JP2006101468A - Method of superimposing power line communication signal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、相の異なる電力線への電力線通信信号重畳方式に関する。 The present invention relates to a power line communication signal superposition method for power lines having different phases.
3相3線式電力線に電力線通信信号を重畳する従来の方式を図4に従って説明する。R相の電力線10とS相の電力線20との間に端末Aが接続され、S相の電力線20とT相の電力線30との間に端末Bが接続され、T相の電力線30とR相の電力線10との間に端末Cが接続される。
A conventional method of superimposing a power line communication signal on a three-phase three-wire power line will be described with reference to FIG. The terminal A is connected between the R-
また、R相の電力線10とS相の電力線20とT相の電力線30との間には結合回路100が接続される。結合回路100は、低周波成分を遮断する第一のコンデンサC1と第二のコンデンサC2とトランスTから構成され、トランスTは一次コイルL1、二次コイルL2を有する。
A
すなわち、R相の電力線10とS相の電力線20との間は、第一のコンデンサC1とトランスTの一次コイルL1とからなる直列回路を介して接続され、S相の電力線20とT相の電力線30との間は、トランスTの二次コイルL2と第二のコンデンサC2とからなる直列回路を介して接続される。また、T相の電力線30とR相の電力線10との間は、第二のコンデンサC2、トランスT、第一のコンデンサC1を介して接続される。
That is, the R-
これによって、R相の電力線10とS相の電力線20との間に接続される端末A、S相の電力線20とT相の電力線30との間に接続される端末B、T相の電力線30とR相の電力線10との間に接続される端末Cとの間における電力線通信が可能となる(例えば、特許文献1参照。)。
Accordingly, the terminal A connected between the R-
上記構成では、電力線間にトランスを接続することで3相3線式電力線のいずれの2線間との間でも電力線通信が可能となるが、電力線間に通信用端末を直接結合するので電圧駆動となり、通信用端末と電力線とのインピーダンスが整合しないと電力線に十分な信号を重畳できない。 In the above configuration, power line communication is possible between any two of the three-phase three-wire power lines by connecting a transformer between the power lines. However, since the communication terminal is directly coupled between the power lines, voltage driving is possible. Thus, if the impedances of the communication terminal and the power line are not matched, a sufficient signal cannot be superimposed on the power line.
本発明は、電力線通信用端末から電流駆動により同時に多数の電力線に電力線通信信号を重畳することを目的とする。 An object of the present invention is to superimpose a power line communication signal on a large number of power lines simultaneously by current driving from a power line communication terminal.
上記課題を解決するため、複数の系統に分配された複数相の屋内配電線と、前記各屋内配電線がそれぞれ個別に挿通された環状の第1のフェライトコアと、前記各第1のフェライトコアにそれぞれ同一方向に一回以上巻回されると共に互いに直列に接続された導体線とを有し、前記導体線の両端を電力線通信装置のモデムの入出力端に接続した。 In order to solve the above problems, a plurality of indoor distribution lines distributed to a plurality of systems, an annular first ferrite core into which each of the indoor distribution lines is individually inserted, and each of the first ferrite cores And conductor wires wound in the same direction at least once and connected in series with each other, and both ends of the conductor wires are connected to the input / output ends of the modem of the power line communication device.
また、前記導体線を異なる分配系統間の同一相同士で互いに直列に接続した。 Moreover, the said conductor wire was mutually connected in series by the same phase between different distribution systems.
また、互いに異なる相でそれぞれ直列に接続された前記導体線同士を異なる相同士で互いに並列に接続した。 In addition, the conductor wires connected in series in different phases were connected in parallel in different phases.
また、前記導体線を同一の分配系統内における異なる相同士で互いに直列に接続した。 Moreover, the said conductor wire was mutually connected in series by different phases in the same distribution system.
また、互いに異なる分配系統でそれぞれ直列に接続された前記導体線同士を異なる分配系統同士で互いに並列に接続した。 The conductor wires connected in series in different distribution systems are connected in parallel in different distribution systems.
