Thông Tin Truyền Dẫn Tải Điện | PLCC

Còn được gọi là không dây có dây, Truyền thông trên đường dây điện (PLCC) đã phát triển rất nhiều từ việc sử dụng ban đầu trong đo đếm tại các vị trí xa xôi đến các ứng dụng hiện đại như tự động hóa nhà cửa, truy cập internet tốc độ cao, lưới điện thông minh, v.v. Vào đầu thế kỷ 20, các công ty điện sử dụng điện thoại làm phương tiện giao tiếp để trao đổi tin nhắn bằng giọng nói cho hỗ trợ vận hành, bảo trì, kiểm soát và như một phương pháp kết nối tại các vị trí xa. Các đường dây điện thoại chạy song song với đường dây điện. Điều này có rất nhiều nhược điểm:

• Sử dụng các mạch điện thoại trên khoảng cách lớn và địa hình khó khăn như núi non rất tốn kém.

• Tiếng ồn do nhiễu từ dòng điện chảy song song trên các đường dây điện thoại.

• Tắt máy thường xuyên của cáp điện thoại trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt như tuyết vào mùa đông, bão, v.v. khiến chúng ít đáng tin cậy.

Điều này dẫn đến ý tưởng phát minh ra một phương pháp giao tiếp mạnh mẽ hơn và ít tốn kém hơn. Việc sử dụng đường dây điện như một phương pháp viễn thông đã được suy nghĩ từ lâu và lần thử nghiệm thành công đầu tiên diễn ra ở Nhật Bản vào năm 1918. Sau đó, việc thương mại hóa bắt đầu vào những năm 1930.

Truyền thông trên đường dây điện

Hình 1 cho thấy một mạng PLCC cơ bản được sử dụng trong các trạm biến áp. Truyền thông trên đường dây điện (PLCC) sử dụng cơ sở hạ tầng điện hiện có để truyền dữ liệu từ đầu gửi đến đầu nhận. Nó hoạt động ở chế độ hai chiều toàn phần. Hệ thống PLCC bao gồm ba phần:

1. Các bộ phận cuối cùng bao gồm các thiết bị thu, thiết bị phát và rơ-le bảo vệ.

2. Thiết bị ghép nối là sự kết hợp của bộ điều chỉnh đường dây, tụ ghép và bẫy sóng hoặc bẫy đường dây.

3. Đường dây truyền điện 50/60 Hz đường dây truyền điện đóng vai trò là đường dẫn cho việc truyền dữ liệu trong dải băng thông PLCC.

Tụ ghép

Nó tạo thành liên kết vật lý giữa đường dây truyền tải và các bộ phận cuối cùng để truyền tín hiệu carrier. Chức năng của nó là cung cấp điện trở cao cho tần số nguồn điện và điện trở thấp cho tần số tín hiệu carrier. Chúng thường được làm từ hệ thống điện môi giấy hoặc lỏng cho ứng dụng điện áp cao. Các mức định mức của tụ điện liên kết dao động từ 0,004-0,01µF ở 34 kV đến 0,0023-0,005µF ở 765kV (nguồn: IEEE).

Ống xả

Như được hiển thị trong hình 1, mục đích của ống xả là cung cấp điện trở cao cho tần số carrier và điện trở thấp cho tần số nguồn điện.

Bộ điều chỉnh đường dây

Nó được kết nối串联电容以形成谐振电路或载波信号频率的高通滤波器或带通滤波器。其功能是将PLC终端与电力线的阻抗匹配，以便在电力线上施加载波频率。此外，它还提供来自电源频率的隔离和瞬态过电压保护。 对不起，我注意到最后一部分翻译过程中出现了错误，导致中文混入了翻译内容中。我会立即纠正这一错误，并提供正确的越南语翻译。 【修正后的输出】

Nó được kết nối串联电容以形成谐振电路或载波信号频率的高通滤波器或带通滤波器。其功能是将PLC终端与电力线的阻抗匹配，以便在电力线上施加载波频率。此外，它还提供来自电源频率的隔离和瞬态过电压保护。 对不起，我注意到最后一部分翻译过程中出现了错误，导致中文混入了翻译内容中。我会立即纠正这一错误，并提供正确的越南语翻译。 【修正后的输出】

Nó được kết nối song song với tụ điện liên kết để tạo thành mạch cộng hưởng hoặc bộ lọc thông cao tần số tín hiệu carrier bộ lọc thông cao hoặc bộ lọc thông dải. Chức năng của nó là khớp trở kháng của đầu cuối PLC với đường dây điện để ấn định tần số carrier lên đường dây điện. Ngoài ra, nó cũng cung cấp cách ly từ tần số nguồn điện và bảo vệ khỏi quá áp tạm thời.

