سیستم های مخابرات خط در برق قدرت

عنوان پروژه: سیستم های مخابرات خط قدرت Power Line Carrier

مقد مه اطلاعات کلی درزمینه PLC PLC: امروز ه PLC بدلایل متعددی مورد استفاده قرار می گیرد اول انکه اقتصادی ترین وسیله برای تامین ارتباط بین تعداد نسبتا کمی کانال ارتباطی است که برای مسیرهای طولانی و مسیرهای کوتاه می تواند مورد استفاده قرار گیرد. دوم انکه PLC از نظر قیمت درهرایستگاه نسبتا مستقل از فاصله ای است که باید روی ان عمل کند.کلمه نسبتا به خاطر انست که فاصله وفرکانس انتقال در توان انتقالی نشان داده می شوند. بعضی مزایای دیگر PLC انست که توانایی ارسال اقتصادی به محل های پراکنده را دارد وبه سوانح طبیعی مانند خط سیمی حساس نیست .مانند میکروویو برای مسافتهای طولانی نیازمند تکرار کننده هاRepeater)) نیست وقابلیت تغییرش درمدهای مختلف سرویس خوب است. اگرچه PLC به نویز خط قدرت حساس است وباید دریک طیف فرکانسی محدودی کار کند. جریان حامل روشی است که بوسیله ان فرکانسهای رادیویی کم را روی سیمهای متالیک، قابل انتشار میسازند درحالیکه رادیوازفضای ازاد بعنوان عامل انتشاراستفاده می کند .بنابراین جریان حامل ازخطوط سیمی،کابلها،خطوط قدرت یا هر مدار متالیک دیگری که ظرفیت انتشار این نوع انرژی را داشته باشد،استفاده میکند.استفاده ازخطوط سه فاز ولتاژبالا،بعنوان عامل انتشار برای جریان حامل راPLC (( Power Line Carrier می نامند. سیستم Power Line Carrier یكی از شیوه های نوین انتقال داده، می باشد.كه مخففش می شه PLC ،اما نه كنترل كننده های منطقی برنامه پذیر، بلكه خطوط انقال قدرت ( كنترل كننده های منطقی برنامه پذیر رو بهش می گن PLC اما هر PLC كنترل كنند ه منطقی برنامه پذیر نیست). اين سيستم كه مخفف كلمه Power Line Carrier یا (p.l.c) یکی از شیوه های نوین انتقال داده می باشد. كاربردها: اين سيستم كه مخفف كلمه Power Line Carrier يكي از شيوه هاي نوين انتقال داده مي باشد. توسعه منابع توليد،‌ انتقال و توزيع ا نرژي الكتريكي،‌نياز مبرمي به وود يك شبكه مخابراتي بين نقاط كليدي سيستم برق رساني مثل مراكز توليد، تبديل ، تصميم گيري و توزيع كه اكثراً‌در فواصل دور از هم واقع شده اند را بوجود آورده است. از خطوط انتقال امواج فركانس بالاي حامل اطلاعات در سيستم هاي مخابراتي استفاده نموده . سيستمي كه براي اين گونه انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار مي گيرد را ابزار" انتقال موج حامل ا طلاعات بر روي سيستم فشار قوي" يا PLC مي نامند. ضرورت ایجاد یك شبكه مخابراتی PLC موارد زیر ضرورت ایجاد یک شبکه مخابراتی PLC را بوضوح روشن می نماید: 1) شبکه های مخابرایت عمومی جوابگوی نیاز های ارتباطی جهت بهره برداری موثر از شبکه فشار قوی نمی باشد. 2) تبادل اطلاعات بین مراکز دیسپاچینگ و سایر پست ها توسط یک شبکه مخابراتی مطمئن و اختصاصی ، از ضروریات اینگونه مراکز می باشد. 3) با استفاده از شبکه جامع مخابراتی ، پست ها می توانند به تجهیزات حفاظتی مجهز گردند که باعث قابلیت اعتماد بیشتر و بهره برداری موثر تر از شبکه می گردد. 4) عدم وجود یک شبکه مخابراتی ا ختصاصی ،‌ضعف ارتباط از طریق شبکه مخابراتی شرکت مخابرات، عدم دسترسی اکثر پست های واقع در خارج شهر به خطوط ا رتباطی PTT مشکلاتی هستند که در صورت وجود یکش بکه مخابراتی مطمئن برطرف گشته و امکان بهره بردای موثرتر از شبکه را ایجاد می کند. با توجه به نكات فوق جهت مرتفع نمودن اشكالات ذكر شده و بهره برداری بهتر