JPH10108388A

JPH10108388A - 電力線搬送信号結合装置とそれを用いた制御装置および制御方法

Info

Publication number: JPH10108388A
Application number: JP8278601A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Oba; 良明大羽
Original assignee: Takaoka Electric Mfg Co Ltd
Current assignee: Takaoka Toko Co Ltd
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】配電線などの電力線路を伝送線路とした電力
線搬送通信を使用して、安価な制御装置および制御方法
を提供する。【解決手段】親局装置１から親局結合装置２、親局結
合コンデンサ３を通じて送信した信号を、配電線６に結
合装置７、結合フィルタ８を取り付け、制御装置９で受
信し、この受信した信号内容と時計１０を比較して、開
閉器１２を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電力線搬送通信
に使用する搬送信号結合装置とそれを用いた制御装置お
よび制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力線搬送通信、特に配電線搬送通信
は、信号の注入方式により、大地帰路方式と線間方式に
分けられるが、線間負荷の影響を受けなくて、かつ減衰
量が少ない大地帰路方式が、開閉器制御等で一般に実用
化されている。信号の注入および抽出には結合装置を使
用するが、図５に大地帰路方式の配電線搬送通信に用い
る従来の結合装置の例を示す。図５（ａ）は結合装置の
外観を示した正面図であり、３０が結合装置本体であ
る。結合装置３０の高圧側から口出し線３１を出し高圧
線に接続する。また、ケースから出ている接地線３２は
単独あるいは連接で接地する。また、制御器用ケーブル
３３はコネクタで接続し制御装置に至る。図５（ｂ）は
結合装置の電気的接続を示した回路図であり、結合装置
３０中には、子局結合コンデンサ３４、子局結合フィル
タ３５が存在する。子局結合フィルタ３５の１次側は、
子局結合コンデンサ３４と口出し線３１を介して配電線
に接続し、接地線３２を介して接地する。子局結合フィ
ルタ３５の２次側は、制御器用ケーブル３３を介して制
御装置に至る。

【０００３】図６に大地帰路方式の配電線搬送通信によ
る従来技術の例を示す。図６において、１は親局装置、
２は親局結合フィルタ、３は親局結合コンデンサ、４は
６．６ＫＶトランスで、以上が変電所５内に設置されて
いる。６は配電線、２９は配電線路上に設置された区分
開閉器、３４は子局結合コンデンサ、３５は子局結合フ
ィルタ、３６は開閉器の制御装置である。結合コンデン
サの接続方法には３種類（３相、２相、１相接続）ある
が、伝送方法としては同様である。

【０００４】図６において、親局装置１と制御装置３６
の間で信号の送受信が行われるが、信号は親局結合フィ
ルタ２および親局結合コンデンサ３、子局結合コンデン
サ３４および子局結合フィルタ３５を介して６．６ＫＶ
配電線６と大地間に注入されると共に、同様に取り出し
も行われる。子局結合コンデンサ３４は０．０１μＦ程
度の容量のものを使用している。通常、子局結合コンデ
ンサ３４および子局結合フィルタ３５は一体化され、結
合装置として使用されるが、高電圧に耐え得る十分な絶
縁性能が要求される。この結合装置を配電線に取り付け
る場合には、停電させないよう活線作業にて、絶縁電線
の被覆を剥ぎ、結合装置の電線を接続する作業が行われ
ている。

