JP2004194486A - Power line for distribution line carrier communications and impedance unit for live-wire construction utilizing it - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力線を通信線として使用する電力線搬送通信において、電力線が高周波的に不平衡であるために発生する信号の漏洩電界強度を低減させることが可能な配電線搬送通信用電力線、及びこの電力線に用いる活線作業用インピーダンスユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電力線(配電線)では2線式、3線式などにかかわりなく、その内の1線は接地線により接地されている場合が多く、この接地された線は中性線と呼ばれている。接地されていない他の線は区別するため非接地線という。このような電力線に高周波信号を重畳して通信を行ういわゆる電力線搬送通信がある。従来の電力線搬送通信では、複数の電力線搬送通信装置(一般的に送受信機)が、それぞれが有する結合回路(2端子を有する)の一端を中性線に、他端を非接地線に接続し、電力線を介して搬送波(高周波)によりデータを授受して互いの間で通信を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、中性線は接地線によって接地され、非接地線は接地されていないというアンバランスな構成のため、中性線と非接地線は高周波信号線としては不平衡状態になっている。このため、電力線搬送通信装置から送信された高周波信号が電力線の外部に漏洩し、漏洩電界の強度が高くなって、近接した他の電力線又は通信線を伝搬している他の通信に混信するなどの影響があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明による配電線搬送通信用電力線は、接地線により接地されるとともに、高周波信号を搬送波とする電力線搬送通信装置の出力の一端に接続された中性線と、前記電力線搬送通信装置の出力の他端に接続された非接地線とを含む電力線、
前記接地線の途中に直列接続され、前記電力線搬送通信の搬送周波数において所定のインピーダンスを有するインピーダンス素子を備え、前記接地線の高周波インピーダンスを高めて、前記中性線と前記非接地線との高周波における平衡度を高めるようにしたものである。
【0005】
また、この発明の活線工事用インピーダンスユニットは、電力線搬送通信周波数で所定のインピーダンスを有するインピーダンス素子、
前記インピーダンス素子の両極にそれぞれ設けられ、配電線の中性線を接地する接地線に装着して電気的に接続可能な2つの端子を備え、前記接地線の途中に前記2つの端子を接続した後、前記2つの端子の間で前記接地線を切断することにより、前記中性線の接地状態を開放することなく、前記インピーダンス素子を前記接地線に直列接続できるようにしたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1の配電線搬送通信用電力線の構成を示す構成図である。図1において、3線式電力線を構成する中性線2と非接地線1bとの間に結合回路6a6bを介して電力線搬送通信装置7a,7bが接続されている。中性線2は接地線3により接地されている。接地線3の途中にはインピーダンス素子4が換装されている。電力電源5a,5bは中性線2と非接地線1aおよび1bとの間に電力を供給している。
【0007】
次に、上記実施の形態1の配電線搬送通信用電力線の動作について、図1に従って説明する。電力線搬送通信装置7aは結合回路6aによって非接地線1bと中性線2との間に高周波信号を送信(又は受信)する。また、電力線搬送通信装置7bが結合回路6bによって非接地線1bと中性線2との間に接続されている。電力線通信装置7aと7bは、非接地線1bと中性線2とを信号線として使用して高周波搬送波を送受することで通信することができる。電力線搬送通信には1.7MHz以上30MHz以下の周波数帯を使用する。中性線2は、接地線3によって接地されている。接地線3には上記周波数帯域でほぼフラットなインダクタンスを有するインピーダンス素子4が取り付け(換装)されている。
