专利名称：以大地为参考点的0.4Kv低压电网载波通讯装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于通讯设备技术领域中一种用于0. 4KV低压电网载波通讯的装置。
背景技术：
随着社会经济的快速发展和科学技术的突飞猛进，电力线载波通讯以其最经济通 讯方式倍受社会关注，对电力线载波通讯技术的研究和开发越来越弓I起人们的重视。目前 电网载波通讯技术装置主要有窄带协议载波通讯模式、扩频协议载波通讯模式，窄带协议 载波通讯模式是针对工业控制网而设计，采用BPSK调制解调技术以及多种容错及纠错技 术，但它是Lonworks网络专用，其造价高，难以在0. 4KV低压电网载波通讯中推广应用；扩 频协议载波通讯模式是采用了扩频(Chirp方式)调制解调技术、现代DSP技术、CSMA技术 以及标准的CEBus协议，但其构造繁复，造价高，尤其在O. 4KV低压电网上这种随机的、高强 度、宽频带的杂波干扰环境中，按照上述方法只对低压电网载波通讯设备进行改进，以图实 现低压电网用电管理的现代化、自动化以及其它信息的实时传输，实践证明很难实现。
发明内容为了克服现有技术的不足，解决现有的电网载波通讯装置构造繁复，造价高，难适
于0. 4KV低压电网载波通讯的问题。本实用新型之目的是提供一种结构新颖，设计合理、造
价低廉、操作方便，针对低压电网杂波干扰进行治理并且对载波频段阻抗进行匹配整定，以
改善O. 4K低压电网载波通讯环境，能实现低压电网用电管理的现代化、自动化以及其他信
息的实时传输的0. 4KV低压电网载波通讯装置。 本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是 —种以大地为参考点的0.4KV低压电网载波通讯装置，它包括集中器3. l和数 个低通滤波器2. 1-2. n、数个采集器4. 1-4. n，数个低通滤波器2. 1_2. n中每个低通滤波器 均是由低通滤波器外壳2. 1.3内装设有2个相串联的电感器2. 1. 1-2. 1.2共并联电容器 2. 1. 4所组成，低通滤波器2. 4跨接在10KV配电变压器次级出线侧连接的0. 4KV电网的零 线(N)上，集中器3. 1的A、B、C、N接线分别对应连接在0.4KV电网的三条相线A、B、C和零 线N上，采集器4. 1-4. n分别连接在0. 4KV电网三条相线A、B、C的任一线和零线N上，低通 滤波器2. 5-2. n分别跨接在采集器4. 1-4. n和零线N之间，组成为只用零线与大地形成回 路的单信息通道的载波通讯装置。 上述以大地为参考点的0.4KV低压电网载波通讯装置，所述集中器3. 1是由集中 器外壳3. 11内腔装设三相电源变压器3. 2、运算存储及载波驱动单元3. 12和电感器3. 3、 电容器3. IO所组成，三相电源变压器(3. 2)的零线(N)串联电感器(3. 3)后与其它三条初 级进线分别连接0. 4KV电网(1. 2)的零线(N)和三条相线(A、 B、 C)，三相电源变压器的次 级线连接运算存储及载波驱动单元3. 12为其提供电源，运算存储及载波驱动单元3. 12的 信息通道Vil由串联的电容器3. 10连接在零线N上，信息通道的基点通过集中器外壳3. 11 接大地。
4[0007] 上述以大地为参考点的0. 4KV低压电网载波通讯装置，所述采集器4. 1-4. n中的 每台采集器均是由采集器外壳4. 1.3内装连单相电源变压器4. 1. 1、运算存储及载波驱动 单元4. 1. 2和电容器4. 1. 4所组成，单相电源变压器4. 1. 1的二条初级进线分别连接在零 线N和三条相线A、B、C的任一相线上，单相电源变压器4. 1. 1的次级出线连接运算存储及 载波驱动单元4. 1.2为其提供电源，运算存储及载波驱动单元4. 1.2的信息通道Vi由串联 的电容器4. 1. 4连接在零线N上，信息通道的基点通过采集器外壳4. 1. 3接大地。 上述以大地为参考点的0.4KV低压电网载波通讯装置，增加低通滤波器 (2. 1-2. 3)和低通滤波器(2. 4) —起分别跨接在IOKV配电变压器(1. 1)次级出线侧连接的 0. 4KV电网(1. 2)的三条相线(A、 B、 C)和零线(N)上，低通滤波器2. 5_2. n分别一一对应 跨接在采集器4. l-4.n与三条相线(A、B、C)和零线N的任一连线上，采集器4. l-4.n中的 每台采集器均是由采集器外壳4. 1.3内装连单相电源变压器4. 1. 1、运算存储及载波驱动 单元4. 1. 2和电容器4. 1. 4所组成，单相电源变压器4. 1. 1的二条初级进线分别连接在零 线N和三条相线A、B、C的任一相线上，单相电源变压器4. 