また、前記各分配系統には前記各相の屋内配電線に対して対となる共通の中性線が設けられ、前記中性線が挿通される環状の第2のフェライトコアを設け、前記第1のフェライトコアに巻回された前記導体線を前記第2のフェライトコアにも一回以上巻回し、前記第1のフェライトコアへの巻回方向と前記第2のフェライトコアへの巻回方向とを互いに逆とした。 Each distribution system is provided with a common neutral wire that is paired with the indoor distribution wires of each phase, and is provided with an annular second ferrite core through which the neutral wire is inserted. The conductor wire wound around one ferrite core is wound around the second ferrite core one or more times, and the winding direction around the first ferrite core and the winding direction around the second ferrite core Were reversed.
また、複数の系統に分配された複数相の屋内配電線及び中性線と、前記各屋内配電線がそれぞれ個別に挿通された環状の第1のフェライトコアと、前記中性線が挿通された環状の第2のフェライトコアと、前記各第1のフェライトコア及び前記第2のフェライトコアに一回以上巻回された導体線とを有し、前記導体線を同一の分配系統内の異なる相同士で互いに並列に接続すると共に、前記第2のフェライトコアに対しては直列に接続し、前記第1のフェライトコアへの巻回方向と前記第2のフェライトコアへの巻回方向とを互いに逆とし、直並列接続された前記導体線の両端を電力線通信装置のモデムの入出力端に接続した。 In addition, the multi-phase indoor distribution lines and neutral wires distributed to a plurality of systems, the annular first ferrite cores into which the indoor distribution lines are individually inserted, and the neutral wires are inserted. An annular second ferrite core, and a conductor wire wound around the first ferrite core and the second ferrite core at least once, and the conductor wire is different in the same distribution system. Are connected in parallel to each other and connected in series to the second ferrite core, and the winding direction around the first ferrite core and the winding direction around the second ferrite core are mutually connected. On the other hand, both ends of the conductor wires connected in series and parallel were connected to the input / output ends of the modem of the power line communication device.
また、前記直並列接続された前記導体線を前記異なる分配系統同士で互いに並列に接続した。 Further, the conductor wires connected in series and parallel are connected in parallel to each other in the different distribution systems.
請求項1によれば、複数の系統に分配された複数相の屋内配電線と、各屋内配電線がそれぞれ個別に挿通された環状の第1のフェライトコアと、各第1のフェライトコアにそれぞれ同一方向に一回以上巻回されると共に互いに直列に接続された導体線とを有し、導体線の両端を電力線通信装置のモデムの入出力端に接続したので、同時に多数の屋内配電線に電力線通信信号を重畳できる。また、モデムの負荷が軽くなるので、信号を効率的に重畳できる。 According to the first aspect, the multi-phase indoor distribution lines distributed to the plurality of systems, the annular first ferrite cores into which the respective indoor distribution lines are individually inserted, and the first ferrite cores, respectively. It has conductor wires wound in the same direction at least once and connected in series with each other, and both ends of the conductor wires are connected to the input / output ends of the modem of the power line communication device. A power line communication signal can be superimposed. In addition, since the load on the modem is reduced, signals can be efficiently superimposed.
また、請求項2によれば、導体線を異なる分配系統間の同一相同士で互いに直列に接続したので、各系統の同一層の屋内配電線に電力線通信信号を重畳できる。 According to the second aspect, since the conductor lines are connected in series with each other in the same phase between different distribution systems, the power line communication signal can be superimposed on the indoor distribution lines in the same layer of each system.
また、請求項3によれば、互いに異なる相でそれぞれ直列に接続された導体線同士を異なる相同士で互いに並列に接続したので、各系統の全ての屋内配電線に電力線通信信号を重畳できる。 According to the third aspect, since the conductor wires connected in series in different phases are connected in parallel in different phases, the power line communication signal can be superimposed on all the indoor distribution lines in each system.
また、請求項4によれば、導体線を同一の分配系統内における異なる相同士で互いに直列に接続したので、系統毎に電力線通信信号を重畳できる。 According to the fourth aspect, since the conductor lines are connected in series with different phases in the same distribution system, the power line communication signal can be superimposed for each system.