【0008】
次に、インピーダンス素子4の構造と特性を説明する。図2に示すように、インピーダンス素子4は筒状(図では円筒としているが、多角筒ならよい)のフェライトコア14を筒の軸に平行な面で切断した部分コア14aと14bの2つの(複数の)部分を図3に示すように接地線3に換装した構造となっている。また、フェライトコア14は電力線搬送通信の搬送波周波数帯域の上限でも磁気特性が低下しない特性のものを使用することにより、この周波数帯域内で所定のインピーダンスを得ることが出来る。
次に、フェライトコア14を接地線3に取り付けた状態について説明する。図3はフェライトコア14を接地線3に装着した状態を示す図、図4はその断面説明図である。部分コア14a、14bは接地線3を挟み込むように取り付けられた後、粘着テープ17によって接地線3に固定される。
【0009】
フェライトコア14の換装により、搬送波周波数帯で接地線3のインピーダンスが大きくなるため、中性線2は同帯域において等価的に非接地となって非接地線1bと中性線2の平衡度が同帯域において改善される。非接地線1bと中性線2の平衡度が同帯域において改善されることにより、電力線搬送通信の搬送波信号を非接地線1bと中性線2との間に注入した場合のコモンモード電流が低減され、このコモンモード電流により生じる漏洩電界の強度が低減できる。なお、インピーダンス素子4を中性線2と接地線3の接合点にできるだけ近い位置に取り付けることで非接地線1bと中性線2の平衡度の改善効果をよりいっそう高めることができる。
電力周波数は搬送波通信周波数に比べて充分低いので、フェライトコア14による接地線3のインピーダンスの変化は電力周波数ではほとんど影響がない。
上記説明において、フェライトコア14は部分コア14a,14bを取り付けると説明したが、もちろん、筒状のフェライトコアに接地線3を貫通させてインピーダンス素子4を構成しても良い。また、図ではフェライトコア14は1個だけ図示しているが複数個取り付けても良い。また1個のフェライトコア14に接地線3を複数回貫通させても良い。
【0010】
実施の形態2.
図5はこの発明の実施の形態2の配電線搬送通信用電力線の構成を示す構成図である。なお、以下の各図において、同符号は同一または相当部分を示すので、その詳細な説明は省略する。図5では図1に示すインピーダンス素子4として図6に示すフェライトコア巻線ユニット24が用いられている。
【0011】
図7は図6に示すフェライトコア巻線ユニット24の内部の機能的な構成を示す構成図である。フェライトコア巻線ユニット24は接地線3と接続するための接続部29a、大地側Eと接続するための接続部29b、輪(リング)状のフェライトコア30、フェライトコア30に巻回された巻線部31を含む。巻線部31は接続部29a及び接続部29bに接続されている。また、巻線部31はフェライトコア30に2ターン以上(フェライトコアのリング内を貫通する線数が2以上)の回数巻きつけられている。
【0012】
実施の形態1の図1に示す接地線3が、フェライトコア14の中空部分を1回貫通しているだけなのに対し、実施の形態2では、巻線部31がフェライトコア30に2ターン以上巻きつけられており、ターン数の自乗倍でインダクタンスが大きくなるため、電力線搬送通信の帯域でのインピーダンス素子のインピーダンスの増加が実施の形態1に示すインピーダンス素子4と比較して大きくなるため、同帯域において接地線がより確実に等価的に非接地となって非接地線1bと中性線2の平衡度が同帯域において改善される。非接地線1bと中性線2の平衡度が同帯域において改善されることにより、電力線搬送通信の搬送波信号を非接地線1bと中性線2の間に注入した場合のコモンモード電流が低減され、このコモンモード電流により生じる漏洩電界の強度が低減できる。
また実施の形態1にて述べたインピーダンス素子4の取り付け位置と同様に、フェライトコア巻線ユニット24を中性線2と接地線3の接合点にできるだけ近い位置に取り付けることで、非接地線1bと中性線2の平衡度の改善効果を高めることができる。また複数個のフェライトコア巻き線ユニット24を直列に接続しても良い。
【0013】
実施の形態3.