1. 1的次级出线连接运算存储及 载波驱动单元4. 1. 2为其提供电源，运算存储及载波驱动单元4. 1. 2的信息通道Vi由串联 的电容器4. 1. 4连接在三条相线A、 B、 C和零线N这4条线的任一线上，信息通道的基点通 过采集器外壳4. 1. 3接大地；集中器3. 1中三相电源变压器3. 2的四条初级进线分别串联 电感器3. 3-3. 6后连接0. 4KV电网的三条相线A、 B、 C和零线N上，三相电源变压器3. 2次 级出线连接运算存储及载波驱动单元3. 12为之提供电源，运算存储及载波驱动单元3. 12 的四条信息通道Vil-Vi4分别由串联的电容器3. 7-3. IO连接在三条相线A、 B、 C和零线N 上，四条信息通道的公共基点通过集中器外壳3. 11接大地；组成为用零线和1-3条相线与 大地形成回路的二至四条信息通道的载波通讯装置。 上述以大地为参考点的0.4KV低压电网载波通讯装置，所述集中器3. 1是由集中 器外壳3. 11接大地，采集器4. l-4.n分别由其采集器外壳接大地，以作为信息通道的基点。 本实用新型使用时，根据实际需要，装设在以大地为参考点的0.4KV低压电网，即 在IOKV配电变压器次级出线侧和用户端采集器(或载波电表)进线端跨接低通滤波器 2. 1-2. n，形成一段高频(> 50khz)清洁的信息通道，工频电流可以正常通过，将10KV电网 和用户端用电器产生的这些随机的、高强度、宽频带的杂波干扰阻挡在该信息通道之外，以 大地作为通道回路，与该信息通道可以构成1-4路高频(> 50khz)畅通的信息通道。便可 进行低压电网用电管理的现代化、自动化以及其它信息的实时传输等。 由于本实用新型设计采用了上述技术方案，有效地解决了现有的电网载波通讯装 置构造繁复，造价高，难适于0. 4KV低压电网载波通讯的问题。经过数次试验试用结果表 明，它与现有技术相比，具有结构新颖，设计合理、造价低廉、操作方便，针对低压电网杂波 干扰进行治理并且对载波频段阻抗进行匹配整定，以改善0. 4K低压电网载波通讯环境，能 实现低压电网用电管理的现代化、自动化以及其他信息的实时传输等优点，造用于0. 4KV 低压电网载波通讯。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型四通道载波通讯装置实施例的结构简图。
5[0014] 图2是图1实施例中低通滤波器的原理电路图。 图3是图1实施例中集中器3. 1的原理电路图。 图4是图1实施例中采集器原理电路图。 图5是本实用新型单通道载波通讯装置实施例的结构图。 图6是图5单通道载波通讯集中器的原理电路图。 附图中各标号为1. 1、10KV配电变压器；1.2、0. 4KV低压电网；2. l-2.n、低通滤波
器；2. 1. 1-2. 1. 2、电感器；2. 1. 3、低通滤波器外壳；2. 1. 4、电容器；3. 1、集中器；3. 2、三相
电源变压器；3. 3-3. 6、电感器；3. 7_3. 10、电容器；3. 11、集中器外壳；3. 12、运算存储及载 波驱动单元；4. 1-4. n、采集器；4. 1. 1、单相电源变压器；4. 1. 2、运算存储及载波驱动单元； 4. 1. 3、采集器外壳；4. 1. 4、电容器。
具体实施方式如附图2、4、5、6所示实施例，本实用新型包括集中器3. 1和数个低通滤波器 2. 1-2. n、数个采集器4. 1-4. n，数个低通滤波器2. 1_2. n中每个低通滤波器均是由低通滤 波器外壳2. 1. 3内装设有2个相串联的电感器2. 1. 1-2. 1. 2共并联电容器2. 1. 4所组成， 低通滤波器2. 4跨接在10KV配电变压器的次级出线侧连接的0. 4KV电网的零线N上，低通 滤波器2. 5-2. n均跨接在采集器4. 1-4. n与零线N连线上。 其中集中器3. l是由集中器外壳3. 11内腔装设三相电源变压器3.2、运算存储 及载波驱动单元3. 12和电感器3. 3、电容器3. 10所组成，三相电源变压器3. 2的零线(N) 串联电感器(3. 3)后与其它三条初级进线分别连接O. 4KV电网(1. 2)的零线(N)和三条相 线(A、 B、 C)，三相电源变压器的次级线连接运算存储及载波驱动单元3. 12为其提供电源， 运算存储及载波驱动单元3. 12的信息通道Vil由串联的电容器3. IO连接在零线N上，信 息通道的基点通过集中器外壳3. ll接大地；采集器4. l-4.n中的每台采集器均是由采集器 外壳4. 1.3内装连单相电源变压器4. 1. 1、运算存储及载波驱动单元4. 1.2和电容器4. 