【０００５】また、信号レベルについての仕様の一部を
示すと次の通りである。（１）信号の送信出力４０ｄＢｍ（２）最低受信レベル −１０ｄＢｍ（３）許容伝送損失５０ｄＢ以下（４）受信性能Ｓ／Ｎ１０ｄＢ以上許容伝送損失の意味は、信号を４０ｄＢｍで送信した場
合、受信側での信号レベルが−１０ｄＢｍ以上であれば
受信できるということであり、この要因となる結合回路
損失、線路損失の合計は５０ｄＢ以下でなければならな
い。結合回路損失は結合回路のインピーダンスと線路の
インピーダンスのミスマッチングにより生じるものとさ
れている。線路損失は、線路の長さ、線種、分岐、構成
等によって変わる。通常は線路が長くなると損失が大き
くなる傾向にある。受信性能は、Ｓ／Ｎが１０ｄＢであ
る場合には、正常に受信できることを規定したものであ
り、Ｓ／Ｎがこれより小さくなると正常に受信できる確
率が小さくなる。特に、受信性能にはＳ／Ｎが大きく影
響する。

【０００６】一方、最近では夏季の冷房等の負荷の増加
により、電力需要のピークが鋭くなっていく傾向にある
ため、深夜電力などのいわゆるオフピーク時の負荷を創
出する動きも加速されている。深夜電力の供給は、時計
と連動するスイッチを使用して、深夜のみ通電するよう
になっている。図６にこれを示すが、トランス１１から
供給された電力は、時計１０の時刻と設定されたＯＮ／
ＯＦＦ時間を比較して制御する制御装置３７によってＯ
Ｎ／ＯＦＦするスイッチ１２、電力計１３を通じて、負
荷１４に通電するようになっている。スイッチ１２は深
夜時間帯のみＯＮとなり、それ以外の時間はＯＦＦとな
る。また、これとは別に、重負荷時に冷房等の負荷を制
御する、デマンドサイドマネジメント等も行われてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】搬送信号を抽出する結
合装置を配電線に取り付ける際には、高電圧が印加され
ている絶縁電線の被覆を剥ぎ、電線を接続する作業を行
う必要がある。活線作業車などの機材が導入されたとは
いっても、高所で高電圧を扱う作業は危険度が大きいの
で、なるべく避けるべきであり、作業も簡単であること
が望ましい。また、深夜電力の制御はタイマーにて行っ
ているが、電気事業者の都合や、サマータイムの導入な
どによって時間帯を変更する場合には、現地に赴き設定
を変更する作業を行わなければならない。電話回線等を
用いて指令を伝送する方法もあるが、コストがかかると
いう難点がある。この発明のおいては、簡単な作業で配
電線にとりつけが可能な搬送信号を抽出する結合装置
と、低コストで電力需要家の機器の設定ができる装置お
よび方法を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明では、上記課題
の解決のため、電極を絶縁物に覆われた伝送線路の近傍
に置き容量結合する電力線搬送信号結合装置、または、
導電性物質を電極と絶縁物に覆われた伝送線路に挟み、
容量結合する結合装置を提供する。また、上記の結合装
置により信号電圧を抽出し、その信号により機器を制御
する制御装置および制御方法を提供する。

【０００９】以上のように構成された、この発明の結合
装置を使用することにより、従来、絶縁電線の被覆を剥
がなければ取り付けることができなかった結合装置を、
絶縁電線の被覆を剥がずに取り付けることができる。ま
た、この結合装置によって抽出された信号を用いて、各
種機器を制御する装置および制御方法が安価に実現でき
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図２は、この発明の制御装置およ
び制御方法の実施の形態を示したブロック図で、電力線
から信号電圧を抽出する結合装置および制御装置を示し
たものである。変電所５に設置された、親局装置１から
親局結合装置２、親局結合コンデンサ３を通じて配電線
６と大地間に注入された搬送信号は、結合装置７、結合
フィルタ８により、必要な成分を取り出して制御装置９
で受信する。制御装置９は、この受信した信号電文が、
自局宛の指令である場合は、その電文内容に従って、開
閉器１２の制御パターンを変更する。制御装置９は、制
御パターンと時計１０を照合し、開閉器１２をＯＮ／Ｏ
ＦＦする。開閉器１２がＯＮ／ＯＦＦすることにより、
柱上トランス１１から、電力量計１３を通って負荷１４
に給電する電力を制御できる。