図7はこの発明の実施の形態3の電力線搬送波通信用電力線の構成を示す構成図であり、図1のインピーダンス素子4としてインピーダンスアッパー35を用いたものである。
【0014】
図8は図7に示すインピーダンスアッパー35の構成を示す構成図である。インピーダンスアッパー35は接地線3と接続するための接続部29a、大地側Eと接続するための接続部29b、コイル41から構成されている。コイル41は接続部29a及び接続部29bに接続されている。
【0015】
コイル41により、電力線搬送通信の周波数帯域でのインピーダンスが大きくなり、非接地線1bと中性線2の平衡度が向上し、漏洩電界の強度が低減できる。ここでコイル41は空芯コイルでもよいし、フェライトコアを巻芯に備えたボビンに巻回したコイルでも良い。
【0016】
実施の形態4.
電力線搬送通信は、すでに多くの電力線が配設された最近になって出現した技術であるので、配電線搬送通信用電力線は新規に建設されるものよりも、既設の電力線を用いて搬送通信を行うことが多い。従って、図1に示すインピーダンス素子4の取り付けは活線作業で行うことが出来る方が好ましい。
実施の形態1の図2のフェライトコア14を取り付ける場合は、接地線3を切断する必要がないので活線のまま作業できる。しかし、実施の形態2、3の場合は接地線3を切断して、インピーダンス素子4を接続しなければならないので、この切断中の中性線2の接地状態を確保するためには、例えば作業中の代換え接地線の仮設が必要となり非能率である。
図9の活線工事用インピーダンスユニット9は、この発明の実施の形態2〜実施の形態3の配電線搬送通信用電力線のインピーダンス素子4に換えて用いることにより、活線作業で取り付けることが出来るようにしたものである。
【0017】
図10は、図9の活線工事用インピーダンスユニット9を具体化した本実施形態の活線工事用フェライト巻き線ユニット45の機能的構成を示す構成図である。
また、図11は図10に示す活線工事用フェライトコア巻線ユニット45の内部のかしめ部の詳細構造を示す構造図である。活線工事用フェライトコア巻線ユニット45は接地線3と接続するための第1かしめ部50a、大地側Eと接続するための第2かしめ部50b、フェライトコア30、巻線部31から構成されている。巻線部31は第1かしめ部50a及び第2かしめ部50bに接続されている。また、巻線部31はフェライトコア30に2ターン以上(リング内の貫通線数が2以上)の回数巻きつけられている。
【0018】
図10の第1、第2かしめ部は、図12に示すようにクランプ53a、53b、ボルト54a、54b、54c、54d、ナット55a、55b、55c、55d、針56、接続部57から構成されている。
【0019】
次に、図10に示す活線工事用フェライトコア巻線ユニット45を接地線3に活線工事で取り付ける方法を図12により説明する。図12(a)図において接地線3は被覆3Xにより覆われている。この接地線3を(被覆3Xの上からでも、あるいは被覆3Xをはぎ取ってからでもどちらでも良い)活線工事用フェライトコア巻き線ユニット45の端子(第1,第2かしめ部50a,50b)のクランプ53a,53bにより挟み込んで、ボルト54a、54b、54c、54d、ナット55a、55b、55c、55dにより締め付け、図12(b)のようにする。この時、針56が被覆3Xを貫通して接地線3とクランプとが導通する。次に図12(c)図に示すように、第1、第2クランプ50a,50bの間で接地線3を切断する。これにより、接地状態を開放することなく活線工事用フェライトコア巻線ユニット45を取り付けることが可能となる。
【0020】
また、活線工事用フェライトコア巻線ユニット45を接地線3に取り付けた後、接地線3を切断することで、電力線搬送通信の帯域でのインピーダンスが大きくなり、非接地線1bと中性線2との平衡度が向上し、漏洩電界の強度が低減できる。
なお、図には示さないが、活線工事用フェライトコア巻き線ユニット45を取り外す場合には、まず、切断されていた接地線3を互いに接続した後、第1,第2クランプを開放すれば、接地を保ったまま取り外すことが出来る。
【0021】
実施の形態5.