Bẫy đường dây hoặc Bẫy sóng

Đây là bộ lọc L-C song song hoặc bộ lọc thông dải được kết nối song song với đường dây truyền tải. Nó tạo ra điện trở cao cho tần số tín hiệu carrier và điện trở rất thấp cho tần số nguồn điện. Nó bao gồm

1. Cuộn chính

   Một cuộn cảm được kết nối trực tiếp với đường dây điện áp cao mang tần số nguồn điện.

2. Thiết bị điều chỉnh

   Có thể là dien tu hoặc kết hợp của dien tu, cuộn cảm và điện trở, được kết nối qua cuộn dây chính để điều chỉnh bẫy dòng đến tần số chặn mong muốn.

3. Thiết bị bảo vệ

   Thông thường là loại cầu chì chống sét dùng để bảo vệ bẫy dòng khỏi hư hỏng do quá áp tạm thời.

Bẫy dòng hoặc bẫy sóng ngăn ngừa mất công suất tín hiệu mang không mong muốn và cũng ngăn chặn truyền tín hiệu mang đến các đường dây điện lân cận. Bẫy dòng hoặc bẫy sóng có sẵn cho ứng dụng chặn tần số mang hẹp và rộng.

Đặc trưng kênh đường dây điện

• Độ cản đặc trưng

  Độ cản đặc trưng của đường dây truyền tải được tính bằng :
  
  Trong đó, L là độ tự cảm trên đơn vị chiều dài trong Henry (H).
  C là điện dung trên đơn vị chiều dài trong Farad (F).
  Nó dao động trong khoảng 300-800 Ω cho giao tiếp đường dây điện.

• Sự suy giảm tín hiệu

  Được đo bằng decibel (db). Sự suy giảm tín hiệu có thể do sự không khớp trở kháng, tổn thất điện trở, tổn thất ghép nối và các tổn thất khác xảy ra trong bẫy dòng, bộ điều chỉnh dòng, đường dây điện, v.v.

• Âm thanh nhiễu

  Tỷ lệ tín hiệu-âm thanh nhiễu (SNR) phải cao ở đầu nhận, nếu không tần số mang sẽ hiển thị các mô hình bất thường ở đầu nhận. Mức âm thanh nhiễu hạn chế mức suy giảm mà kênh PLCC có thể chịu đựng.

• Độ rộng băng thông

  Độ rộng băng thông lớn hơn có nghĩa là kênh nhanh hơn, nhưng điều đó cũng dẫn đến việc tăng cường tiếng ồn. Đối với mục đích chuyển tiếp, độ rộng băng thông của kênh AM là khoảng 1000Hz đến 1500Hz và đối với FSK, nó là 500Hz đến 600Hz (nguồn: IEEE).

Các ứng dụng của PLCC trong hệ thống điện

• Bảo vệ bằng rơ-le bảo vệ

  Với mục đích bảo vệ được hỗ trợ bởi carrier, các kênh PLCC sử dụng các sơ đồ điều chế như điều chế Amplitude (AM) cho các sơ đồ chặn và Frequency Shift keying (FSK) cho các sơ đồ không chặn, cho phép và trực tiếp.

• Viễn thông số liệu

  Nó được sử dụng để theo dõi các đại lượng điện như điện áp, dòng điện, công suất v.v. tại các vị trí xa. Dữ liệu tương tự được chuyển đổi thành nhị phân, được sử dụng để dịch tần số FSK lên HIGH và LOW, sau đó truyền qua kênh SSB hẹp.

• Điện thoại

  Các tin nhắn thoại được gửi qua chế độ kênh hẹp SSB với độ rộng băng thông ~3kHz.

• Tự động hóa nhà và mạng lưới nhà

  Nó được phân loại là giao tiếp đường dây điện áp thấp. Sử dụng mạng điện áp thấp tại nhà để kiểm soát các thiết bị bằng cách gửi hoặc nhận dữ liệu thông qua đường dây điện. Nó được sử dụng như PLCC hẹp băng thông cho mục đích tự động hóa nhà và đo đếm, và PLCC băng thông rộng cho internet.

Hạn chế của PLCC

• Giao tiếp đường dây điện có hạn chế bởi cơ sở hạ tầng điện hiện có nơi nó được sử dụng và do đó ảnh hưởng đến các tham số kênh đường dây điện như sự suy giảm công suất, nhiễu, trở kháng và độ rộng băng thông.

• • Nó yêu cầu tỷ số SNR cao.

  • Mạng lưới đường dây điện thường không khớp và thay đổi theo thời gian ở các tải khác nhau. Điều này dẫn đến sự suy giảm công suất mang. Đây là nhược điểm chính.

  • Tần số mang chịu tổn thất phản xạ tại nhiều điểm trên đường đi từ bộ phát, cáp đồng trục, đơn vị điều chỉnh dòng, tụ điện kết hợp, đường dây điện đến bộ phát.

  • Giao tiếp qua đường dây điện không an toàn.

  Lời tuyên bố: Trân trọng công trình gốc, bài viết tốt đáng được chia sẻ, nếu có vi phạm quyền tác giả vui lòng liên hệ để xóa.