Komunikasyon sa Carrier ng Power Line | PLCC
Tinatawag din itong wired wireless, ang Power Line Carrier Communication (PLCC) ay lumago nang malayo mula sa kanyang unang paggamit sa pagsukat sa mga malalayong lugar hanggang sa kanyang kasalukuyang mga aplikasyon sa home automation, high speed internet access, smart grid, at iba pa. Noong maagang bahagi ng ika-20 siglo, ginamit ng mga kompanya ng kuryente ang telepono bilang medium ng komunikasyon para sa pagpapadala ng mensahe sa boses para sa operational support, maintenance, control, at iba pang paraan ng koneksyon sa mga malalayong lugar. Ang mga linyang telepono ay tumatakbo na may paralelo sa mga linyang kuryente. Ito ay may maraming hindi magandang epekto:
Ang paggamit ng mga circuit ng telepono sa malalaking distansya at sa mahirap na terreno tulad ng mga bundok ay napakamahal.
Ang noise interference dahil sa currents na umuusbong sa parallel power lines sa mga circuit ng telepono.
Ang madalas na pag-suspende ng mga cable ng telepono sa matinding kondisyon ng panahon tulad ng yelo sa taglamig, bagyo, at iba pa ay nagbibigay sa kanila ng mas kaunti na reliabilidad.
Ito ang nag-udyok sa ideya ng paglikha ng isang mas robust at mas murang paraan ng komunikasyon. Ang paggamit ng power line bilang paraan ng telephony ay isang matagal na inisip na ideya at ang kanyang unang matagumpay na test ay naganap sa Japan noong 1918. At pagkatapos noon, nagsimula ang kanyang commercialization noong 1930s.
Power Line Carrier Communication
Ang figure 1 ay nagpapakita ng isang basic PLCC network na ginagamit sa mga power substations. Ang Power Line Carrier Communication (PLCC) ay gumagamit ng umiiral na power infrastructure para sa transmission ng data mula sa sender hanggang sa receiver. Ito ay gumagana sa full duplex mode. PLCC system ay binubuo ng tatlong bahagi:
Ang terminal assemblies kasama ang mga receivers, transmitters, at protective relays.
Ang coupling equipment ay ang kombinasyon ng line tuner, coupling capacitor, at ang wave o line trap.
Ang 50/60 Hz power transmission line ay nagsisilbing daan para sa pagpadala ng data sa PLCC bandwidth.
Coupling Capacitor
Ito ay bumubuo ng pisikal na coupling link sa pagitan ng transmission line at ng terminal assemblies para sa pagpadala ng carrier signals. Ang kanyang tungkulin ay magbigay ng mataas na impedance sa power frequency at mababang impedance sa carrier signal frequencies. Karaniwang gawa ito ng paper o liquid dielectric system para sa high voltage application. Ang ratings ng coupling capacitors ay nasa range mula 0.004-0.01µF sa 34 kV hanggang 0.0023-0.005µF sa 765kV (source: IEEE).
Drain Coil
Bilang ipinapakita sa figure 1, ang layunin ng drain coil ay magbigay ng mataas na impedance para sa carrier frequency at mababang impedance para sa power frequency.
Line Tuner
Ito ay nakakonekta sa serye sa coupling capacitor upang bumuo ng resonant circuit o carrier signal frequency high pass filter o band pass filter. Ang kanyang tungkulin ay mag-match ng impedance ng PLC terminal sa power line upang makaimpresyon ang carrier frequency sa power line. Bukod dito, nagbibigay din ito ng isolation mula sa power frequency at transient overvoltage protection.
Line Trap or Wave Trap
Ito ay isang parallel L-C tank filter o band-stop filter na nakakonekta sa serye sa transmission line. Ito ay nagbibigay ng mataas na impedance sa carrier signal frequencies at napakababang impedance sa power frequency. Ito ay binubuo ng
Main coil
Isang inductor na direktang konektado sa high voltage power line na nagdadala ng power frequency.
Tuning device
Maaari itong capacitor o combination ng capacitor, inductor, at resistor, na konektado sa main coil upang tunin ang line trap sa desired blocking frequency.
Protective device
Karaniwan itong isang gap type surge arrester na ginagamit upang protektahan ang line trap mula sa pinsala dahil sa transient over-voltages.
Ang line trap o wave trap ay nagpipigil ng unwanted loss ng carrier signal power at nagpipigil rin ng transmission ng carrier signal sa adjacent power lines. Ang line traps o wave traps ay available para sa narrow-band at wide-band carrier frequency blocking applications.
Power Line Channel Characteristics
Characteristic Impedance
Ang characteristics impedance ng transmission line ay ibinibigay ng :
Kung saan, L ay ang inductance per unit length sa Henry(H).
C ay ang capacitance per unit length sa Farad(F).
Ito ay nagbabago sa range ng 300-800 Ω para sa power line communication.Attenuation
Ito ay sinusukat sa decibels(db). Ang attenuation losses maaaring dahil sa impedance mismatching, resistive losses, coupling losses, at iba pang mga losses na nangyayari sa line trap, line tuner, power line, at iba pa.
Noise
Ang signal-to-noise ratio(SNR) ay dapat mataas sa receiving end, kung hindi, ang carrier frequency ay nagpapakita ng erratic patterns sa receiving end. Ang noise level ay limita ang attenuation na maaaring tanggapin ng PLCC channels.