図13は実施の形態4の図9の活線工事用インピーダンスユニット9を具体化した実施の形態5の活線工事用インピーダンスアッパー61の機能構成図、図14はその構造図である。
活線工事用インピーダンスアッパー61は接地線3と接続するためのかしめ部50a、大地側Eと接続するためのかしめ部50b、コイル41、及びコイル41のインダクタンスを調整できる可動フェライトコア60を有している。可動フェライトコア60はコイル41の内部に入れたり出したりすることにより、コイル41のインダクタンスを調整することが出来る構造になっている。
また、かしめ部の構造は、発明の実施の形態4に示す図11と同じである。
【0022】
また、活線工事用インピーダンスアッパー61を接地線3に取り付ける方法は、発明の実施の形態4の図12に示す方法と同じである。
【0023】
活線工事用インピーダンスアッパー61を接地線3に取り付けることにより、電力線搬送通信の帯域での接地線3のインピーダンスが大きくなり、非接地線1bと中性線2の平衡度が向上し、漏洩電界の強度が低減できる。また、可動フェライトコア60により接地線3のインピーダンスをある程度調整できるので、使用する電力線搬送波の周波数に応じて、あるいは非接地線1bと中性線2との平衡度に応じて調整することにより、より平衡度を高めることが出来る。
【0024】
【発明の効果】
この発明の電力線搬送波通信用電力線は、以上に説明したように構成されているので、接地線の電力線搬送通信の帯域でのインピーダンスを高くすることが出来、よって、非接地線と中性線の搬送波周波数での平衡度が向上し、漏洩電界の強度が低減できるという効果を奏する。
【0025】
この発明に係る活線工事用インピーダンスユニットによれば、活線工事用インピーダンスユニットのクランプを活線状態の接地線に取付け、その後接地線を切断することで、接地線の活線状態を損なうことなく、接地線の途中に活線工事用インピーダンスユニットを直列に挿入することが出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1の配電線搬送通信用電力線の構成図である。
【図2】図1のフェライトコアの構造を示す構造図である。
【図3】図1のフェライトコアの取付け状態を説明する説明図である。
【図4】図3のフェライトコアの断面図である。
【図5】この発明の実施の形態2の配電線搬送通信用電力線の構成図である。
【図6】図5のフェライトコア巻線ユニットの構造を示す構造図である。
【図7】この発明の実施の形態3の配電線搬送通信用電力線の構成図である。
【図8】図7におけるインピーダンスアッパーの構造を示す構造図である。
【図9】この発明の実施の形態4のを示す活線工事用インピーダンスユニットの接続説明図である。
【図10】図9の活線工事用インピーダンスユニットの構造を示す構造図である。
【図11】図10の部分詳細構造図である。
【図12】この発明の実施の形態5の活線工事用インピーダンスユニットの構成図である。
【図13】図12に示す活線工事用インピーダンスユニットの構造図である。
【符号の説明】
1a,1b 非接地線、 2 中性線、 3 接地線、
4 インピーダンス素子、 5a,5b 電源、
6a,6b 結合回路、 7a,7b 電力線搬送通信装置、
14 フェライトコア、 14a,14b 部分コア、
17 粘着テープ、 24 フェライトコア巻き線ユニット、
29a,29b 接続部、 30 フェライトコア、 31 巻き線、
35 インピーダンスアッパー、41 コイル、
45 活線工事用フェライトコア巻き線ユニット、
50a 第1かしめ部、 50b 第2かしめ部、
53a,53b クランプ、 56 針、 60 可動フェライトコア、
61 活線工事用インピーダンスアッパー。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power line carrier communication communication power line using a power line as a communication line, and a power line for distribution line carrier communication capable of reducing a leakage electric field intensity of a signal generated because the power line is unbalanced at a high frequency. The present invention relates to a hot-line work impedance unit used for a power line.