1.4 所组成，单相电源变压器4. 1. 1的二条初级进线分别连接在零线N和三条相线A、B、C的任 一相线上，单相电源变压器4. 1. 1的次级出线连接运算存储及载波驱动单元4. 1. 2为其提 供电源，运算存储及载波驱动单元4. 1.2的信息通道Vi由串联的电容器4. 1.4连接在零线 N上，信息通道的基点通过采集器外壳4. 1. 3接大地，组成为只用零线与大地形成回路的单 信息通道的载波通讯装置。 参见附图1-4所示实施例，本实用新型增加低通滤波器(2. 1-2. 3)和低通滤波器 (2. 4) —起分别跨接在10KV配电变压器(1. 1)次级出线侧连接的0. 4KV电网(1. 2)的三 条相线(A、 B、 C)和零线(N)上，低通滤波器2. 5-2. n分别一一对应跨接在采集器4. 1_4. n 与三条相线(A、 B、 C)和零线N的任一连线上。其中集中器3. 1是由集中器外壳3. 11内 腔装设三相电源变压器3. 2、运算存储及载波驱动单元3. 12和4个电感器3. 3-3. 6、4个电 容器3. 7-3. 10所组成，三相电源变压器3. 2的四条初级进线分别串联电感器3. 3-3. 6后连 接0. 4KV电网的三条相线A、 B、 C和零线N，三相电源变压器的次级线连接运算存储及载波 驱动单元3. 12为其提供电源，运算存储及载波驱动单元3. 12的四条信息通道Vil-Vi4分 别由串联的电容器3. 7-3. 10连接在三条相线A、 B、 C和零线N上，四条信息通道的公共基 点通过集中器外壳3. ll接大地；采集器4. l-4.n中的每台采集器均是由采集器外壳4. 1.3内装连单相电源变压器4. 1. 1、运算存储及载波驱动单元4. 1. 2和电容器4. 1. 4所组成，单 相电源变压器4. 1. 1的二条初级进线分别连接在零线N和三条相线A、B、C的任一相线上， 单相电源变压器4. 1. 1的次级出线连接运算存储及载波驱动单元4. 1. 2为其提供电源，运 算存储及载波驱动单元4. 1.2的信息通道Vi由串联的电容器4. 1.4连接在三条相线A、B、 C和零线N这4条线的任一线上，信息通道的基点通过采集器外壳4. 1. 3接大地；组成为用 零线和1-3条相线与大地形成回路的二至四条信息通道的载波通讯装置。
权利要求一种以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，它包括低通滤波器(2.1-2.n)、集中器(3.1)、采集器(4.1-4.n)，其特征在于，低通滤波器(2.1-2.n)中每个低通滤波器均是由低通滤波器外壳(2.1.3)内装设有2个相串联的电感器(2.1.1-2.1.2)共并联电容器(2.1.4)所组成，低通滤波器(2.4)跨接在10KV配电变压器(1.1)次级出线侧连接的0.4KV电网(1.2)的零线(N)上，低通滤波器(2.5-2.n)跨接在采集器(4.1-4.n)与零线(N)连线上，集中器(3.1)中三相电源变压器(3.2)的三条初级进线分别连接在相线(A、B、C)上，三相电源变压器(3.2)的零线通过电感器(3.3)连接在零线(N)上，三相电源变压器(3.2)次级出线连接运算存储及载波驱动单元(3.12)为之提供电源，运算存储及载波驱动单元(3.12)的信息通道(Vi)由串联的电容器(3.10)连接零线(N)，信息通道(Vi)的基点通过集中器外壳(3.11)接大地，组成为单信息通道的载波通讯装置。
2. 根据权利要求1所述的以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，其特征在于，集 中器(3. 1)是由集中器外壳(3. 11)内腔装设三相电源变压器(3.2)、电感器(3.3)、运算存 储及载波驱动单元(3. 12)和电容器(3. 10)所组成，三相电源变压器(3. 2)的零线(N)串 联电感器(3. 3)后与其它三条初级进线分别连接O. 4KV电网(1. 2)的零线(N)和三条相线 (A、B、C)，三相电源变压器(3.2)的次级线连接运算存储及载波驱动单元(3. 12)为其提供 电源，运算存储及载波驱动单元(3. 12)的信息通道(Vil)由串联的电容器(3. 10)连接在 零线(N)上，信息通道的公共基点通过集中器外壳(3. 11)接大地。