また、請求項5によれば、互いに異なる分配系統でそれぞれ直列に接続された導体線同士を異なる分配系統同士で互いに並列に接続したので、各系統の全ての屋内配電線に電力線通信信号を重畳できる。
According to
また、請求項6によれば、各分配系統には前記各相の屋内配電線に対して対となる共通の中性線が設けられ、中性線が挿通される環状の第2のフェライトコアを設け、第1のフェライトコアに巻回された導体線を第2のフェライトコアにも一回以上巻回し、第1のフェライトコアへの巻回方向と第2のフェライトコアへの巻回方向とを互いに逆としたので、信号の重畳効率がアップすると共に、伝送線としての屋内配電線の平衡度が改善されて不要輻射が減少する。
Further, according to
また、請求項7によれば、複数の系統に分配された複数相の屋内配電線及び中性線と、各屋内配電線がそれぞれ個別に挿通された環状の第1のフェライトコアと、中性線が挿通された環状の第2のフェライトコアと、各第1のフェライトコア及び第2のフェライトコアに一回以上巻回された導体線とを有し、導体線を同一の分配系統内の異なる相同士で互いに並列に接続すると共に、第2のフェライトコアに対しては直列に接続し、第1のフェライトコアへの巻回方向と第2のフェライトコアへの巻回方向とを互いに逆とし、直並列接続された導体線の両端を電力線通信装置のモデムの入出力端に接続したので、モデムとのインピーダンス整合が得られる。また、屋内配電線の平衡度が改善されて不要輻射が減少する。
Further, according to
また、請求項8によれば、直並列接続された導体線を異なる分配系統同士で互いに並列に接続したので、全ての系統の屋内配電線に電力線通信信号を重畳できる。 According to the eighth aspect of the present invention, since the conductor lines connected in series and parallel are connected in parallel with each other in different distribution systems, the power line communication signal can be superimposed on the indoor distribution lines of all systems.
図1は本発明の第1の実施形態を示す。三相の屋外配電線R、S、Tは分電盤1によって複数の系統(例えばA、B、Cの3系統)に分配される。第1の分配系統AにはRa、Sa、Taの三相の屋内配電線が接続され、第2の分配系統BにはRb、Sb、Tbの三相の屋内配電線が接続され、第3の分配系統CにはRc、Sc、Tcの三相の屋内配電線が接続される。屋内配電線Ra、Rb、Rcは互いに同相(R相)、屋内配電線Sa、Sb、Scは互いに同相(S相)、屋内配電線Ta、Tb、Tcは互いに同相(T相)である。これらの屋内配電線Ra〜Tcから、例えばアパート内の各家庭に適宜に電力が分配供給される。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. The three-phase outdoor distribution lines R, S, and T are distributed to a plurality of systems (for example, three systems of A, B, and C) by the
各屋内配電線Ra〜Tcの上流側の位置、すなわち、分電盤1に近い位置には各屋内配電線Ra〜Tcが挿通された環状のフェライトコア2が設けられる。このフェライトコア2は、図3に示すように、二つに分割された半円形の2分割フェライトコア2A、2Bによって構成し、それらを樹脂ケース3A、3B内に収め、樹脂ケース3A、3Bに係止手段(図示せず)を設けることで、2分割フェライトコア2A、2Bの接合面を合わせるようにすれば、各屋内配電線Ra〜Tcを分電盤1に接続した状態で環状となったフェライトコア2に挿通することが容易である。
An
そして、図1に示すように、第1の分配系統Aの、屋内配電線Raを第1のフェライトコア2a1に、屋内配電線Saを第1のフェライトコア2a2に挿通し、屋内配電線Taを第1のフェライトコア2a3に挿通し、第2の分配系統Bの、屋内配電線Rbを第1のフェライトコア2b1に、屋内配電線Sbを第1のフェライトコア2b2に挿通し、屋内配電線Tbを第1のフェライトコア2b3に挿通し、第3の分配系統Cの、屋内配電線Rcを第1のフェライトコア2c1に、屋内配電線Scを第1のフェライトコア2c2に挿通し、屋内配電線Tcを第1のフェライトコア2c3に挿通する。 As shown in FIG. 1, the indoor distribution line Ra of the first distribution system A is inserted into the first ferrite core 2a1, the indoor distribution line Sa is inserted into the first ferrite core 2a2, and the indoor distribution line Ta is connected. Insert the first ferrite core 2a3, the indoor distribution line Rb of the second distribution system B through the first ferrite core 2b1, the indoor distribution line Sb through the first ferrite core 2b2, and the indoor distribution line Tb. Is inserted into the first ferrite core 2b3, the indoor distribution line Rc of the third distribution system C is inserted into the first ferrite core 2c1, and the indoor distribution line Sc is inserted into the first ferrite core 2c2. Tc is inserted through the first ferrite core 2c3.