[0002]
[Prior art]
Regarding power lines (distribution lines), one line is often grounded by a ground line regardless of a two-wire system or a three-wire system, and this grounded line is called a neutral line. Other lines that are not grounded are called ungrounded lines to distinguish them. There is a so-called power line carrier communication that performs communication by superimposing a high-frequency signal on such a power line. In conventional power line carrier communication, a plurality of power line carrier communication devices (generally, transceivers) connect one end of a coupling circuit (having two terminals) of each to a neutral line and the other end to a non-ground line. , Data is transmitted and received by a carrier wave (high frequency) via a power line, and communication is performed between them.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, because of the unbalanced configuration in which the neutral line is grounded by the ground line and the ungrounded line is not grounded, the neutral line and the ungrounded line are unbalanced as high-frequency signal lines. For this reason, the high-frequency signal transmitted from the power line carrier communication device leaks to the outside of the power line, the strength of the leaked electric field increases, and interference with other nearby power lines or other communication propagating through the communication line, etc. Was affected.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The power line for distribution line carrier communication according to the present invention is grounded by a ground line, and a neutral line connected to one end of the output of the power line carrier communication device using a high frequency signal as a carrier wave, and the output of the power line carrier communication device. A power line including an ungrounded line connected to the other end,
An impedance element having a predetermined impedance at a carrier frequency of the power line carrier communication is provided in series with the ground line, and a high-frequency impedance of the ground line is increased to increase a frequency of the neutral line and the non-ground line. In which the degree of equilibrium is increased.
[0005]
Further, the impedance unit for live line construction of the present invention is an impedance element having a predetermined impedance at a power line communication frequency,
Two terminals are provided on both poles of the impedance element, respectively, and are electrically connectable by being attached to a ground line for grounding a neutral line of a distribution line, and the two terminals are connected in the middle of the ground line. Then, the impedance element can be connected in series to the ground line without disconnecting the neutral state of the neutral line by disconnecting the ground line between the two terminals.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of a power line for distribution line carrier communication according to
[0007]
Next, the operation of the power line for distribution line carrier communication of the first embodiment will be described with reference to FIG. The power
[0008]
Next, the structure and characteristics of the
Next, a state in which the
[0009]
The replacement of the
Since the power frequency is sufficiently lower than the carrier communication frequency, the change in the impedance of the
In the above description, the
[0010]
FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a power line for distribution line carrier communication according to
[0011]
FIG. 7 is a configuration diagram showing a functional configuration inside the ferrite
[0012]
While the
Further, similarly to the mounting position of the
[0013]
FIG. 7 is a configuration diagram showing a configuration of a power line for power line carrier communication according to
[0014]
FIG. 8 is a configuration diagram showing a configuration of the impedance upper 35 shown in FIG. The impedance upper 35 includes a connecting
[0015]
The
[0016]
Since power line carrier communication is a recently emerging technology in which many power lines have already been installed, power lines for distribution line carrier communication use existing power lines rather than newly constructed ones to carry out carrier communication. Often done. Therefore, it is preferable that the mounting of the
When the
The impedance unit 9 for hot wire construction of FIG. 9 can be attached by hot wire work by replacing the
[0017]
FIG. 10 is a configuration diagram showing a functional configuration of a live wire construction
FIG. 11 is a structural diagram showing a detailed structure of a caulked portion inside the live wire construction ferrite
[0018]
The first and second caulking portions in FIG. 10 are composed of
[0019]
Next, a method for attaching the ferrite
[0020]
Also, by attaching the ferrite
Although not shown in the drawing, when removing the ferrite
[0021]
FIG. 13 is a functional configuration diagram of a live wire construction impedance upper 61 according to a fifth embodiment which embodies the hot wire construction impedance unit 9 of FIG. 9 of the fourth embodiment, and FIG. 14 is a structural diagram thereof.
The live wire construction impedance upper 61 has a caulked
The structure of the caulked portion is the same as that of the fourth embodiment shown in FIG.
[0022]
Further, the method of attaching the live wire construction impedance upper 61 to the
[0023]
By attaching the impedance upper 61 for live wire construction to the
[0024]
【The invention's effect】
Since the power line for power line carrier communication of the present invention is configured as described above, it is possible to increase the impedance of the ground line in the band of power line carrier communication, and therefore, the non-ground line and the neutral line This has the effect of improving the degree of balance at the carrier frequency and reducing the intensity of the leaked electric field.