3. 根据权利要求l所述的以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，其特征在于， 采集器(4. 1-4. n)中的每台采集器均是由采集器外壳(4.1.3)内装连单相电源变压器 (4. 1. 1)、运算存储及载波驱动单元(4.1.2)和电容器(4.1.4)所组成，单相电源变压器 (4. 1. 1)的二条初级进线分别连接在零线(N)和三条相线(A、 B、 C)的任一相线上，单相电 源变压器(4. 1. 1)的次级出线连接运算存储及载波驱动单元(4. 1. 2)为其提供电源，运算 存储及载波驱动单元(4. 1.2)的信息通道(Vi)由串联的电容器(4. 1.4)连接在零线(N) 上，信息通道的基点通过采集器外壳(4. 1. 3)接大地。
4. 根据权利要求1所述的以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，其特征在于，增 加低通滤波器(2. 1-2. 3)和低通滤波器(2. 4) —起分别跨接在IOKV配电变压器(1. 1)次级 出线侧连接的0. 4KV电网(1. 2)的三条相线(A、 B、 C)和零线(N)上，集中器(3. 1)的(A、 B、C、N)接线分别对应连接在0. 4KV电网(1.2)的三条相线(A、B、C)和零线(N)上，采集器 (4. 1-4. n)分别连接在0. 4KV电网(1. 2)三条相线(A、 B、 C)的任一线和零线(N)上，低通 滤波器(2. 5-2. n)分别跨接在采集器(4. 1-4. n)与零线(N)、三条相线(A、B、C)之间，信息 通道(Vi-Vi4)的基点通过集中器外壳(3. 11)接大地，组成为二至四条信息通道的载波通 讯装置。
5. 根据权利要求4所述的以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，其特征在于，集 中器(3. 1)是由集中器外壳(3. 11)内腔装设三相电源变压器(3.2)、电感器(3.3-3.6)、运 算存储及载波驱动单元(3. 12)和电容器(3. 7-3. 10)所组成，三相电源变压器(3. 2)的四 条初级进线分别串联电感器(3. 3-3. 6)后连接0. 4KV电网(1. 2)的三条相线(A、B、C)和零 线(N)，三相电源变压器(3.2)的次级线连接运算存储及载波驱动单元(3. 12)为其提供电 源，运算存储及载波驱动单元(3. 12)的二至四条信息通道(Vil-Vi4)分别由串联的电容器 (3. 7-3. 10)连接在三条相线(A、B、C)和零线(N)上，二至四条信息通道的公共基点通过集中器外壳(3.11)接大地。
6. 根据权利要求4所述的以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，其特征在于， 采集器(4. l-4.n)中的每台采集器均是由采集器外壳(4.1.3)内装连单相电源变压器 (4. 1. 1)、运算存储及载波驱动单元(4.1.2)和电容器(4.1.4)所组成，单相电源变压器 (4. 1. 1)的二条初级进线分别连接在零线(N)和三条相线(A、 B、 C)的任一相线上，单相电 源变压器(4. 1. 1)的次级出线连接运算存储及载波驱动单元(4. 1. 2)为其提供电源，运算 存储及载波驱动单元(4. 1.2)的信息通道(Vi)由串联的电容器(4. 1.4)连接在零线(N) 或三条相线(A、B、C)的任一线上，信息通道的基点通过采集器外壳(4. 1.3)接大地。
7. 根据权利要求1或2或3或4所述的以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，其 特征在于，集中器(3. 1)是由集中器外壳(3. 11)接大地，采集器(4. 1-4. n)分别由其采集 器外壳接大地，以作为信息通道的基点。
专利摘要一种以大地为参考点的低压电网载波通讯装置，属于通讯设备技术领域，旨在解决现有的电网载波通讯装置构造繁复，造价高，难适于0.4Kv低压电网载波通讯的问题。它采用的数个低通滤波器(2.1-2.n)中每个低通滤波器均是由低通滤波器外壳内装设有2个相串联的电感器(2.1.1-2.1.2)共并联电容器(2.1.4)所组成，低通滤波器跨接在10Kv配电变压器次级出线侧连接的0.4Kv电网的零线(N)上，集中器的(A、B、C、N)接线分别对应连接在0.4Kv电网的三条相线(A、B、C)和零线(N)上，采集器(4.1-4.n)分别连接在0.4Kv电网三条相线(A、B、C)的任一线和零线(N)上，低通滤波器(2.5-2.n)分别跨接在采集器(4.1-4.n)和零线(N)之间所组成。其结构新颖，适用于0.4Kv低压电网载波通讯。
文档编号H04B13/00GK201467121SQ20092009726
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月20日 优先权日2009年6月20日
发明者刘长胜 申请人:刘长胜