JPH0438609Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電力線を利用したデータ伝送装置に係
り、特にその受信側装置の入力回路の構成に関す
るものである。

比較的大規模な受電設備を備える事業所に於い
ては、当該受電設備を種々の事象について監視
し、監視データを中央の監視装置に常時集中して
いる。

監視データの中央監視装置への伝送には、専用
の伝送線を用いる方式及び電力線を利用する方式
等があるが、設備費用を考えると、電力線を利用
する方式が有利である。

監視データの伝送路として電力線を利用した場
合には上記のように設備費用等の点で有利である
が、伝送路として使用している電力線に、例えば
地絡事故（電力線が大地に接地させる事故）のよ
うな障害が生じた場合には、監視データの伝送が
不可能になる恐れがある。中央監視装置では上記
地絡事後等も監視する必要があるので、当該地絡
事故時等に監視データの伝送が不可能となつては
電力設備の監視システムの存在意義が半減する。

本考案は上記した監視システムの不備を解消
し、電力線を利用するも地絡事故等の発生時にも
監視データの伝送が可能であるデータ伝送装置を
得ることを目的とする。

この目的のため、本考案では敷設電力線の幹線
にデータの送信側装置の出力を供給し、敷設電力
線の複数条ある支線の少くとも２条からデータの
受信側装置の入力を取るようにデータ伝送装置を
構成した。

以下、図面により本考案の実施例を説明する。

第１図は本考案の実施例を示す要部回路図、第
２図は第１図に示す構成に於いて地絡事故が発生
したときを示す回路図、第３図は等価回路であ
る。

第１図に於いて、２点鎖線より上側は電力設備
（受電設備及び敷設電力線）を示しており、２点
鎖線より下側はデータ伝送装置を示す。

電力設備に於いて、１は敷設電力線の幹線（太
線で示す部分）、２１，２２は敷設電力線の支線
（細線で示す部分）であり、それぞれＡは接地側
電力線、Ｂは非接地側電力線である。また、３は
受電設備中の受電トランス、４は電力会社線に接
続される受電端子、７は接地線、Ｐは地絡事故時
の地絡個所を例示した記号である。

データ伝送装置に於いて、５はデータの送信側
装置で、５１はデータ送出用トランス、５２は出
力回路保護用抵抗であり、６はデータの受信側装
置で、６１１及び６１２は結合コンデンサ、６２
は終端抵抗、６３１及び６３２は接地用の抵抗、
６４は入力抵抗、６５及び６６はノイズリミツタ
用ダイオード、T₁及びT₂はデータの入力端子、
T₃及びT₄は接地端子、T₅及びT₆はデータの出力
端子である。

電力設備は電力会社線の高圧電路から受電して
降圧する受電トランス３を有する受電設備と、こ
の受電設備からの低圧の電力を各電力負荷に供給
するための低圧電力線で構成される。低圧電力線
は受電トランス３の出力側巻線に結線された幹線
１と、この幹線１から分岐した複数条の支線２
１，２２……でなつており、各電力負荷はこの支
線２１，２２……から電力が供給される。また幹
線１と支線２１，２２……を構成する３本の電力
線のうち、受電トランス３の２次側巻線中間タツ
プに結線された電力線Ａが接地側の電力線であ
り、他の２本の電力線Ｂが非接地側の電力線であ
る。（以下、幹線１の接地側電力線を１Ａと、支
線２１，２２……の接地側電力線を２１Ａ，２２
Ａ……のように指称する。） 幹線１の接地側電力線１Ａは接地線７により接
地されている。この接地線７は送信側装置５のデ
ータ送出用トランス５１のコアを貫通しており、
これによつて当該トランス５１の２次側巻線（１
ターン）を形成している。すなわち、送信側装置
５のデータ出力線は接地線７を利用して幹線１の
接地側電力線１Ａに接続されている。

受信側装置６には複数のデータ入力端子T₁，
T₂（実施例では２個）と、これと同数の接地端子
T₃，T₄が設けられており、データ入力端子T₁，
T₂は接合コンデンサ６１１，６１２を経て、接
地端子T₃，T₄は抵抗６３１，６３２を経てそれ
ぞれ入力回路に接続されている。ここで入力回路
とは、抵抗６２，６４、ダイオード６５，６６等
で構成される回路をいい、この入力回路はダイオ
ード６５，６６によるノイズ抑制機能等を有する
が、本考案と直接には関係しないので、回路構成
を図面に示すに留め、説明は省略する。また、結
合コンデンサ６１１，６１２は支線２１，２２か
らの送電電力の受信側装置６への流入を阻止し、
かつ送信側装置５からの信号のみを当該受信側装
置６に伝送する機能を果している。

データ入力端子T₁及びT₂は互に異なる支線２
１及び２２の接地側電力線２１Ａ及び２２Ａに結
線される。そして接地端子T₃及びT₄は、それぞ
れ上記データ入力端子T₁及びT₂が結線された支
線２１，２２の当該結線個所近傍で接地される。
尚、第１図で○ア，○イの記号は、同記号相互間が接
続されていることを示している。

いま、例えば支線２１のある個所Ｐで地絡事故
が生じ、接地側電力線２１Ａもその個所Ｐで接地
されたものとすると、このときの受信側装置６の
回路状態は第２図に示すようにデータ入力端子
T₁と接地端子T₃との間が短絡された状態となる。
このときの状態を等価回路で示すと第３図のよう
になる。尚、第２図及び第３図でR_A1，R_A2は電
力線の線路抵抗、R_G0，R_G1，R_G2は接地抵抗、R₁
は抵抗６２の抵抗値、R₂は抵抗６３１，６３２
の抵抗値（抵抗６３１，６３２の値は等しいもの
とする。）、Ｚはコンデンサ６１１，６１２の伝送
信号周波数でのインピーダンス（コンデンサ６１
１，６１２の値は等しいものとする。）を示す。