[0025]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the impedance unit for live-line construction according to this invention, the clamp of the impedance unit for live-line construction is attached to the ground line in a live state, and then the ground line is cut, thereby impairing the live state of the ground line. Therefore, an effect is obtained that an impedance unit for live wire construction can be inserted in series in the middle of the ground wire.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a power line for distribution line carrier communication according to
FIG. 2 is a structural diagram showing a structure of a ferrite core of FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an attached state of a ferrite core of FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view of the ferrite core of FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram of a distribution line carrier communication power line according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a structural diagram showing the structure of the ferrite core winding unit of FIG. 5;
FIG. 7 is a configuration diagram of a power line for distribution line carrier communication according to
FIG. 8 is a structural diagram showing a structure of an impedance upper in FIG. 7;
FIG. 9 is a connection explanatory view of a live-line construction impedance unit according to
FIG. 10 is a structural view showing the structure of the impedance unit for live-line work in FIG. 9;
FIG. 11 is a partial detailed structural view of FIG. 10;
FIG. 12 is a configuration diagram of an impedance unit for live wire work according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a structural view of the live-line work impedance unit shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1a, 1b ungrounded wire, 2 neutral wire, 3 grounded wire,
4 impedance element, 5a, 5b power supply,
6a, 6b coupling circuit, 7a, 7b power line carrier communication device,
14 ferrite core, 14a, 14b partial core,
17 adhesive tape, 24 ferrite core winding unit,
29a, 29b connection part, 30 ferrite core, 31 winding,
35 impedance upper, 41 coil,
45 Ferrite core winding unit for live wire construction,
50a first caulking part, 50b second caulking part,
53a, 53b clamp, 56 needles, 60 movable ferrite core,
61 Impedance upper for live line construction.
Claims (9)
前記接地線の途中に直列接続され、前記高周波信号の周波数において所定のインピーダンスを有するインピーダンス素子を備え、
前記接地線の高周波インピーダンスを高めて、前記中性線と前記非接地線との平衡度を高めたことを特徴とする配電線搬送通信用電力線。A neutral line connected to one end of an output terminal of the power line communication device that is grounded by a ground line and uses a high frequency signal as a carrier wave, and a non-ground line connected to the other end of the output terminal of the power line communication device. And power lines, including
An impedance element having a predetermined impedance at a frequency of the high-frequency signal, which is connected in series along the ground line,
A power line for distribution line carrier communication, wherein the high-frequency impedance of the ground line is increased to increase the balance between the neutral line and the ungrounded line.
前記インピーダンス素子の両極にそれぞれ設けられ、配電線の中性線を接地する接地線に装着されて、前記接地線と電気的に接続可能な端子を備え、前記接地線の途中に前記端子を接続した後、前記両極の端子の間で前記接地線を切断することにより、前記中性線の接地状態を開放することなく、前記インピーダンス素子を前記接地線に直列接続できることを特徴とした活線工事用インピーダンスユニット。An impedance element having a predetermined impedance at the power line carrier communication frequency,
A terminal is provided on each of the two poles of the impedance element and is attached to a ground line for grounding a neutral line of a distribution line, and is provided with a terminal that can be electrically connected to the ground line. The terminal is connected in the middle of the ground line. Then, the impedance element can be connected in series to the ground line without disconnecting the grounding state of the neutral line by cutting the ground line between the terminals of the two poles. For impedance unit.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2004356771A (en) * | 2003-05-27 | 2004-12-16 | Matsushita Electric Works Ltd | Impedance improving unit, distribution board, distribution breaker, and receptacle box |
JP2006087246A (en) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Matsushita Electric Works Ltd | Distribution panel and wiring accessory and circuit breaker used therefor |
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2002
- 2002-12-13 JP JP2002362751A patent/JP4174312B2/en not_active Expired - Fee Related
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