また、各第1のフェライトコア2a1〜2c3には導体線4が1回以上同一方向に巻回されるが、導体線4は図3の分割第1のフェライトコア2A、2Bを予め開いた状態でその一方に巻回しておくことで巻回が容易である。なお、図1では導体線4が挿通された状態であるが、この状態は1回の巻回とする。
Further, the
そして、各分配系統における同相の屋内配電線がそれぞれ挿通された各第1のフェライトコアには共通の導体線が巻回される。 And a common conductor wire is wound around each 1st ferrite core in which the in-phase indoor distribution line in each distribution system was inserted, respectively.
すなわち、第1の分配系統Aの屋内配電線Raが挿通された第1のフェライトコア2a1と第2の分配系統Bの屋内配電線Rbが挿通された第1のフェライトコア2b1と第3の分配系統Cの屋内配電線Rcが挿通された第1のフェライトコア2c1には導体線4rが直列に巻回され、第1の分配系統Aの屋内配電線Saが挿通された第1のフェライトコア2a2と第2の分配系統Bの屋内配電線Sbが挿通された第1のフェライトコア2b2と第3の分配系統Cの屋内配電線Scが挿通された第1のフェライトコア2c2には導体線4sが直列に巻回され、第1の分配系統Aの屋内配電線Taが挿通された第1のフェライトコア2a3と第2の分配系統Bの屋内配電線Tbが挿通された第1のフェライトコア2b3と第3の分配系統Cの屋内配電線Tcが挿通された第1のフェライトコア2c3には導体線4tが直列に巻回される。各導体線4r、4s、4tは並列に接続され、並列接続された導体線4の両端は電力線通信装置5のモデム5aの入出力端に接続される。
That is, the first ferrite core 2a1 through which the indoor distribution line Ra of the first distribution system A is inserted, the first ferrite core 2b1 through which the indoor distribution line Rb of the second distribution system B is inserted, and the third distribution. A
そして、電力線通信装置5から電力線通信信号が出力されると、その信号電流が各導体線4r、4s、4tに流れ、各屋内配電線Ra〜Tcには誘起された信号が流れる。この際、各導体線4r、4s、4tはそれぞれ複数の第1のフェライトコアに巻回されるので、モデム5a側から見たインピーダンスが高くなり、各屋内配電線Ra〜Tcに効率的に信号を重畳できる。
And if a power line communication signal is output from the power
ここで、任意の屋内配電線(例えば、図1のTc)に他の第1のフェライトコア7を挿通し、第1のフェライトコア7に巻回された導体線8を他の電力線通信装置6のモデム6aに接続すれば、電力線通信装置5と6との間で通信が可能となる。
Here, the other
図2は本発明の第2の実施形態を示す。ここでは、第1の分配系統Aにおける屋内配電線Ra、Sa、Taがそれぞれ挿通された第1のフェライトコア2a1、2a2、2a3に導体線4aが巻回され、第2の分配系統Bにおける屋内配電線Rb、Sb、Tbがそれぞれ挿通された第1のフェライトコア2b1、2b2、2b3に導体線4bが巻回され、第3の分配系統Cにおける屋内配電線Rc、Sc、Tcがそれぞれ挿通された第1のフェライトコア2c1、2c2、2c3に導体線4cが巻回される。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. Here, the
そして、導体線4a、4b、4cが並列に接続され、並列接続された導体線4の両端が電力線通信装置5のモデム5aに接続される。そして、電力線通信装置5から電力線通信信号が出力されると、その信号電流が各導体線4r、4s、4tに流れ、各屋内配電線Ra〜Tcには誘起された信号が流れる。
The
