[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 1976245A [43]公开日2007年6月6日
[21]申请号200610155084.1[22]申请日2006.12.07
[21]申请号200610155084.1
[71]申请人赵湖滨
地址310003浙江省杭州市胭脂新村5幢1单元30
1室
共同申请人钱文伟
[72]发明人钱文伟 [74]专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公司代理人陈继亮
[51]Int.CI.H04B 3/56 (2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明涉及一种用于中压电力线载波通信的电
在电力线与第二电路之间，其中第一电路具有用于
将信号耦合到电力线的高压电容器；以及与高压电
电容耦合器是用于将信号耦合到电力线的装置。本
发明实现了在10KV中压绝缘强度下1－40MHz通信信
号的低衰减，以满足中压电力线载波通讯的需要。
将气体放电管或火花隙布置于隔离耦合变压器初级
线圈，半导体放电管布置于隔离耦合变压器次级线
圈，有效防护由于闪电、开关瞬变过程等引起的电
流浪涌会在隔离耦合变压器中感应出很大的电压。
200610155084.1权 利 要 求 书第1/1页 1、一种用于中压电力线载波通信的电容耦合器，其特征在于：该耦合器包括第一电路，
第一电路连接在电力线与第二电路之间，其中第一电路具有
(A)用于将信号耦合到电力线的高压电容器；以及与
(B)高压电容器串联的隔离耦合变压器。
2、根据权利要求1所述的用于中压电力线载波通信的电容耦合器，其特征在于：所述
第二电路是指接地电路。
3、根据权利要求1所述的用于中压电力线载波通信的电容耦合器，其特征在于：所述
的第二电路是指电力线的另一相线。
4、根据权利要求1所述的用于中压电力线载波通信的电容耦合器，其特征在于：所述
的第一电路还包括与高压电容器串联的用于防雷电冲击的气体放电保护电路。
5、根据权利要求1所述的用于中压电力线载波通信的电容耦合器，其特征在于：所述
隔离耦合变压器的射频输出端并联有用于防雷电冲击的半导体放电保护电路。
6、根据权利要求1或5所述的用于中压电力线载波通信的电容耦合器，其特征在于：
所述隔离耦合变压器的初级、次级、初次级间并联有用于减少高频信号衰减的谐振电路。
7、根据权利要求1所述的用于中压电力线载波通信的电容耦合器，其特征在于：所述
的电力线是射频电缆的轴芯线缆，第二电路为射频电缆的屏蔽层。
200610155084.1说 明 书第1/3页
一种用于中压电力线载波通信的电容耦合器
技术领域
本发明涉及耦合器领域，主要是一种用于中压电力线载波通信的电容耦合器。 背景技术
中压电力线通信用数据耦合器的问题是高频信号的衰减和绝缘强度的解决。耦合器在电力线与调制解调器的通信装置之间耦合数据信号。为了使这种电容式耦合器能被中压电力线采用，该耦合器就必须在一些条件下安全运行并满足1-40MHZ的载波信号有很低的衰减，这些条件包括交流耐电压、局部放电、雷电冲击和操作开关瞬时峰值电压。该数据耦合器可以是容性耦合器或感性耦合器。
发明内容
本发明要解决上述现有的缺点，提供一种用于中压电力线载波通信的电容耦合器。 本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种用于中压电力线载波通信的电容耦合器，该耦合器包括第一电路，第一电路连接在电力线与第二电路之间，其中第一电路具有用于将信号耦合到电力线的高压电容器；以及与高压电容器串联的隔离耦合变压器。 本发明所述第二电路是指接地电路；也可以是指电力线的另一相线，这时该电容耦合器包括一电路，该电路具有①用于将信号耦合到中压电力线相线1的高压电容器1和；②用于将信号耦合到中压电力线相线2的高压电容器2；③与高压电容器1和高压电容器2串连的隔离耦合变压器；④高压电容器1和高压电容器2的另一端分别通过阻隔1-40MHZ载波信号的安全电感器与地线连接。