【００１１】今、制御装置９の制御パターンが、以下の
ようであったとする。ＯＮ・・・２３：００ＯＦＦ・・・６：００この制御パターンによると、開閉器１２は２３：００に
ＯＮとなり、６：００にＯＦＦとなり、深夜時間帯のみ
に負荷に通電する。この制御パターンを以下のように変
更する場合、ＯＮ・・・１：００ＯＦＦ・・・５：００親局１は上記内容を電文化した信号を送信し、親局結合
装置２および親局結合コンデンサ３を通じて、配電線６
と大地間に注入する。この電力線に注入された信号を結
合装置７、結合フィルタ８により取り出す。制御装置９
はこの信号を受信し、自局宛の指令である場合は、制御
パターンを変更する。この変更された制御パターンによ
ると、開閉器１２は１：００にＯＮとなり、５：００に
ＯＦＦとなり、この間のみに負荷１４に通電する制御が
実現される。また、このほかにも開閉器１２を常時ＯＦ
Ｆする制御、常時ＯＮする制御などや、時刻あわせの制
御も考えられる。変電所５に設置する、親局結合装置
２、および、親局結合コンデンサ３は、開閉器制御用の
設備と共用することができる。また、親局装置１はソフ
トウエアの改修、モジュール追加によって開閉器制御用
の設備と共用することができる。負荷側に設置する制御
装置９、時計１０、開閉器１２、電力量計１３は、同一
の筐体内に収めることもある。

【００１２】図１は、図２の結合装置７の第１の実施の
形態を示した図で、図１（ａ）は配電線に取り付けた状
態を示した断面図、図１（ｂ）は電極１６の上面図、図
１（ｃ）は電極１６の側面図、図１（ｄ）は電極１５の
上面図、図１（ｅ）は電極１５の側面図である。図１
（ａ）において、電極１５と電極１６は導電体である金
属製で、絶縁電線２１を挟み対向し、ボルト１７および
ナット１８によってお互いが固定される。電極１６には
レセプタクル１９が取り付けられ、このレセプタクル１
９にケーブル２０を取り付ける。

【００１３】図１に示した結合装置７では、結合装置と
比較して、配電線と結合する静電容量が小さくなる。従
来の技術で示した結合コンデンサが０．０１μＦ程度の
ものを使用するのと比較して、電線の外径にもよるが、
約１０ｃｍの長さでの電極で１０〜１００ｐＦ程度であ
る。このため、受信する信号レベルも小さくなり、従来
の技術で示した結合装置にて受信する場合と比較して、
５０〜６０ｄＢ程度信号レベルが低下する。一方、電力
線搬送通信の雑音を考えると、その主成分は商用周波数
の高調波であり、これは図２の配電線６から結合装置７
を通って流入するものであり、その他の経路より流入す
る成分は無視できる。このため、配電線６からの信号レ
ベルが５０〜６０ｄＢ低下すれば、雑音レベルも５０〜
６０ｄＢ低下するので、Ｓ／Ｎは従来の方法と同程度に
確保できるため、信号を単純に増幅すれば受信すること
が可能となる。制御装置９の受信部は低い受信レベルで
も受信が可能であるよう、最低受信レベルを低くしたも
ので、また、結合フィルタ８は結合装置７の静電容量に
整合するよう定数を選定したものである。

【００１４】図３は、図２の結合装置７の第２の実施の
形態を示した図で、電極をモールドで成形したものであ
る。図３（ａ）は配電線に取り付けた状態を示した断面
図、図３（ｂ）はモールド電極２２の上面図、図３
（ｃ）はモールド電極２２の図３（ｂ）のＡ−Ａ’断面
図、図３（ｄ）は押さえ板２３の上面図、図３（ｅ）は
押さえ板２３の平面図である。