また、任意の屋内配電線(例えば、図1のTc)に他のフェライトコア7を挿通し、フェライトコア7に巻回された導体線8を他の電力線通信装置6のモデム6aに接続すれば、電力線通信装置5と6との間で通信が可能となる。
Further, if another
図5及び図6はそれぞれ図1及び図2に対応し、配電線と対になる中性線がある場合の構成を示す。中性線は送電端側で接地され、三相四線式の送電方式となる。すなわち、三相の屋外配電線R、S、T及びそれらと対となる中性線Eは分電盤1によって複数の分配系統(例えばA、B、Cの3系統)に分配される。第1の分配系統AにはRa、Sa、Taの三相の屋内配電線と中性線Eaが接続され、第2の分配系統BにはRb、Sb、Tbの三相の屋内配電線と中性線Ebが接続され、第3分配の系統CにはRc、Sc、Tcの三相の屋内配電線と中性線Ecが接続される。
FIGS. 5 and 6 correspond to FIGS. 1 and 2, respectively, and show a configuration in the case where there is a neutral wire that is paired with a distribution line. The neutral wire is grounded at the power transmission end side and becomes a three-phase four-wire power transmission system. That is, the three-phase outdoor distribution lines R, S, and T and the neutral wires E that are paired with them are distributed to a plurality of distribution systems (for example, three systems of A, B, and C) by the
屋内配電線Ra、Rb、Rcは互いに同相(R相)、屋内配電線Sa、Sb、Scは互いに同相(S相)、屋内配電線Ta、Tb、Tcは互いに同相(T相)である。これらの屋内配電線Ra〜Tcから、例えばアパート内の各家庭に適宜に電力が分配供給される。また、中性線Ea、Eb、Ecも屋内に供給される。そして、例えば、第1の分配系統の屋内配電線Ra、Sa、Taと中性線Eaが供給された屋内においては、配電線Raと中性線Eaとが対となって電力を供給する。つまり、各中性線Ea、Eb、Ecはそれぞれ同一分配系統A、B、Cの各配電線と対となって電力を供給する。 The indoor distribution lines Ra, Rb, and Rc are in phase (R phase), the indoor distribution lines Sa, Sb, and Sc are in phase (S phase), and the indoor distribution lines Ta, Tb, and Tc are in phase (T phase). From these indoor distribution lines Ra to Tc, for example, electric power is appropriately distributed and supplied to each home in the apartment. Neutral wires Ea, Eb, and Ec are also supplied indoors. Then, for example, in an indoor room where the indoor distribution lines Ra, Sa, Ta and the neutral line Ea of the first distribution system are supplied, the distribution line Ra and the neutral line Ea supply power as a pair. That is, the neutral wires Ea, Eb, and Ec supply power in pairs with the distribution lines of the same distribution system A, B, and C, respectively.