第３図に於いて、送信側装置５の信号出力電圧
をｅとし、受信側装置６の抵抗６２の両端間に現
われる電圧をe_ioとして回路分析を行なう。尚、
上記電圧e_ioは受信側装置６の入力回路に入力さ
れる信号電圧である。

線路抵抗R_A1は、これと並列に接続されている
コンデンサ６１１，６１２及び線路抵抗R_A2の直
列回路インピーダンスに比べて充分に小さく、ま
た、接地抵抗R_G1は、これと並列に接続されてい
る抵抗６３１，６３２及び接地抵抗R_G2の直列イ
ンピーダンスに比べて充分に低いため、送信側装
置５から受信側装置６をみたインピーダンス（こ
れをZ_Tとする）は Z_T≒R_G0＋R_G1＋R_A1 となる。ここで接地抵抗R_G0，R_G1及び線路抵抗
R_A1に生ずる電圧をそれぞれe₁，e₂及びe₃とする
と、 ｅ＝e₁＋e₂＋e₃ ……(1) となる。

ところで、コンデンサ６１２のインピーダンス
Ｚと線路抵抗R_A2との直列回路に於いて、一般的
には「Ｚ》R_A2」であることによりコンデンサ６
１１と６１２の接続点ａには電圧e₃を２分割した
値が現われる。即ち、ａ点の電圧e_aは短絡点に対
して e_a＝１／2e₃ ……(2) のレベルとなる。

また、抵抗６３２のインピーダンス（抵抗値）
R₂と接地抵抗R_G2との直列回路に於いて、一般的
には「R₂》R_G2」であることにより抵抗６３１と
６３２の接続点ｂには電圧e₂を２分割した値が現
われる。すなわち、ｂ点の電圧e_bは短絡点に対し
て e_b＝−１／2e₂ ……(3) のレベルとなる。

上記(1)，(2)及び(3)の関係から ｅ＝e₁−2e_b＋2e_a ……(4) (4)式を変形すると e_a−e_b＝ｅ−e₁／２ 前記電圧e_ioはａ点とｂ点の電圧の差、すなわ
ち「e_a−e_b」で表わされるから e_io＝ｅ−e₁／２ となる。

ところで線路抵抗R_A1は通常多くて１オーム程
度であり、また、接地抵抗R_G0，R_G1は通常10オ
ーム程度であることを考慮に入れると、前記(1)式
の関係から電圧e₁は送信側装置５の出力電圧の約
２分の１となるため（e₁e₂，e₃０となる。）、 e_io1/4ｅ となる。すなわち、地絡事故発生時には受信側装
置６への信号の入力電圧e_ioは送信側装置５の出
力電圧ｅの約４分の１の値を確保することがで
き、これによつて地絡事故の際にも受信側装置６
で充分にデータの受信が可能となる。

尚、地絡事故時には、第３図に示すように送信
側装置５の信号送出端子に線路抵抗R_Aと接地抵
抗R_Gとの直列抵抗でなる低インピーダンス回路
が接続されることとなるが、送信側装置５の出力
段に回路的工夫をすることにより上記低インピー
ダンス回路が接続されても、それによるデータの
送出レベルの低下を極めて少なくすることができ
る。上記回路的工夫とは、例えばデータ送出用ト
ランス５１の１次側対２次側巻線比を大きくした
り（例えば10対１に設定する。）、又は上記トラン
ス５１の１次側巻線に出力する出力部のインピー
ダンスをその２次側巻線に接続される幹線１より
後段をドライブするに充分考慮されたインピーダ
ンスに設定する（抵抗５２の設定）こと等をいう
が、この回路的工夫は本考案の主題に直接関係し
ないので詳細には述べない。

また、受信側装置のデータ入力点と支線２１，
２２……との接続個所数は、一般的には複数であ
るが、２以上の支線が同時に地絡事故となるケー
スは極めて希であるので、実質上は２個所の接続
で充分である。

また、実施例では受信側装置のデータ入力点の
アース側と接地点との間に、それぞれの入力線と
対応させて抵抗６３１，６３２を設けたが、この
抵抗をなくして上記データ入力点のアース側を直
接接地してもよい。但し、この場合には接地抵抗
R_G1，R_G2の変動が入力信号電圧e_ioに大きく影響
するため入力信号電圧e_ioが不安定となる。

以上、詳細に説明したように本考案によれば地
絡事故が生じた場合でも、監視データの伝送が可
能であるデータ伝送装置が提供できるという効果
がある。

尚、本考案は電力設備の監視データのみなず、
電力線を伝送路として使用するあらゆるデータの
伝送システムに実施できるものであり、扱うデー
タの種類の違いが本考案の要旨を変更するもので
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す要部回路図、第
２図は地絡事故時の状態を示す回路図、第３図は
等価回路である。 主な記号、１……幹線、２１，２２……支線、
５……送信側装置、６……受信側装置、７……接
地線、６１１，６１２……結合コンデンサ、６３
１，６３２……接地用抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 幹線から複数条の支線が敷設されている電力線
   を利用してデータを伝送する装置であつて、受信
   側装置は、送電電力の当該受信側装置への流入を
   阻止し、かつ送信側装置からの信号を当該受信側
   装置に伝送するためのコンデンサが入力回路との
   間にそれぞれ接続された少くとも２つの入力端子
   を有し、送信側装置のデータ出力線を上記幹線に
   接続し、受信側装置の上記それぞれの入力端子を
   上記支線の少くとも２条にそれぞれ接続したこと
   を特徴とする電力線を利用したデータ伝送装置。