【００１５】図３（ａ）において、モールド電極２２と
押さえ板２３は、絶縁電線２１を挟み対向し、ボルト１
７によって固定される。モールド電極２２の下側にはレ
セプタクル２４を取り付け、このレセプタクル２４にケ
ーブル２０を取り付ける。モールド電極２２は、集電電
極２５、接続線２７をモールド樹脂２６でモールドし、
レセプタクル２４を取り付けたものである。集電電極２
５はモールド樹脂２６がのりやすいように適宜、穴があ
けられたもので、この電極の底面部に接続線２７を取り
付け、この接続線２７をレセプタクル２４につなぐ。モ
ールド樹脂２６は耐候性があるように、充填材、硬化剤
を適当に選んだものである。押さえ板２３も、モールド
電極２２同様、モールド樹脂２６でモールドしたもの
で、ボルト１７を固定できるようにネジ穴が切られてい
る。モールド樹脂２６は耐候性があるように、充填材、
硬化剤を適当に選んだものである。

【００１６】図４は、図２の結合装置７の第３の実施の
形態を示した図で、図１の電極１５と電極１６の表面を
導電性材料２８で覆い、取付時の電極−電線間の空隙を
埋めたもので、図４（ａ）は配電線に取り付けた状態を
示した断面図、図４（ｂ）は電極１６の上面図、図４
（ｃ）は電極１６の側面図、図４（ｄ）は電極１５の上
面図、図４（ｅ）は電極１５の側面図である。電極１５
と電極１６は導電体である金属製で、電極１５と電極１
６の絶縁電線２１を挟む側の表面に導電性スポンジ２８
を貼り付けておく。［図４（ｃ）および図４（ｅ）を参
照のこと］図４（ａ）において、電極１５と電極１６は
絶縁電線２１を挟み対向し、ボルト１７およびナット１
８によってお互いが固定される。電極１６にはレセプタ
クル１９が取り付けられ、このレセプタクル１９にケー
ブル２０を取り付ける。取付方は図２（ａ）と同じであ
るが、空隙部が導電性スポンジ２８にて埋められるの
で、空隙部がある場合と比較して、電極１５および電極
１６と絶縁電線２１の結合する静電容量を大きくするこ
とができ、これによって受信レベルが上昇するので、制
御装置９の最低受信レベルを上げることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように構成された、この発明の結
合装置を使用することにより、従来、絶縁電線の被覆を
剥がなければ取り付けることができなかった結合装置
を、絶縁電線の被覆を剥がずに取り付けることができ
る。また、この結合装置によって抽出された信号を用い
て、各種機器を制御する機器およびその制御方法が安価
に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の結合装置の一例を示す図である。

【図２】この発明の結合装置とそれを用いた制御装置お
よび制御方法の一例を示す図である。

【図３】この発明の結合装置の一例を示す図である。

【図４】この発明の結合装置の一例を示す図である。

【図５】従来の技術の一例を示す図で、（ａ）は結合装
置の正面図、（ｂ）は結合装置の回路図である。

【図６】従来の技術の一例を示す図である。

【符号の説明】

１親局装置２親局結合装置３親局結合コンデンサ６配電線７結合装置８結合フィルタ９制御装置１０時計１２開閉器１３電力量計１４負荷１５電極１６電極１９レセプタクル２０ケーブル２１絶縁電線２２モールド電極２３押さえ板２５集電電極２６モールド樹脂２７接続線２８導電性スポンジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力線路を伝送線路として使用する電力
線搬送通信に使用する搬送信号結合装置おいて、電極を
絶縁物に覆われた伝送線路の近傍に置き、容量結合する
ことを特徴とした、電力線搬送信号結合装置。
【請求項２】電力線路を伝送線路として使用する電力
線搬送通信において、導電性物質を電極と絶縁物に覆わ
れた伝送線路に挟み、容量結合することを特徴とした結
合装置。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の結合装置
により信号電圧を抽出し、その信号により機器を制御す
ることを特徴とした制御装置。