电力线载波高频通道的一些主要特性
一、高频通道的组成
C C 耦合电容：tg σ<1
— 专用于电力线载波通信。

— 与结合滤波器组成一个高通滤波器。

— 推荐使用的电容量值： 35KV ： 3500 pF 、5000 pF 110KV ： 10000 pF
220KV ： 5000 pF 、10000 pF 330KV ： 5000 pF 、7500 pF 500KV ： 5000 pF 、7500 pF
电容式电压互感器：简称电容式压变
－ 用于继电保护的二次测量回路：从中间抽头引出
－ 用于电力线载波通信的信号耦合回路：从下桩头引出
－ 用分线盒将两种不同的信号分别接出到继电保护装置和通信设备 － 一般用在高压和超高压线路上
1、线路阻波器：Aj ≤2.6 dB Rt ≥1.14Zi
2、结合滤波器：工作衰耗A ≤2 dB 回波衰耗Ajlf ≥12 dB
3、高频电缆：(SYV-9-75)绝缘电阻：用1000V 摇表≥100M Ω
50 100
150 200 250 300 频率 [kHz]
L1 = 阻波器的强流线圈 C, L, R = 频率调谐元件
二、高频通道的频率衰耗特性
线路衰耗：
线路部分衰耗的近似计算公式(dB)
式中：
1. K 是与线路电压等级有关的衰减系数，其经验值是：
35 KV 约0.012
110 KV 约0.0087 220 KV 约0.0065
由于是早期的经验值，所以缺少更高电压等级的数值。

公式未考虑线路导线情况和大地导电率、线路换位等影响。

2. l 是线路长度，单位是公里。

3. f 是工作频率，单位是KHz 。

高频通道总衰耗的近似计算公式
A 总 = A + 7.0N1 + 3.5N2 + 0.9N3 + Ac + At (dB) 式中：
N1 高频桥路数量
N2 中间载波机和无阻波器分支线数量 N3 两端并联载波机数量 Ac 高频电缆的衰减
At 终端衰耗，取5.7 dB
三、高频通道频率衰耗特性的测量方法
f
Kl A
A 站
B 站
结合滤波器
结合滤波器
P 0
P 1
.对于同一条高频通道来说，两个方向的频率衰耗特性是一样的。

所以只需要测量一个方向的特性就可以了。

.为提高测试信号的信噪比，应使发信电平尽可能高（取决于电平振荡器的输出功率）。

.发信侧振荡器用0Ω（或最小阻抗）不平衡输出，信号在75Ω电阻上有6dB 衰耗。

所以，为便于计算，振荡器电平可以选择+6、+16、+26dBu…… .收信侧选频表在75Ω电阻上用高阻跨测。

.振荡器和选频表应同时显示dBu 。

四、线路覆冰对PLC 通道的影响
通道的附加衰耗取决于：
导线的几何结构（导线直径、导线分裂类型等） 载波频率、覆冰温度、覆冰厚度、覆冰段的长度
波机收信回路的动态范围必需达到 31 dB
五、电力系统的噪声干扰
1、电晕噪声
2、与电压等级、线路长度、导线情况 (粗细、光洁度、脏污、分裂数)、天气情况、海拔高度等因素有关。

3、刀闸和断路器动作产生的噪声
4、刀闸动作时间较长，所以其影响远大于断路器动作的影响。

5、绝缘子瓷瓶放电、绝缘子间隙放电等产生的噪声
6、绝缘子的间隙放电通常是对电力线载波通信影响最大的一种噪声，其特点是强度大、持续时间长，一般出现在新线路上，一旦产生，不会自动消失。

7、雷电等自然因素产生的噪声
8、受干扰的信号可能会引起保护装置误动或拒动。

9、天气状态
在良好天气和恶劣天气情况下，不同的电晕水平： 恶劣天气情况下的电晕噪声水平3 dBm 良好天气情况下的电晕噪声水平6 dBm 注：
• 恶劣天气下的电晕噪声水平的出现时间不会超过总时间的1%。

• 良好天气下的电晕噪声水平的出现时间可能会超过总时间的25%。

• 如果导线的污染很严重，良好天气下的电晕噪声水平最多可能会高10 dB 。

31 dB
1 dB
附加衰耗
15 mm 5 mm 覆冰厚度 -15°C 0°C 覆冰温度 150 km 10 km 覆冰段的长度 最大 最小 F = 150 kHz
六、信噪比
§信噪比 (SNR或S/N)
SNR ＝有用信号电平－噪声电平 (dB)
§ITU-T对SNR的要求
§话音：不小于25dB
§远动：不小于15dB
§远方保护：根据可依赖性指标确定，一般不小于6dB
§通道噪声电平的大小与带宽的关系
在一个确定的通信系统中，接收某信号的滤波器的频带越宽，其接收的噪音电平也越高。

