MXPA05003903A - Filtro para la segmentacion de lineas de energia para comunicaciones. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un metodo para el bloqueo de una porcion de energia de una senal en una linea de energia electrica. El metodo incluye proporcionar un nucleo magnetico de alta frecuencia con una bobina, conectar un capacitor a traves de las terminales de la bobina para crear un circuito resonante de manera que se encuentre en resonancia a una frecuencia de la senal, y colocar el nucleo magnetico alrededor de la linea de energia electrica, en una posicion en donde se desee el bloqueo.

Description

FILTRO PARA LA SEGMENTACION DE LINEAS DE ENERGIA PARA COMUNICACIONES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a comunicaciones de lineas de energía, y de manera más particular, a una técnica para el bloqueo de una porción de energía de una señal, por ejemplo, una señal parásita o espuria en una línea de energía. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de comunicaciones de línea de energía pueden enviar señales de datos a través de múltiples conjuntos de líneas próximas, tal como líneas de tensión media y de baja tensión tendidas en los mismos postes de la red pública o múltiples conjuntos de línea de la misma clase de tensión en los mismos postes. A través de distancias de cientos de metros, puede existir una inducción significante de señal de un conjunto de líneas a otro conjunto y estas señales inducidas pueden aparecer en los receptores de módem como ruido de fondo. Hasta algún alcance, la intensidad de la señal inducida es una función de la distancia acumulativa en que las líneas se desplazan juntas. Esta señal inducida, que es una señal parásita o espuria, puede ser atenuada mediante la interrupción de la continuidad de la línea para las REF. 163199 frecuencias relevantes . Esta interrupción puede ser conseguida mediante la unión de filtros en serie con las líneas, los filtros tienen una alta impedancia en las frecuencias de interés. Normalmente, la interrupción de un circuito de línea de energía y el servicio a los clientes es inaceptable. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Se proporciona un método para el bloqueo de una porción de energía de una señal en una linea de energía eléctrica. El método incluye proporcionar un núcleo magnético de alta frecuencia con una bobina, además, conectar un capacitor a través de las terminales de la bobina a fin de crear un circuito resonante de manera que se encuentre en resonancia a una frecuencia de la señal y, colocar el núcleo magnético alrededor de la línea de energía eléctrica en una posición en donde se desee el bloqueo. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una ilustración de una unión física de un filtro con una línea de energía eléctrica. La Figura 2 es un diagrama esquemático de dos filtros unidos con una línea de energía eléctrica. La Figura 3 es una gráfica de atenuación de señales por medio de los filtros de la Figura 2. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Un filtro de señal de acuerdo con la presente invención consigue la división o segmentación de líneas a través de bandas específicas de frecuencia, sin la interrupción del servicio. Un filtro conectado en serie, en la forma de un filtro, es decir, un filtro de retención, es fijado sobre una línea energizada de energía eléctrica. El filtro de retención incluye un núcleo magnético dividido y una bobina secundaria, a través de la cual es conectado un capacitor para así crear un circuito resonante en paralelo. La impedancia del .circuito resonante en paralelo es conectada en el circuito de la línea de energía eléctrica, introduciendo de esta manera una impedancia en serie que tiene una magnitud que es sustancial con respecto a una banda particular de frecuencia. Cuando la banda particular de frecuencia incluye la frecuencia de señal espuria, el filtro reduce la magnitud de la corriente espuria que se desplaza en la línea de energía eléctrica. Para las comunicaciones del espectro de distribución, el ancho de una banda de frecuencia de comunicaciones es normalmente más ancho que una banda en resonancia conseguida por medio de un circuito único LC. Un filtro de bloqueo de banda más ancha puede ser conseguido mediante la utilización de dos o más de estos filtros de retención por · transformador, cada uno sincronizado con una frecuencia ligeramente diferente. Por lo regular, puede obtenerse una atenuación más grande de 10 dB a partir de un conjunto de dos o más de estos filtros.

