JP3717860B2

JP3717860B2 - 電力線搬送通信用終端装置

Info

Publication number: JP3717860B2
Application number: JP2002064347A
Authority: JP
Inventors: 一雄村川; 光男服部
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: JP2003264486A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力線搬送通信における通信信号の反射・減衰を防止する電力線搬送通信用終端装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電力線または電灯線を用いた通信方式として、電力線を通信信号の伝送線路として用いる電力線搬送通信方式がある。また、住宅内の電力線の配線方式として単相３線方式が一般的に用いられ、電力線の２線間の交流信号に高周波の前記通信信号を重畳することで、電力線を用いて電力線搬送通信を行うことができる。図６はこの電力線搬送通信の概念を示す回路図であり、同図において、１は商用電源、２は光ファイバケーブル、３は信号変換器、４は各家庭内に引き込まれた屋内電力線、５は家電製品または通信機器などの電気機器、６は家庭製品や通信機器などの電気機器のプラグ（図上、線で表わしてある）、４Ａは前記プラグ６が差し込まれて、屋内電力線４から家庭製品や通信機器に電力を供給するための屋内電力線４側のコンセントである。前記信号変換器３は光ファイバケーブル２上に光信号として伝送されてきた通信信号を電気通信信号に変換して、屋内電力線４へ重畳したり（下り）、屋内電力線４に接続された通信機器から屋内電力線４を介して送信されてきた電気通信信号を光信号に変換し、光ファイバケーブル２を通じてその信号を送信する機能を有している（上り）。
【０００３】
電力線搬送通信の周波数帯域における屋内電力線４の特性インピーダンスは概ね数１０Ω〜１００Ω程度であり、通信信号が屋内電力線４の２線間に印加された場合には、この屋内電力線４からなる伝送線路にその通信信号が伝搬する。ところが、この屋内電力線４に接続される通信に供しない機器の屋内電力線４間のインピーダンスは機器の種類によって変動し、さらに周波数特性を有する。このため、通信信号が通信に供しない機器に到来した場合、インピーダンスの不整合により反射・減衰が発生する。また、屋内電力線４のコンセント４Ａが開放状態となっていたり、屋内電力線４に分岐箇所があったりすると、通信信号の反射・減衰が発生するため、通信信号の劣化が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の電力線搬送通信では屋内電力線４がコンセント４Ａ部で開放状態となったり分岐されたりして整合終端されていないことにより、またインピーダンスの不整合により通信信号の反射・減衰が発生し、このため、設備の構成や配線形態によっては通信ができなくなるという問題があった。さらに、屋内電力線４は、通信線のように、つまり往復２本で一対の平衡ケーブルとなっていないため平衡度が悪く、従って信号反射が大きくなり、これにより屋内電力線４からの電磁放射が大きくなり、周辺の電気製品や通信機器に電磁障害を与えるという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、屋内電力線の受電端となるコンセントに電力線搬送通信の周波数における特性インピーダンスに等しいインピーダンスを接続することで、屋内電力線の終端部における通信信号の反射・減衰を簡単に防止できる電力線搬送通信用終端装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的達成のために、本発明にかかる電力線搬送通信用終端装置は、電力線搬送通信の使用周波数帯域における屋内電力線間の特性インピーダンスと等価な終端抵抗と静電容量の直列回路とからなるインピーダンスが、屋内電力線のコンセントに対し差し込み可能なケース内に収納されていることを特徴とする。これにより、屋内電力線からなる搬送通信用の伝送線路としての特性インピーダンスを安定化して、屋内電力線の終端部での通信信号の反対・減衰を防止し、屋内電力線から周辺機器への電磁放射およびこれによる通信機器の故障を回避することができる。また本発明は、電力線搬送通信用終端装置は、前記終端抵抗と静電容量の直列回路に対して、コモンモードチョークコイルが並列に接続されていることを特徴とする。これにより、屋内電力線間の平衡度を向上させて、グランドに対して各屋内電力線間に生じるコモンモードノイズを除去でき、屋内電力線からの電磁ノイズの放射およびこの電磁ノイズの周辺機器への侵入を抑えることができる。
