Kraftlinje Bærebåndskommunikasjon | PLCC
Også kjent som trådløs over tråd, har Power Line Carrier Communication (PLCC) utviklet seg langt fra sin tidligste bruk i måling på fjerne steder til dagens anvendelser i hjemmeautomatisering, høyhastighets internetttilgang, smart grid osv. I begynnelsen av 1900-tallet brukte kraftselskapene telefoner som kommunikasjonsmedium for utveksling av talemeldinger for driftsstøtte, vedlikehold, kontroll etc. og som en metode for tilkobling på fjerne steder. Telefonlinjene løp parallelt med strømlinjene. Dette hadde så mange ulemper:
Bruken av telefonkretser over store avstander og i vanskelige terreng som fjell var veldig kostbar.
Støyforstyrrelser grunnet strømmer som flyter i parallelle strømlinjer over telefonkretser.
Hyppig nedlegging av telefonkabler under tøffe værforhold som snø i vinter, stormer etc. gjorde dem mindre pålitelige.
Dette førte til idéen om å oppfinne en mer robust og billigere kommunikasjonsmetode. Bruken av strømlinje som et middel for telefoni var en lenge tenkt idé, og den første vellykkede testen fant sted i Japan i 1918. Og deretter startet kommersialiseringen i 1930-årene.
Power Line Carrier Communication
Figuren 1 viser et grunnleggende PLCC-nettverk brukt i strømkraftverk. Power Line Carrier Communication (PLCC) bruker eksisterende strøminfrastruktur for overføring av data fra sender til mottaker. Det fungerer i full duplex-modus. PLCC-systemet består av tre deler:
Terminalenhetene inkluderer mottakere, sendere og beskyttelsesrelayer.
Koplingsutstyret er kombinasjonen av linjetuner, koplingskondensator og bølge eller linjetrap.
Den 50/60 Hz strøm overføringslinjen tjenester som vei for relaying av data i PLCC-båndbredde.
Koplingskondensator
Det danner den fysiske koplingslenken mellom overføringslinje og terminalenheter for relaying av bærebåndsformer. Dets funksjon er å gi høy impedans for strømfrekvens og lav impedans for bærebåndsformfrekvenser. De er vanligvis laget av papir eller væskedielektrisk system for høyspenningsbruk. Koplingskondensatorenes spesifikasjoner varierer fra 0,004-0,01µF ved 34 kV til 0,0023-0,005µF ved 765kV (kilde: IEEE).
Drain Spole
Som vist i figur 1, formålet med drain spolen er å gi høy impedans for bærebåndsformfrekvenser og lav impedans for strømfrekvenser.
Linjetuner
Den er koblet i serie med koplingskondensatoren for å danne en resonant sirkel eller høy pass filter eller båndpassfilter. Dets funksjon er å matche impedansen til PLC-terminalen med strømlinjen for å påføre bærebåndsformfrekvens over strømlinjen. I tillegg gir det også isolasjon fra strømfrekvens og overvoltagebeskyttelse mot kortvarige overbelastninger.
Linjetrap eller Bølgetrapp
Det er en parallel L-C tankfilter eller band-stop filter koblet i serie med overføringslinjen. Det presenterer høy impedans for bærebåndsformfrekvenser og veldig lav impedans for strømfrekvens. Det består av
Hovedspole
En induktor som er koblet direkte til høyspenningsstrømlinjen bærer strømfrekvens.
Tuning enhet
Den kan være en kondensator eller en kombinasjon av kondensator, induktor og motstand, koblet over hovedspolen for å justere linjetrapen til ønsket blokkeringsfrekvens.
Beskyttelsesenhet
Det er vanligvis en gap type overvoltagebeskytter brukt for å beskytte linjetrapen mot skade forårsaket av kortvarige overbelastninger.
Linjetrapen eller bølgetrappen forhindrer uønsket tap av bærebåndsform effekt og forhindrer også overføring av bærebåndsform til nabostrømlinjer. Linjetrapper eller bølgetrapper er tilgjengelige for smalbånds- og bredbånds bærebåndsform blokkeringssituasjoner.
Egenskaper hos Strømlinjekanal
Karakteristisk Impedans
Karakteristisk impedans for overføringslinje er gitt av :
Hvor, L er induktansen per lengdeenhet i Henry(H).
C er kondensiteten per lengdeenhet i Farad(F).
Den varierer i området 300-800 Ω for strømkommunikasjon.Demping
Det måles i desibel(db). Dempingsforlust kan skyldes impedansmisstemming, resistiv forlust, kopplingsforlust og ulike andre forlust som forekommer i linjetrap, linjetuner, strømlinje osv.
Støy
Signal-to-noise forholdet (SNR) må være høyt på mottakersiden, ellers viser bærebåndsform feilaktige mønstre på mottakersiden. Støy-nivået begrenser den demping som PLCC
