Comunicación por portadora de línea eléctrica | CPL
Tamén chamado comunicación sen fíos con cable, a Comunicación por Línea de Potencia (PLCC) evolucionou moito dende o seu uso inicial na lectura de contadores en lugares remotos ata as súas aplicacións actuais na automatización do fogar, acceso á internet de alta velocidade, rede intelixente, etc. No comezo do século XX, as compañías eléctricas usaban os teléfonos como medio de comunicación para o intercambio de mensaxes de voz para apoio operativo, manutención, control, etc., e como método de conectividade en lugares remotos. As liñas telefónicas corrían paralelas ás liñas de potencia. Isto tiña moitas desvantaxes:
O uso de circuitos telefónicos sobre grandes distancias e en terrenos difíciles como montañas era moi caro.
Interferencia de ruido debido ás correntes que fluían nas liñas de potencia paralelas aos circuitos telefónicos.
As frecuentes interrupcións das liñas telefónicas durante condicións meteorolóxicas adversas, como neve no inverno, tormentas, etc., fíxanás menos fiábeis.
Isto levou á idea de inventar un método de comunicación máis robusto e menos caro. O uso da liña de potencia como método de telefonía foi unha idea pensada durante moito tempo e a súa primeira proba exitosa ocorreu en Xapón en 1918. E despois a súa comercialización comezou nos anos 1930.
Comunicación por Línea de Potencia
A figura 1 amosa unha rede básica de PLCC usada en subestacións de potencia. A Comunicación por Línea de Potencia (PLCC) usa a infraestrutura eléctrica existente para a transmisión de datos desde o emisor ao receptor. Funciona en modo dúplex completo. O sistema PLCC consiste en tres partes:
As unidades terminais inclúen os receptores, transmisores e reles protexidos.
O equipo de acoplamento é a combinación do sintonizador de liña, capacitor de acoplamento e a armadura ou trampa de onda.
A liña de transmisión de 50/60 Hz serve como camiño para a retransmisión de datos na banda de ancho de PLCC.
Capacitor de Acoplamento
Forma o vínculo físico de acoplamento entre a liña de transmisión e as unidades terminais para a retransmisión de sinais portadores. A súa función é proporcionar alta impedancia á frecuencia da potencia e baixa impedancia ás frecuencias dos sinais portadores. Geralmente están feitos de sistema dieléctrico de papel ou líquido para aplicacións de alta tensión. As capacidades dos capacitores de acoplamento van desde 0,004-0,01µF a 34 kV ata 0,0023-0,005µF a 765kV (fonte: IEEE).
Bobina de Drenaxe
Como se mostra na figura 1, o propósito da bobina de drenaxe é proporcionar alta impedancia para a frecuencia portadora e baixa impedancia para a frecuencia de potencia.
Sintonizador de Liña
Está conectado en serie co capacitor de acoplamento para formar un circuito resonante ou filtro paso alto ou filtro paso de banda. A súa función é igualar a impedancia do terminal de PLC coa liña de potencia para impor a frecuencia portadora sobre a liña de potencia. Ademais, tamén proporciona aislamento da frecuencia de potencia e protección contra sobretensións transitórias.
Trampa de Liña ou Trampa de Onda
É un filtro L-C en paralelo ou filtro paso rexeitado conectado en serie coa liña de transmisión. Ofrece alta impedancia ás frecuencias de sinal portador e baixa impedancia á frecuencia de potencia. Consiste en
Bobina Principal
Un inductor que está conectado directamente á liña de alta tensión transporta a frecuencia de potencia.
Dispositivo de Sintonía
Pode ser un capacitor ou unha combinación de capacitor, inductor e resistor, conectado a través da bobina principal para sintonizar a trampa de liña na frecuencia de bloqueo deseada.
Dispositivo Protexedor
Xeralmente é un pararrayos tipo brecha usado para protexer a trampa de liña de danos debido a sobretensións transitórias.
A trampa de liña ou trampa de onda prevén a perda indeseada de potencia do sinal portador e tamén prevén a transmisión do sinal portador a liñas de potencia adxacentes. As trampas de liña ou trampas de onda están dispoñibles para aplicacións de bloqueo de frecuencia de banda estreita e banda ampla.
Características do Canal de Línea de Potencia
Impedancia Característica
A impedancia característica da liña de transmisión dáse por :
Onde, L é a inductancia por unidade de lonxitude en Henry(H).
C é a capacidade por unidade de lonxitude en Farad(F).
Varia no rango de 300-800 Ω para a comunicación por liña de potencia.Atenuación
Mídese en decibelios(db). As perdas de atenuación poden ser debido á desigualdade de impedancia, perdas resistivas, perdas de acoplamento e varias outras perdas que ocorren na trampa de liña, sintonizador de liña, liña de potencia, etc.
Ruído
A relación sinal-ruído(SNR) debe ser alta no extremo receptor, caso contrario, a frecuencia portadora mostra patróns erráticos no extremo receptor. O nivel de ruído limita a atenuación que os canles de PLCC poden tolerar.
Ancho de Banda
O ancho de banda máis amplo significa un canal máis rápido, pero tamén leva á accentuación do ruído. Para fins de retransmisión, o ancho de banda do canal AM é de aproximadamente 1000Hz a 1500Hz e para FSK é de 500Hz a 600Hz (fonte: IEEE).
