-12 Ambient Corporation Arrangement of daisy chained inductive couplers for data communication

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3846638A (en) * 1972-10-02 1974-11-05 Gen Electric Improved coupling arrangement for power line carrier systems
US5278771A (en) * 1991-07-12 1994-01-11 Seti Corporation Programmable timed electrical power management device
US5870016A (en) * 1997-02-03 1999-02-09 Eva Cogenics Inc Euaday Division Power line carrier data transmission systems having signal conditioning for the carrier data signal
RU2143784C1 (ru) * 1998-06-26 1999-12-27 Молочков Виктор Федорович Широкополосное устройство присоединения с направленными свойствами
US6703943B1 (en) * 1998-09-07 2004-03-09 Robert Lalla Assembly for signal transfer between a receiving station and a transmitting station as well as for power supply of the transmitting station

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU185926U1 (ru) * 2018-05-23 2018-12-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Устройство передачи информации по цепям питания

Also Published As

Publication number Publication date
AU2006249723A1 (en) 2006-11-30
AU2006249723B2 (en) 2010-04-01
EP1883866A2 (en) 2008-02-06
EP1883866B1 (en) 2013-11-20
MX2007009101A (es) 2007-09-12
WO2006127058A3 (en) 2007-05-03
US20060262881A1 (en) 2006-11-23
EA200701922A1 (ru) 2008-12-30
CN100593143C (zh) 2010-03-03
KR101205168B1 (ko) 2012-11-27
CA2599068C (en) 2014-10-14
CA2599068A1 (en) 2006-11-30
EP1883866A4 (en) 2012-02-01
CN101180586A (zh) 2008-05-14
WO2006127058A2 (en) 2006-11-30
US7339458B2 (en) 2008-03-04
ES2451501T3 (es) 2014-03-27
BRPI0609339A2 (pt) 2010-03-16
KR20080016526A (ko) 2008-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA010988B1 (ru) Система связи по линии электропитания
US7529073B2 (en) Protecting medium voltage inductive coupled device from electrical transients
US5136455A (en) Electromagnetic interference suppression device
US7221550B2 (en) Surge protection device and method
JP2008047517A (ja) 連接装置
CN112019039A (zh) 一种高等级浪涌防护高emi性能的电源接口电路
US6778375B1 (en) Hybrid MOV/gas-tube AC surge protector for building entrance
US8625246B2 (en) DSL protection circuit
US20120147509A1 (en) TBF Compatible with Input Power Including GFCI
EP2773004B1 (en) Connection apparatus circuit and high voltage surge protection method thereof
RU2658657C2 (ru) Устройство и способ защиты от перенапряжений
CN107979273A (zh) 电源滤波保护电路
US20160322810A1 (en) System and method for providing surge protection
JPS59220017A (ja) 変圧器用サ−ジ吸収装置
KR101196339B1 (ko) 고고도 전자기파 필터(ｈｅｍｐ)용 센싱회로모듈
CN211151532U (zh) 便携式数据通信台站
MXPA04008884A (es) Producto de acero y metodo de manufactura.
CN116581723A (zh) 一种具有过电压保护的干扰抑制滤波器电路
JP2019216387A (ja) 通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU