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JP3315423B2 - 電路に印加した搬送信号の受信装置及びその受信方法 - Google Patents

電路に印加した搬送信号の受信装置及びその受信方法

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Publication number
JP3315423B2
JP3315423B2 JP04189092A JP4189092A JP3315423B2 JP 3315423 B2 JP3315423 B2 JP 3315423B2 JP 04189092 A JP04189092 A JP 04189092A JP 4189092 A JP4189092 A JP 4189092A JP 3315423 B2 JP3315423 B2 JP 3315423B2
Authority
JP
Japan
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phase
circuit
wire
voltage
ground
Prior art date
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JP04189092A
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JPH05218912A (ja
Inventor
辰治 松野
Original Assignee
東洋通信機株式会社
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電路を利用して所望信号
を送信し又は受信する際の前記電路へ搬送波を印加する
方法及び印加された搬送波を受信する方法に関する。
【0002】
【従来技術】受電室内に設置された絶縁監視装置等から
出力される監視データを人の常駐する管理室等に伝送す
る手段として電力線等の電路を用いることが行われてい
る。この時用いる電路が単相三線式の場合は伝送すべき
データにて搬送波を変調して得た電圧を単相三線式電路
の接地側電路に接続した第二種接地線を介して電路に印
加し、受信点では接地側電路と第三種接地間に存在する
前記変調された搬送波信号(以下「搬送波信号」と呼
ぶ)を検出し、これを復調してデータを受信するもの
で、一般に大地帰路方式と称される搬送方式が採用され
ている。従来の手段の1例としては同一出願者による特
公平2−18009号公報に開示された発明がある。
【0003】しかしながら、上記従来の方法では、受信
点で搬送波信号を検出するに当り、一般に負荷機器の筐
体等に施される第三種接地線を利用する場合が多いが、
このとき漏洩電流の大きい負荷機器の筐体の接地端子や
雑音除去フィルタの接地端子等が接続されている場合、
あるいは大地電位が何らかの原因で変動している場合、
第三種接地点の電位が変動することとなる。このため従
来のように搬送波信号を受信点で接地側電路と第三種接
地間で検出する場合には、上記電位の変動が雑音電圧と
して加算されるため、検出された搬送波信号電圧のS/
Nは著しく劣化し、正しく受信データを復調することが
困難となる場合が多かった。近年、各種OA機器の導入
に伴う雑音除去フィルタによる漏洩電流の増加あるい
は、インバータ装置の普及に伴う各種雑音電流の大地流
入量の増大のため、上記の傾向は一段と顕著となり大き
な問題となっている。
【0004】
【発明の目的】本発明は上述したような、従来の電路等
を利用したデータ伝送方法における問題点を解決するた
めになされたもので、特に受信点に於ける接地抵抗が大
きいことによる受信S/N低下を防止した受信方法及び
送信方法を提供することを目的としたものである。
【0005】
【問題を解決する方法】本発明はこのような問題点を解
決するために、受信点で搬送信号電圧を検出するに当
り、接地抵抗の大きい第三種接地を用いず単相三線電路
から直接搬送信号を検出するものである。即ち、単相三
線電路の2つの非接地側電路の商用周波数電圧は位相が
互いに180°異なっており、一方電路に印加した搬送
信号電圧は、2つの非接地側電路と接地側電路には同相
で印加されている。
【0006】この関係を図4に示す。受電トランスTの
低圧側電路は単相三線式であり接地側電路3は接地線1
を介して第二種接地(E2 )されており、接地線1には
搬送信号電圧e0 が印加されている。単相三線式電路で
あるから非接地側電路2と接地側電路3間の商用電圧を
0 とすると、非接地側電路4と接地側電路3間の商用
電圧はV0 となり電路2、4間の電圧は2V0 である。
一方非接地側電路2、接地側電路3、非接地側電路4と
大地間の電圧は夫々、図示してあるようにV0+e0
0 、−V0 +e0 となる。
【0007】したがって、非接地側電路2、4間の和の
電圧を検出すればV0 +e0 +(−V0 +e0 )=2e
0 となり、搬送信号電圧が検出される。
【0008】このように本発明では非接地側電路に重畳
されている搬送波信号電圧を積極的に利用して搬送信号
電圧を検出することにより従来の方法で問題となった第
三種接地点の電位変動による雑音の影響を皆無とする受
信方法を提供するものである
【0009】
【実施例】本発明の実施例を図を用いて詳細に説明す
る。図1は本発明の実施例を示す図である。単相三線用
受電トランスTの低圧側電路3は接地線1にて第二種接
地(E2 )されており、接地線1に結合した注入トラン
スOTにより電路2、3、4に変調器MOD出力に得ら
れる搬送信号電圧が印加され、該搬送信号は監視装置S
Vの出力により変調されたものとなる。一方、受信点で
は非接地側電路2、4から高抵抗R1 、R2 を介してオ
ペアンプ(差動アンプ)OPの(−)入力端に印加さ
れ、接地側電路3は高抵抗R3 を介してオペアンプOP
の(+)入力端に印加される。
【0010】オペアンプOPの(−)入力端は出力端へ
帰還抵抗Rが接続され、更に、オペアンプOPの出力は
商用周波除去フィルタFを経て復調器DEMに印加され
ており、復調器DEM出力には、受信データが得られ
る。
【0011】監視装置SVの出力データで変調された変
調器MODの出力により注入トランスOTが接地線1に
誘起する電圧を とし、電路2−3間ならびに電路3
−4間の商用電圧をVとすれば、電路2,3,4の大
地に対する電圧は夫々、V+e0、0、−V+e
となる。
【0012】オペアンプOPの(+)、(−)入力端の
インピーダンスが高く、且つ利得が十分に大きければ、
オペアンプOPの出力電圧は次式で表される。 e=−(R/R)(V+e)−(R/R)(−V+e) +[1+{(1/R)+(1/R)}R]e ・・・・・(1) 今、この式において例えばR=Rとすれば(1)式
から e=e ・・・・・(2) となり、搬送信号が検出される。また一方、R≠R
とすれば、オペアンプOPの出力には商用周波成分が残
留することになる。また非接地側電路2、4の電圧を電
路3に対して共にVとしたが、一般には多少の差異が
存在する。この場合抵抗R又はRを調整すればオペ
アンプOPの出力中の商用周波成分を打消すことができ
る。
【0013】しかし、実用上は、オペアンプOPの後段
に残留する商用周波成分を抑圧するフィルタFを付加
し、その出力を復調器DEMで復調すれば足りる。上記
実施例ではオペアンプOPを用いたが、このアンプへの
電源供給に関して十分注意を要することは明かでありフ
ローティング電源とする等の対策が必要である。
【0014】図2は本発明の変形実施例を示すブロック
図である。同図に於いて、T0 は検出用トランスであっ
て、その入力端5、6の一方5は前記電路のうち非接地
電路2と4の両者に高抵抗値R1 、R2 を介して接続
し、他方の入力端6は同じく高抵抗値R3 を介して接地
側電路3に接続する。
【0015】この構成によれば、検出用トランスT0
一次側入力端5には電路2、4間の電圧が加算され、ま
た、同時に他方入力端6には電路3の電圧が印加され、
結果的に該検出トランスT0 の一次側には端子5、6間
の差の電圧に応じた電流が流れることになる。
【0016】このとき、電路2、4の商用周波成分は、
互いに逆相であるから互いに相殺され、検出用トランス
0 の二次側には搬送信号成分のみが流れる。故に、図
示を省略したがトランスT0 の二次側端子7、8の出力
を第1図で示したように商用波残留成分を抑圧するフィ
ルタFを介し、復調器DEMに入力し、該部で復調する
ことにより、受信データを得る。
【0017】上記実施例で示す如く、本発明は単相三線
電路に同相で重畳した搬送信号電圧を単相三線電路の性
質を用い、2つの非接地電路の電圧を加算することによ
り商用電源成分を除去し搬送信号の検出を行うものであ
り、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の原
理に基いて各種変形が可能である。
【0018】なお、上記実施例では電路に直接オペアン
プや検出用トランスを接続しているが、電路2−3間、
3−4間に降圧トランスを挿入した後、これにこれらの
検出用回路を付加する構成とすれば安全性確保に有利な
ことは明かである。
【0019】また、搬送信号を電路に印加するに当って
は接地線1に注入トランスOTを結合したが、これに限
定されるものではなく、電路2、3、4を共にリング型
注入トランスOTに貫通させてもよいことは明かであ
る。また一般に単相3線電路は接地側電路と2つの非接
地電路の一方の非接地側電路とから単相2線式電路とし
て一般の負荷機器に供されることが多いが、この場合、
前記実施例で示した電路2、3、4を同時に利用するこ
とができない場合がある。この場合は次のようにすれば
本発明の実施が可能となる。
【0020】即ち、第3図は、本発明の他の実施例を示
すブロック図である。この例では、接地側電路3と、2
つの非接地側電路2、4のうち、一方の4のみが、電路
22、23として使用され、単相2線式電路を構成し、
電路22、23に負荷機器が接続されている場合を例示
したものである。この場合は電路22、23を新たに単
相3線式トランスT2 の一次側端子13、14に接続す
ると共に、トランスT2 の二次側中性点端子16と接地
側電路22とを接続線18で接続する。かくしてトラン
スT2 の二次側出力端子15、17には新たに非接地側
電路19、21ならびに接地側電路20(トランスT2
の端子16に接続)からなる新しい単相3線式電路を構
成する。例えばトランスT2 を1:1の巻線比とすれ
ば、電路19、20、21の大地に対する電圧は夫々、
(V0 /2)+e0、e0 、−(V0 /2)+e0 とな
る。
【0021】したがって第1図、第2図で示した実施例
の電路2、3、4を新しく設けた電路19、20、21
に置換して検出回路を設ければ、同様に搬送信号を受信
できることになる。
【0022】したがって、本発明は単相3線式電路から
分岐して構成される単相2線式の場合でも、これを単相
3線式に変換すれば適応できることになる。
【0023】
【発明の効果】従来の大地帰路搬送において、単相三線
電路の性質を利用し、受信点で第三種接地線を用いずに
搬送信号の受信を可能とするものであり、従来の方法の
欠点を解決し、より品質の高いデータ伝送が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1図は本発明の実施例を示す図である。
【図2】第2図は本発明の他の実施例を示す図である。
【図3】第3図は本発明の変形実施を説明する図であ
る。
【図4】第4図は本発明の原理を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
T、T2 ・・・・・単相三線トランス T0 、T1 ・・・・検出用トランス OT・・・・・・・注入トランス SV・・・・・・・監視装置 MOD・・・・・・変調器 DEM・・・・・・復調器 F・・・・・・・・フィルタ

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも一端が接地された単相三線電路
    の接地線を介して前記電路に印加された搬送波信号を、
    前記単相三線電路の延長上にて受信する搬送波信号受信
    装置において、 前記搬送波信号を受信する受信側 では、前記単相三線電
    路の2つの非接地側電路電圧を加算する非接地側電圧加
    算手段と、該非接地側電圧加算手段からの加算電圧と前
    記単相三線電路の接地側電路電圧との差電圧を検出する
    差電圧検出手段と、を備えたことを特徴とする搬送信号
    の受信装置
  2. 【請求項2】前記非接地側電圧加算手段は、同じ若しく
    は異なる抵抗値を持つ複数の抵抗器にて構成されると共
    に、前記差電圧検出手段は、オペアンプにて構成される
    ことを特徴とする請求項1記載の搬送信号の受信装置
  3. 【請求項3】少なくとも一端が接地された単相三線電路
    の接地線を介して前記電路に印加された搬送波信号を、
    前記単相三線電路の延長上にて受信する搬送波信号受信
    装置において前記搬送波信号を受信する受信側では、前記単相三線電
    路の2つの非接地側電路電圧を加算する非接地側電圧加
    算手段と、該非接地側電圧加算手段からの加算電圧と前
    記単相三線電路の接地側電路電圧とを変圧器の1次側の
    両端に印加し、該変圧器の2次側より前記1次側の差電
    圧に応じた電圧を検出する差電圧検出手段と、を備えた
    ことを特徴とする搬送信号の受信装置。
  4. 【請求項4】前記非接地側電圧加算手段は、同じ若しく
    は異なる抵抗値を持つ複数の抵抗器にて構成されること
    を特徴とする請求項3記載の搬送信号の受信装置
  5. 【請求項5】少なくとも一端が接地された単相三線電路
    の接地線を介して前記電路に印加された搬送波信号を、
    前記単相三線電路の接地側電路と2つの非接地側電路の
    一方の非接地側電路とに接線された単相2線式電路の延
    長上にて受信する搬送波信号 受信装置において、 前記搬送波信号を受信する受信側では 、前記単相二線式
    電路電圧を単相三線変圧器の1次側に印加し、該単相三
    線変圧器の2次側の中点を1次側の接地側電路と接続し
    て該単相三線変圧器2次側の単相三線電路の2つの非接
    地側電路電圧を加算する非接地側電圧加算手段と、該非
    接地側電圧加算手段からの加算電圧と前記単相三線電路
    の接地側電路電圧との差電圧を検出する差電圧検出手段
    と、を備えたことを特徴とする搬送信号の受信装置。
  6. 【請求項6】少なくとも一端が接地された単相三線電路
    の接地線を介して前記電路に印加された搬送波信号を、
    前記単相三線電路の延長上にて受信する搬送波信号受信
    方法において前記搬送波信号を受信する受信側では、前記単相三線電
    路の2つの非接地側電路電圧を加算し、該加算電圧と前
    記単相三線電路の接地側電路電圧との差電圧を検出する
    ことを特徴とする搬送信号の受信方法
  7. 【請求項7】少なくとも一端が接地された単相三線電路
    の接地線を介して前記電路に印加された搬送波信号を、
    前記単相三線電路の延長上にて受信する搬送波信号受信
    方法において、 前記搬送波信号を受信する受信側では、前記単相三線電
    路の2つの非接地側電路電圧を加算し、該加算電圧と前
    記単相三線電路の接地側電路電圧とを変圧器の1次側の
    両端に印加し、該変圧器の2次側より前記1次側の差電
    圧に応じた電圧を検出することを特徴とする搬送信号の
    受信方法
  8. 【請求項8】少なくとも一端が接地された単相三線電路
    の接地線を介して前記電路に印加された搬送波信号を、
    前記単相三線電路の接地側電路と2つの非接地側電路の
    一方の非接地側電路とに接線された単相2線式電路の延
    長上にて受信する搬送波信号受信方法において前記搬送波信号を受信する受信側では、前記単相二線式
    電路電圧を単相三線変圧器の1次側に印加し、該単相三
    線変圧器の2次側の中点を1次側の接地側電路 と接続し
    て該単相三線変圧器2次側の単相三線電路の2つの非接
    地側電路電圧を加算し、該加算電圧と前記単相三線電路
    の接地側電路電圧との差電圧を検出することを特徴とす
    る搬送信号の受信方法
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