本发明所述的电力线也可以是射频电缆的轴芯线缆，第二电路为射频电缆的屏蔽层，构成用在T V C a b l e载波通信系统中的围绕同轴射频电缆的电容式信号耦合器的布置。 本发明所述的第一电路还包括与高压电容器串联的用于防雷电冲击的气体放电保护电路，如气体放电管、或火花隙等。
本发明所述隔离耦合变压器的射频输出端并联有用于防雷电冲击的半导体放电保护电路，如半导体放电管等；隔离耦合变压器的初级、次级、初次级间并联有用于减少高频信号衰减的谐振电路。
本发明有益的效果是：电容耦合器是用于将信号耦合到电力线的装置。本发明实现了在10KV中压绝缘强度下1-40MHz通信信号的低衰减，以满足中压电力线载波通讯的需要。将
气体放电管或火花隙布置于隔离耦合变压器初级线圈，半导体放电管布置于隔离耦合变压器次级线圈，有效防护由于闪电、开关瞬变过程等引起的电流浪涌会在隔离耦合变压器中感应出很大的电压。
附图说明
图1是本发明实施例1的电路原理图；
图2是本发明实施例2的电路原理图；
图3是本发明实施例3的电路原理图；
图4是本发明实施例4的电路原理图；
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：如图1所示，该耦合器包括第一电路，第一电路连接在中压电力线200与接地电路之间，其中第一电路具有用于将信号耦合到电力线的高压电容器201；以及与高压电容器串联的隔离耦合变压器202，隔离耦合变压器202的初级与高压电容器201串联，其次级ab输出到通讯装置的调制解调器。
实施例2：如图2所示是耦合器相一地耦合示意图；用于将载波信号耦合到中压电力线相线和地线之间的电容耦合器，高压电容器201通过一个高压容断器205与相线200连接，隔离耦合变压器202的初级与高压电容器201串联，其次级ab输出到通讯装置的调制解调器，且b点接地，气体放电管203并联在隔离耦合变压器202的初级，半导体放电管204并联在隔离耦合变压器202的次级，形成防雷电冲击保护电路。
在本实施例中，电容耦合器包括高压电容器和与该电容器串连的隔离耦合变压器，以及为保护免受雷电冲击而并联在隔离耦合变压器输入端、输出端的放电电路，通信信号在与高压电容器相连的相线和地线之间形成回路。
实施例3：如图3所示是耦合器相相方式耦合示意图；是一种用于将载波信号耦合到中压电力线相线和相线之间的电容耦合器，高压电容器201通过一个高压容断器205与相线200连接，另一个高压电容器207通过另一个高压容断器206与另一相线213连接，高压电容器201和电容器207之间串联隔离耦合变
压器202，其次级ab输出到通讯装置的调制解调器，半导体放电管210并联在隔离耦合变压器202的输出端。高压电容器201通过一个电感208接地，以钳制电容201的低电压端在较低电位，电感208阻挡高频(1-40MHz)通信信号，对工频则形成通路，气体放电管209并联在电感208两端起防雷电冲击保护作用；同理，高压电容207通过一个电感211接地，以钳制电容207的低电压端在较低电位，电感211阻挡
高频(1-40MHz)通信信号，对工频则形成通路，气体放电管212并联在电感211两端起防雷电冲击保护作用。
在本实施例中，为了抗干扰，减小通信信号的衰减，采用相相耦合方式，由两个独立的高压电容器分别与不同的相线连接，中间串接隔离耦合变压器，通讯信号在两根相线之间形成回路，减少了由于采用相地耦合方式所产生的过多的干扰。
实施例4：如图4所示是增加了用于减少高频信号衰减的谐振电路的耦合器示意图，作为中压电力线载波通信信号频率1-40MHz，在高频段20-40MHz之间，载波信号在传输线上有较大衰减，采用图4中容值在10-100PF之间的电容器213，可在20-40MHz的频段内引起谐振，补偿高频段的信号衰减。
在本实施例中，为了进一步减小高频信号(20-40MHz)在电力线上的传输衰减，采用在隔离耦合变压器初级、次级、初次级间并联恰当容值的电容器，以形成在高频段的谐振，提高信号强度。
本发明还可将信号耦合到非电力缆线的同轴射频电缆，相线200可以由射频电缆的轴芯线缆代替，地线可以由射频电缆的屏蔽层代替。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
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