频带宽度与噪音电平之间的关系是：
L N△f2 = L N△f1 － 10 lg ( △f 1 / △f 2 )
式中： L N△f1、L N△f2分别是带宽为△f 1 和△f 2 频带内的噪音电平
七、高频通道的回波衰耗
IEC标准对线路（高频通道）回波衰耗的要求是不小于12dB
回波衰耗的表达公式：
Ar = 20 lg│(Z1+Z2)/(Z1-Z2)│（dB） Z1：载波机输出阻抗
Z2：线路输入阻抗
回波衰耗表达出设备与负载（高频通道）的匹配程度。

如果知道Z1与Z2，可以通过计算得到回波衰耗的值。

如果知道回波衰耗的值和Z1的值，算出的Z2有正负两个值。

高频通道阻抗与回波衰耗的关系
相对于75欧姆输出阻抗的载波机，通道高频阻抗与回波衰耗的关系。

回波衰耗太小的危害：
载波机发送的功率有一部分被反射回来，不能全部送上高频通道，造成功率浪费。

回损太小会使载波机的高频差接网络失衡。

反射回来的信号会造成载波机功率放大器产生谐波和乱真发射，干扰其他运行设备和本机的收信回路。

反射回来的信号还会造成载波机功放的信号失真和过载。

对命令信号的传输造成损害，例如造成信号抖动现象。

有可能会造成载波机功放的自激，甚至于损坏功放。

八、高频通道回波衰耗特性的测量方法
1、如果线路较短，例如短于100公里，测量时，对侧应终接75Ω电阻。

2、应保证测试侧的发信频带内的回波衰耗不小于12dB 。

如不能满足，应采用其他措施来应对。

回波衰耗不到12dB 时的解决办法
1、改善高频通道的匹配程度：
.消除通道设备存在的缺陷，例如阻波器、结合滤波器的损坏。

.载波频率较高时，要防止高频电缆在特定频率处呈现出低阻抗或高阻抗。

.根据耦合电容器（或CVT ）的实际容量来调整结合滤波器内的匹配跳线。

.调整结合滤波器内的线路阻抗跳线。

.例如JLX-8Bz 可以选择360欧姆或480欧姆跳线。

2、在无法改善通道失配的情况下，可以适当降低载波机的发信功率：
.计算降低输出功率的量：
A r e d = （12 – A r m i n ）/ 4
.Ared: 降低输出功率的量
.Ar min: 频带范围内通道最小的回波衰耗值
A
站 B 站
结合滤波器
结合滤波器
.例如： Ar min = 4dB，则应降低2dB的输出功率
.降低功放的输出功率，就可以明显地降低乱真信号的输出,并降低因信号反射对发信机的不良影响。

.改善的程度不只是线性而是指数式的比例关系。

例如，降低1dB的发信功率，就可以降低2至4dB的乱真信号电平。

3、通过增加适配器来改善高频通道的回波衰耗：
.在通道条件很差，即回波衰耗很小，又无法改变的条件下，可以采用在载波机高频输出端串联适配器的办法来改善通道特性。

.增加适配器后，可以改善通道回波衰耗的值是适配器值的2倍。

增加适配器后高频通道阻抗的改善
增加适配器后高频通道回波衰耗的改善
九、对设备投运工作的一些建议
除了一些例行的测试工作外，还应：
1、了解耦合电容器或CVT的容量，并对结合滤波器进行相应的调整。

2、根据线路的阻抗特性，调整结合滤波器的阻抗跳线。

3、测量高频通道的回波衰耗特性。

4、当高频通道的回波衰耗不达标时，应找出原因并消除它。

5、如果无法使回波衰耗达标，应适当降低载波机的发信功率或在通道上增加合适的适配器。

6、测量高频通道的频率衰耗特性。

7、测量保护命令信号的发信功率。

十、电力线载波通道的规划
1、一般原则：
2、应基本了解线路的特性
3、采用最佳耦合方式
4、估算线路衰耗和噪声电平
5、如需要，应进行线路分析
6、对数字载波来说，在恶劣的天气情况下：
7、应考虑使信噪比 > 30 dB
8、对模拟载波来说，在恶劣的天气情况下：
9、应使话音、数据的信噪比 > 20 dB
10、应使远方保护在发生单相故障时的信噪比 > 10 dB。