図5においては、第1の分配系統Aにおける中性線Eaが第2のフェライトコア2a4に挿通され、第2の分配系統Bにおける中性線Ebが第2のフェライトコア2b4に挿通され、第3の分配系統Cにおける中性線Ecが第2のフェライトコア2c4に挿通される。そして、各第2のフェライトコア2a4、2b4、2c4には導体線4eが巻回される。その巻回方向は第1のフェライトコア2a1〜2c3への巻回方向とは逆となる。導体線4eは他の導体線4r、4s、4tと並列に接続される。この構成によれば、各中性線Ea、Eb、Ecにも電力線通信信号が誘起するので、重畳効果がアップする。また、伝送線としての屋内配電線の平衡度が改善されて屋内配電線からの不要輻射が減少する。
In FIG. 5, the neutral wire Ea in the first distribution system A is inserted through the second ferrite core 2a4, the neutral wire Eb in the second distribution system B is inserted through the second ferrite core 2b4, 3 of the distribution system C is inserted through the second ferrite core 2c4. A conductor wire 4e is wound around each second ferrite core 2a4, 2b4, 2c4. The winding direction is opposite to the winding direction around the first ferrite cores 2a1 to 2c3. The conductor line 4e is connected in parallel with the
図6においても、第1の分配系統Aにおける中性線Eaが第2のフェライトコア2a4に挿通され、第2の分配系統Bにおける中性線Ebが第2のフェライトコア2b4に挿通され、第3の分配系統Cにおける中性線Ecが第2のフェライトコア2c4に挿通される。そして、各第2のフェライトコア2a4、2b4、2c4にはそれぞれ導体線4a、4b、4ceが巻回される。その巻回方向は第1のフェライトコア2a1〜2c3への巻回方向とは逆となる。この構成においても、各中性線Ea、Eb、Ecにも電力線通信信号が誘起するので、重畳効果がアップする。また、伝送線としての屋内配電線の平衡度が改善されて屋内配電線からの不要輻射が減少する。
Also in FIG. 6, the neutral wire Ea in the first distribution system A is inserted through the second ferrite core 2a4, the neutral wire Eb in the second distribution system B is inserted through the second ferrite core 2b4, 3 of the distribution system C is inserted through the second ferrite core 2c4. The
図7は第3の実施形態を示す。この構成は図6における各分配系統に設けられた第1のフェライトコア(2a1〜2a3、2b1〜2b3、2c1〜2c3)に巻回された導体線を並列に接続し、これを、第2のフェライトコア(2a4、2b4、2c4)に巻回された導体線とは直列に接続したものである。 FIG. 7 shows a third embodiment. In this configuration, the conductor wires wound around the first ferrite cores (2a1-2a3, 2b1-2b3, 2c1-2c3) provided in each distribution system in FIG. 6 are connected in parallel, The conductor wire wound around the ferrite core (2a4, 2b4, 2c4) is connected in series.
すなわち、図7において、第1の分配系統Aに用いられる導体線4aは第1のフェライトコア2a1〜2a3に同一方向に巻回され、しかも巻回された導体線4aが互いに並列に接続される。この導体線4aは第2のフェライトコア2a4にも巻回されるが、その巻回方向は逆となり、しかも、第1のフェライトコア2a1〜2a3に対して直列となる。
That is, in FIG. 7, the
また、第2の分配系統Bに用いられる導体線4bは第1のフェライトコア2b1〜2b3に同一方向に巻回され、しかも巻回された導体線4bが互いに並列に接続される。この導体線4bは第2のフェライトコア2b4にも巻回されるが、その巻回方向は逆となり、しかも、第1のフェライトコア2b1〜2b3に対して直列となる。
The
同様に、第3の分配系統Cに用いられる導体線4cは第1のフェライトコア2c1〜2c3に同一方向に巻回され、しかも巻回された導体線4cが互いに並列に接続される。この導体線4cは第2のフェライトコア2c4にも巻回されるが、その巻回方向は逆となり、しかも、第1のフェライトコア2c1〜2c3に対して直列となる。その他の構成は図6と同じである。
Similarly, the
図7の構成によると、モデム5aに接続される導体線4は第1のフェライトコア(2a1〜2a3、2b1〜2b3、2c1〜2c3)に巻回される部分で並列となり、第2のフェライトコア(2a4、2b4、2c4)に巻回された部分で直列となるので、モデム5aの入出力端から見た導体線4のインピーダンスは1個当たりのフェライトコアに巻回された導体線のインピーダンスに比較しても大きな変化はないので、モデムとのインピーダンス整合が得られやすい。
According to the configuration of FIG. 7, the
1:分電盤
2、7:フェライトコア
2A、2B:分割フェライトコア
3:樹脂ケース
4、8:導体線
5、6:電力線通信装置
5a、6a:モデム
R、S、T:屋外配電線
Ra〜Tc:屋内配電線
1:
Claims (8)
The power line communication signal superposition method according to claim 7, wherein the conductor lines connected in series and parallel are connected in parallel with each other in the different distribution systems.
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