Mawasiliano ya Carrier ya Mstari wa Nguvu | PLCC

Vinavyoitwa pia kama mawasilisho ya stahimili, Mawasilisho ya Mzunguko wa Umeme (PLCC) imekuwa na maendeleo mengi kutoka kwenye matumizi yake ya awali katika uchanganuzi wa eneo la mbali hadi kwenye matumizi yake ya sasa kama automation ya nyumba, afya ya mtandao, grid smart ndevu. Miaka ya mwanzo ya karibu ya miaka 20, kampani za umeme zilikuwa wanaotumia simu kama njia ya mawasiliano kwa ajili ya mawasiliano ya sauti kwa msingi wa usaidizi wa kazi, huduma, kudhibiti na kama njia ya kuwasiliana kwenye maeneo magumu. Mipango ya simu ilifika kulingana na mipango ya umeme. Hii ilikuwa na madhara mengi:

• Matumizi ya mitandao ya simu kwa umbali mkubwa na katika maeneo magumu kama vile milima ilikuwa gharama sana.

• Tofauti ya sauti kutokana na vita vya umeme vinavyofika kulingana na mitandao ya simu.

• Ukosefu wa mara nyingi wa mibamba ya simu wakati wa hali duni za hewa kama vile theluji wakati wa baridi, mafuriko ndevu ili kufanya hayo kukua chache.

Hii ilikuleta fikra ya kutengeneza njia ya mawasiliano yenye nguvu zaidi na gharama chache. Matumizi ya mzunguko wa umeme kama njia ya mawasiliano ilikuwa fikra ya muda mrefu na majaribio yake ya kwanza ya kufanikiwa ilikuwa Japan mwaka 1918. Baada ya hilo, uhamiaji wake wa biashara ulianza miaka 1930s.

Mawasilisho ya Mzunguko wa Umeme

Figura 1 inaonyesha mtandao wa PLCC unatumika katika substations za umeme. Mawasilisho ya Mzunguko wa Umeme (PLCC) hutumia taasisi za umeme za sasa kwa maudhui ya data kutoka kwenye muhitaji hadi mutegemezi. Inafanya kazi kwa mode full duplex. Mfumo wa PLCC una sehemu tatu:

1. Vitambaa vinavyojumu viwango vya kupokea, vya kutuma na viwango vya kuhifadhi.

2. Zana za kujumu ni jumla ya tuner wa mstari, capacitor wa kujumu na trap au wave.

3. Mzunguko wa umeme wa 50/60 Hz mzunguko wa umeme unaonekana kama njia ya relaying data katika bandwidth ya PLCC.

Capacitor wa Kujumu

Huunda kiungo cha kujumu kati ya mzunguko wa umeme na vitambaa vya kujumu kwa ajili ya relaying ya carrier signals. Shughuli zake ni kutoa impedance ghafi kwa power frequency na impedance chache kwa carrier signal frequencies. Mara nyingi huundwa kutokana na mifumo ya dielectric ya paper au liquid kwa ajili ya matumizi ya voltage ghafi. Ratings za capacitors za kujumu zinajumuisha kutoka 0.004-0.01µF kwenye 34 kV hadi 0.0023-0.005µF kwenye 765kV (source: IEEE).

Coil wa Drain

Kama inavyoelezwa katika figura 1, shughuli za coil wa drain ni kutoa impedance ghafi kwa carrier frequency na impedance chache kwa power frequency.

Line Tuner

Unaunganishwa kwa series na capacitor wa kujumu kwa ajili ya kutengeneza resonant circuit au carrier signal frequency high pass filter au band pass filter. Shughuli zake ni kufanana impedance ya PLC terminal na mzunguko wa umeme kwa ajili ya kuimpress carrier frequency kwenye mzunguko wa umeme. Pia hutoa isolation kutoka power frequency na protection ya transient overvoltage.

Line Trap au Wave Trap

Ni parallel L-C tank filter au band-stop filter unalianywa kwa series na mzunguko wa umeme. Inatoa impedance ghafi kwa carrier signal frequencies na impedance chache sana kwa power frequency. Inajumuisha

1. Coil mkuu

   Inductor inductor unalianywa moja kwa moja kwenye high voltage power line anayekutana na power frequency.

2. Tuning device

   Inaweza kuwa capacitor au combination ya capacitor, inductor na resistor, aliyalianywa kwa kinyume na main coil kwa ajili ya kutune line trap kwenye desired blocking frequency.

3. Protective device

   Ni gap type surge arrester unatumika kwa ajili ya kuhifadhi line trap kutokana na damage dhidi ya transient over-voltages.

Line trap au wave trap huokoa loss ghairi halisi ya carrier signal power na pia hupunguza transmission ya carrier signal kwenye adjacent power lines. Line traps au wave traps zipo kwa narrow-band na wide-band carrier frequency blocking applications.

Caracteristiques ya Chanele ya Mzunguko wa Umeme

• Impedance Caracteristique

  Impedance caracteristique ya mzunguko wa umeme inapatikana kwa :
  
  Hapa, L ni inductance per unit length kwenye Henry(H).
  C ni capacitance per unit length kwenye Farad(F).
  Inavary kwenye range ya 300-800 Ω kwa ajili ya power line communication.

• Attenuation

  Inamalizika kwa decibels(db). Attenuation losses zinaweza kuwa kutokana na impedance mismatching, resistive losses, coupling losses na various other losses zinazotokea kwenye line trap, line tuner, power line ndevu.

• Noise

  Signal-to-noise ratio(SNR) lazima iwe ghafi kwenye receiving end, ingawa carrier frequency ina