【０００８】
また、本発明にかかる電力線搬送通信用終端装置は、前記終端抵抗と静電容量の直列回路に対して、電圧抑圧型の雷防護素子が並列に接続されていることを特徴とする。これにより、屋内電力線間に発生する雷サージや機器の開閉サージを吸収させて、家電製品や通信機器が破壊するのを効果的に防止できる。
【０００９】
また、本発明にかかる電力線搬送通信用終端装置は、前記終端抵抗と静電容量の直列回路に対して、ヒューズが直列に接続されていることを特徴とする。これにより、終端手段としての終端抵抗や静電容量が何らかの原因で短絡故障した場合に、これらに商用周波数の短絡電流が流れて故障が拡大したり、発熱を生じて焼損したりするのを未然に回避することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図について説明する。図１は本発明の電力線搬送通信用終端装置を示す回路図である。同図において、７は終端抵抗、８はこの終端抵抗７に直列接続された静電容量で、これらは電力線搬送通信の使用周波数帯域における屋内電力線４間の特性インピーダンスと等価なインピーダンスを持つ。また、これらの終端抵抗７および静電容量８は絶縁性の小形のケース９内に収納されている。このケース９の一側には、終端抵抗７および静電容量８を直列接続した回路の両端に繋る一対の接続端子を持ったプラグ（図上、線のみで表わしてある）１０が突設されており、このプラグ１０が、図６に示すような屋内にあるいずれかの空きのコンセント４Ａに差し込み自在となっている。また、前記の終端抵抗７および静電容量８は商用周波数では数μΩ以上の高インピーダンスを示すものの、電力線搬送通信で使用する周波数帯域においては、屋内電力線４間の特性インピーダンスと等価なインピーダンスの終端抵抗器を構成する。
【００１１】
従って、前記ケース９のプラグ１０を屋内電力線４のコンセント４Ａに差し込むことによって電力線搬送通信用終端を実現でき、通信信号が通信機器に供しない電力機器などに到来した場合にも、インピーダンスの不整合によるその通信信号の反射・減衰を防止できる。同様にして、屋内電力線４のコンセント４Ａが開放状態となっている場合や屋内電力線４に分岐箇所があるような場合にも、この終端抵抗器を持ったプラグ１０をコンセント４Ａに差し込むことで、前記通信信号の反射・減衰を回避でき、伝送される通信情報の劣化を防止できる。
【００１２】
図２は本発明の実施の他の形態による電力線搬送通信用終端装置を示す回路図である。交流の屋内電力線４は外部からのノイズが機器に侵入したり、この屋内電力線４に繋れた機器で発生するノイズが外部へ洩れたりする通路になる。このノイズのうち、一般的に問題となるのは、２本の屋内電力線４とグランドとの間に生じるコモンノイズである。このコモンノイズに対しては大きいインダクタンスを有し、商用周波数の交流電圧に対しては互いに磁束を打ち消し合うようなコモンモードチョークコイル１１を用いる。本発明では、このコモンモードチョークコイル１１を、終端抵抗７および静電容量８の直列回路に対し並列接続して、これらを一つのケース９内に収納している。従って、このケース９のプラグ１０をコンセント４Ａに差し込むことにより、屋内電力線４の平衡度を向上させて通信信号の反射・減衰を抑制できるとともに、この屋内電力線４上のノイズを吸収して、この屋内電力線４からの電磁放射や外部へのノイズの洩れを低減できる。
【００１３】
図３は本発明の実施の他の形態による電力線搬送通信用終端装置を示す回路図である。屋内電力線４には、被雷や機器の故障などによって瞬間的（数マイクロ秒）に衝撃的なサージ電流が流れることがある。このサージ電流は屋内電力線４に接続された機器や、前記終端抵抗７や静電容量８を含む終端抵抗器を破壊するおそれがある。このため、本発明では、終端抵抗７および静電容量８の直列回路に対して避雷器などの電圧抑圧型の雷防護素子１２を並列に接続している。これにより、屋内電力線４間に発生する雷サージなどのサージ電流によって、屋内電力線４に接続された終端抵抗器や家庭電気製品が破壊されるのを未然に防止することができる。