Un transformador es formado por un núcleo, una línea de energía eléctrica y un arrollamiento secundario. Las condiciones para- un acoplamiento efectivo de la impedancia de filtrado en la línea de energía eléctrica incluyen un alto coeficiente de acoplamiento del transformador, que excede aproximadamente de 0.7. El material del núcleo para el transformador y un entrehierro opcional entre las mitades del núcleo, son elegidos de modo que el filtro no se sature, para corrientes que aumentan hasta el máximo fluyendo a través de la línea. La Figura 1 es una ilustración de un filtro fijado alrededor de una línea de energía eléctrica 99. Un núcleo es configurado a partir de las mitades de núcleo 105 y 110, las cuales son fijadas alrededor de la línea de energía eléctrica 99. En forma opcional, las mitades de núcleo 105 y 110 son apartadas por una separación 115. La línea de energía eléctrica 99 sirve como un arrollamiento primario, y un arrollamiento secundario 120 de una o más vueltas pasa a través del núcleo y es conectado con un capacitor 125. El valor del capacitor 125 es seleccionado de manera que se encuentre en resonancia con la inductancia del arrollamiento secundario 120 en la banda de frecuencia que se pretende bloquear por medio del filtro. La Figura 2 es un esquema de una línea de energía eléctrica con dos filtros unidos, de acuerdo con la presente invención. La línea de energía eléctrica es representada por los segmentos 100 y 101 de las líneas de transmisión. Una fuente de señal 130 con su impedancia interna representa una señal espuria acoplada con el segmentos 100 de una red de línea de energía eléctrica hacia la izquierda del segmento 100. Una señal que emerge del segmento 101 es medida a través de una resistencia de terminal 135 que representa las líneas de energía eléctrica que continúan hacia la derecha. Los filtros de retención 140 y 145 son sintonizados o sincronizados con frecuencias ligeramente distintas dentro de la banda de frecuencia de la señal espuria proporcionando una capacidad ampliada de bloqueo de frecuencia, con lo cual, se evita que una proporción significante de la energía de la señal espuria alcance el segmento de línea de energía 101 y además se dirige corriente abajo representada por la resistencia de terminación 135. El filtro 140 incluye un transformador 150 con el segmento 100 que sirve como un arrollamiento primario 155, y un alambre que sirve como un arrollamiento secundario 160 (véase la Figura 1, referencia 120) . Un resistor 165 representa las pérdidas de cobre y del núcleo. Un capacitor 170 se encuentra en resonancia con el arrollamiento secundario 160 a una frecuencia en una banda deseada de tope . Los filtros 140 y 145 actúan juntos como un filtro compuesto. Estos sólo difieren en que sus frecuencias se encuentran en una resonancia ligeramente distinta, para ensanchar la banda de frecuencia a través de la cual funciona el filtro compuesto. Mientras que son mostrados dos filtros en la Figura 1, un filtro único podría ser suficiente para una señal de banda relativamente angosta o podría ser extendido a más de dos filtros para una señal más ancha. La Figura 3 es una gráfica que muestra una simulación de una respuesta de filtro para el circuito en la Figura 2. Los valores utilizados para la simulación son: cada uno de las impedancias de la fuente, la carga y la línea de energía eléctrica son de 200 ohmios, cada una de las inductancias del filtro primario y secundario son de 1 micro -henrio , el coeficiente de acoplamiento es de 0.7, el capacitor 160 es de 50 pF, el capacitor es de 57 pF y la resistencia perdida es de 5 ohmios . La simulación muestra que el filtro compuesto atenúa las señales en la banda de 21.1 a 23.4 MHz en más de 10 dB y permite que las señales en el exterior de la banda de atenuación pasen a través en una forma que se' mueve relativamente libre. Por lo tanto, se proporciona un método para el bloqueo de una porción de energía de una señal en una línea de energía eléctrica. El método incluye (a) proporcionar un núcleo magnético de alta frecuencia con una bobina, (b) conectar un capacitor a través de las terminales de la bobina con el objeto de crear un circuito resonante que se encuentra en resonancia a una frecuencia de la señal, y (c) colocar el núcleo magnético alrededor de la línea de energía eléctrica, en una posición en donde se desea el bloqueo. El núcleo podría tener un entrehierro. Asimismo, si se considerara el circuito resonante como un primer circuito resonante que tiene una primera característica de bloqueo de banda de frecuencia, el método también podría incluir la realización que efectúa el suministro, la conexión y la colocación a fin de proporcionar un segundo circuito resonante sincronizado con una frecuencia distinta que el primer circuito resonante para crear una segunda característica de bloqueo de banda de frecuencia que es más ancha que la primera característica de bloqueo de banda de frecuencia.

Debe entenderse que varias alternativas, combinaciones y modificaciones de las enseñanzas descritas en ese documento podrían ser consideradas por aquellas personas expertas en la técnica. Se pretende que la presente invención incluya todas esas alternativas, modificaciones y variaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (4)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un método para el bloqueo de una porción de energía de una señal en una línea de energía eléctrica, caracterizado porque comprende: proporcionar un núcleo magnético de alta frecuencia con una bobina; conectar un capacitor a través de las terminales de la bobina para crear un circuito resonante que se encuentra en resonancia a una frecuencia de la señal, en donde el circuito resonante es un primer circuito resonante que tiene una primera característica de bloqueo de banda de frecuencia; y colocar el núcleo magnético alrededor de la línea de energía en una posición en donde se desee el bloqueo, y realizar el suministro, la conexión y la colocación a fin de proporcionar un segundo circuito resonante sincronizado con una frecuencia distinta que el primer circuito resonante con el fin de crear una segunda característica de bloqueo de banda de frecuencia que es más ancha que la primera característica de bloqueo de banda' de frecuencia.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, carac erizado porque el núcleo magnético incluye un entrehierro.

3. Un aparato para el bloqueo de una porción de energía de .una señal en una línea de energía eléctrica, caracterizado porque comprende: un núcleo magnético de alta frecuencia con una bobina, en donde el núcleo magnético es un primer núcleo magnético, la bobina es una primera bobina y en donde el primer núcleo magnético es colocado alrededor de la línea de energía eléctrica en una posición en donde se desee el bloqueo, un capacitor conectado a través de las terminales de la primera bobina para crear un circuito resonante que se encuentra en resonancia a una frecuencia de la señal, en donde el capacitor es un primer capacitor y en donde el circuito resonante es un primer circuito resonante que tiene una primera característica de bloqueo de banda de frecuencia, un segundo núcleo magnético de alta frecuencia con una segunda bobina; y un segundo capacitor conectado a través de las terminales de la segunda bobina para proporcionar un segundo circuito resonante sincronizado con una frecuencia distinta que el primer circuito resonante a fin de crear una segunda característica de bloqueo de banda de frecuencia que es más ancha que la primera característica de bloqueo de banda de frecuencia, en donde el primer núcleo magnético es colocado alrededor de la línea de energía eléctrica en una posición en donde se desee el bloqueo.

4. El aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el núcleo magnético incluye un entrehierro .