[实用新型]低压电力线载波信号耦合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种不同低压电力线路之间的载波信号耦合装置，特别是一种低压电力线载波信号耦合装置。

背景技术

当前大规模建设的电力用户用电信息采集系统中电力线载波通信成为现场通信的主要方法之一。载波信号是通过电力线进行传输的，但是其无法穿越工频变压器进行通信。随着城市化进程的推进，目前城市的建筑密度也较高，所需供电负荷容量需求也较大，供电可靠性也要求越来越高。因此城市中同一配电室多台变压器的情况也日益普遍。这些变压器低压侧（220V/380V）通过母联开关来达到互为备用和降低变压器空载损耗的目的。当其中一台或多台变压器故障时，将故障变压器原来供给的用户负荷切换到其他的正常变压器，提高了用户的供电可靠性。当用电负荷较低时，停运部分变压器，停运变压器的用户由其他变压器供给，降低了变压器的空载损耗。

目前通常采用每台变压器下安装一台集中器实现对该变压器下的用进行载波通信，如附图1所示。但是由于载波信号不能穿越变压器进行通信，同一配电室多台变压器的运行模式和接线方式对载波通信存在以下不足之处：

1、  由于母联开关会随时因变压器的运行方式而改变，当运行方式改变时造成集中器与所属电能表失去电气联系，或多台集中器均在同一线路上工作，导致无法进行载波通信或互相干扰。例如，当变压器T2停运时，母联开关M1将合上，线路1和线路2将合二为一，此时集中器J1和集中器J2均在该合而为一的线路上，两台集中器发出的载波信号均耦合到该线路上，造成严重的串扰。若把集中器J2下的用户均由集中器J1进行抄读，则当母联开关M1断开时，由于线路1和线路2失去电气联系，集中器J1将无法与集中器J2下的用户通信。如果根据母联开关的运行状态相应调整集中器的电能表档案将造成很大的管理工作量，难以实施。

2、  由于这些变压器零线为共用模式，部分载波信号可以通过零线耦合到其他变压器，造成多台变压器下的集中器进行载波通信时载波信号互相串扰，降低了载波通信的成功率和稳定性。

由于以上问题的影响，目前电力线载波通信在城市中运用效果不理想，系统档案维护工作量巨大，严重制约了电力线载波技术在用电信息采集系统中的运用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够穿越变压器实现不同线路之间的通信、提高系统通信稳定性和成功率的低压电力线载波信号耦合装置。

本实用新型的目的是通过以下途径来实现的：

低压电力线载波信号耦合装置，其结构要点在于，包括有第一耦合电容C1、第二耦合电容C2和高频耦合磁环T，高频耦合磁环T的两侧分别具有相线连接线路和零线连接线路，两相线连接线路的接口端子分别是A1、A2，两零线连接线路的接口端子分别是N1、N2，第一耦合电容C1和第二耦合电容C2分别串接在高频耦合磁环T两侧的相线连接线路上。

使用时，将高频耦合磁环T的相线连接线路接口端子A1、A2分别连接到两不同线路（如线路1和线路2）的某一相线上（如A相），零线连接线路接口端子N1、N2分别连接到两不同线路的零线上。其工作原理为：线路1的A相相线和零线分别接在载波信号耦合器的A1端口和N1端口，线路2的A相相线和零线分别接在载波信号耦合器的A2端口和N2端口。耦合电容C1与高频耦合磁环T构成高通滤波电路。当载波信号从线路1发出时，载波信号通过耦合电容C1和高频耦合磁环T耦合到磁环另一侧，再通过耦合电容C2将载波信号耦合到线路2的A2和N2端口，而工频电压信号则由于耦合电容和高频耦合磁环的隔离作用，不会传输到耦合到线路2中。当载波信号从线路2发出时，载波信号传输流程与线路1发出的类似。从而实现了载波信号在线路1和线路2之间穿越变压器的双向通信传输。该装置还同时实现了工频电压信号的安全隔离作用，当线路1存在工频电压而线路2无工频电压时，由于耦合电容和高频磁环的隔离作用，线路2中所耦合的工频电压信号将很低，不高于安全电压，因此保证了设备各种运行状态下的安全性。