【００１４】
図４は本発明の実施の他の形態による電力線搬送通信用終端装置を示す回路図である。終端抵抗器を構成する終端抵抗７や静電容量８が何らかの原因で、例えば絶縁不良などによって短絡故障する場合がある。この短絡故障は過電流による発熱によって火炎発生の原因となる場合があるので、迅速にこの終端抵抗器を屋内電力線４から開放する必要がある。本発明では、終端抵抗７および静電容量８の直列回路に対し、簡易的な電流遮断素子であるヒューズ１３を直列接続してある。これにより、前記短絡故障の発生時に流れる過電流によって発生するジュール熱によりヒューズ１３を溶断させることで、前記終端抵抗器が前記過電流によって故障するのを回避することができる。
【００１５】
図５は、図４に示す回路に電圧抑制型の雷防護素子１２を接続した例を示す。これによれば、図３および図４について述べた雷サージによる終端抵抗器や家庭電気製品の破壊を未然に防止できる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば電力線搬送通信の使用周波数帯域における屋内電力線間の特性インピーダンスと等価な終端抵抗と静電容量の直列回路とからなるインピーダンスを、屋内電力線のコンセントに対し差し込み可能なケース内に収納したので、搬送通信用の伝送線路の特性インピーダンスを安定化して、通信信号の反対・減衰を防止し、屋内電力線から周辺機器への電磁放射による障害を回避することができるという効果が得られる。
【００１７】
また、前記終端抵抗と静電容量の直列回路にコモンモードチョークコイルを並列したので、屋内電力線間の平衡度を向上させて、グランドに対して各屋内電力線間に生じるコモンモードノイズを除去でき、屋内電力線からの電磁ノイズの放射およびこの電磁ノイズの周辺機器への侵入を抑えることができる。
【００１８】
さらに、前記終端抵抗と静電容量の直列回路に電圧抑圧型の雷防護素子を並列接続したので、屋内電力線間に発生する雷サージや機器の開閉サージを吸収させて、家電製品や通信機器が破壊するのを効果的に防止できる。そして、前記終端抵抗と静電容量の直列回路にヒューズを直列接続した場合には、終端手段としての終端抵抗や静電容量が何らかの原因で短絡故障したとき、これらに商用周波数の短絡電流が流れて故障が拡大したり、発熱を生じたりするのを未然に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態による電力線搬送通信用終端装置を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の他の形態による電力線搬送通信用終端装置を示す回路図である。
【図３】本発明の実施の他の形態による電力線搬送通信用終端装置を示す回路図である。
【図４】本発明の実施の他の形態による電力線搬送通信用終端装置を示す回路図である。
【図５】本発明の実施の他の形態による電力線搬送通信用終端装置を示す回路図である。
【図６】従来の一般的な電力線搬送通信の概念を示す回路図である。
【符号の説明】
４屋内電力線
４Ａコンセント
７終端抵抗
８静電容量
９ケース
１１コモンモードチョークコイル
１２電圧抑圧型の雷防護素子
１３ヒューズ

Claims

電力線搬送通信の使用周波数帯域における屋内電力線間の特性インピーダンスと等価な終端抵抗と静電容量の直列回路とからなるインピーダンスが、屋内電力線のコンセントに差し込み可能なケース内に収納されていることを特徴とし、
前記終端抵抗と静電容量の直列回路に対して、コモンモードチョークコイルが並列に接続されていることを特徴とする電力線搬送通信用終端装置。
前記終端抵抗と静電容量の直列回路に対して、電圧抑圧型の雷防護素子が並列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電力線搬送通信用終端装置。
前記終端抵抗と静電容量の直列回路に対して、ヒューズが直列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電力線搬送通信用終端装置。