از شبكه ، می توان با استفاده از سیستم های PLC چنین شبكه های مخابراتی را برای استفاده در شبكه های برق رسانی طراحی نمود. استفاده از PLC به جای سایر سیستم های ارتباطی نظیر كابل تلفنی، امواج رادیویی و مایكروویو و … دارای مزایایی می باشد كه عبارتند از: 1- به علت ناچیز بودن افت سیگنال حامل اطلاعات در هر كیلومتر ، مراكز تولید و توزیع انرژی الكتریكی كه معمولا در فواصل دوری از یكدیگر واقعند را می توان مستقیماً توسط كانال های PLC بدون استفاده از تكرار كننده به یكدیگر مرتبط ساخت. 2-خطوط انتقال فشار قوی كه ارتباطات PLC توسط آنها صورت می گیرد ،‌موجود بوده و احتیاج به سرمایه گذاری مجدد برای ایجاد محیط مخابراتی نیست. به علاوه در شرایط متغیر آب و هوایی مصونیت ارتباط PLC در مقایسه با ارتباطات رادیویی بیشتر می باشد. 3- دستگاه های فرستنده و گیرنده PLC از درجه اطمینان بالایی برخوردار می باشند. 4-شبكه مخابراتی كه لوازم مدیریت برای كنترل و بهره برداری شبكه فشار قوی می باشد بطور اختصاصی تنها در اختیار شركت برق منطقه ایی قرار خواهد گرفت . 5-سیستم های تلفنی PLC از شبكه تلفنی شركت مخابرات مجزا می باشد و به عنوان سیستم های خصوصی فرض می شوند. کاربردها: عمده استفاده سیستم های PLC در ارسال: - اطلاعات انالوگ به صورت صحبت - اطلاعات دیجیتال یا آنالوگ به منظور تلگراف ، کنترل از راه دور، اندازه گیری از راه دور، حفاظت از راه دور، دیتا و غیره که اصطلاحاً سیگنال گفته می شوند. سیگنال ها بسته به احتیاجات ،‌با سرعت مدولاسیون از 50(Bd) تا 9600(Bd) در PLC آنالوگ انتقال داده می شوند. اساساً این انتقال توسط(VFT) کانال های تلگراف با فرکانس صوت که در محدوده فرکانس صحبت قرار داده می شوند و یا روی محدوده فرکانس کاهش یافته صحبت (صحبت + سیگنال) قرار داده می شوند انجام می شود اما ممکن است کلید زنی مستقیمCarrier نیز به کار بیاید . در سیستم های PLC اطلاعات ارسالی به صورت SSB مدوله شده و در پهنای باند 4 کیلوهرتز ارسال می گردد. فرکانس Carrier نیز عمدتاً در محدوده 40 الی 400 کیلو هرتز به کانال های فرعی تقسیم شده و در هر کانال اطلاعات مربوط به یک نوع سیگنال گنجانیده می شود. در مواردی نیز ممکن است که پهنای باند سیگنال PLC محدد به 5/2 کیلوهرتز باشد. البته واضح است که در این صورت اطلاعات کمتری را می توان ارسال کرد . در ذیل کاربردهای مختلف سیگنال های PLC تشریح می گردد: 1. ارتباط تلفنی( صحبت) از PLC برای ارتباط تلفنی مستقیم بین دو نقطه می توان استفاده نمود. این نوع ارتباط بیشتر مابین مرکز دیسپاچینگ و کنترل سشبکه و پست های مهم و نیروگاه ها مورد استفاده واقع می شود. در شبکه های مخابراتی شرکت های برق منطقه ای که شامل تعدادی مرکز تلفن در پست های کلیدی و مهم شبکه فشار قوی می باشد، برای ارتباط یمان مراکز تلفن عمدتاً از کانال های PLC استفاده می شود. همچنین از کانال های PLC برای ارتباط تلفنی میان مشترکین با مراکز تلفن که عمدتاً پست های فاقد مرکز تلفن هستند و دارای ارتباط الکتریکی با یکی از پست های دارای مرکز تلفن می باشد ، استفاده می گردد. در صورتی که کانال ارتباط با PLC تنها برای ارتباط تلفنی ( صحبت ) مورد استفاده قرار گیرد ،‌عموماً اطلاعات صحبت را در محدوده 300 الی 3400 هرتز قرار می دهند . در صورتی که به همراه صحبت اطلاعات دیگری نیز ارسال گردد ، طیف سیگنال صحبت بسته به تعداد سیگنال های ارسالی و سرعت انتقال آنها از 300 الی 2400 یا 2000 هرتز خواهد بود 2. تلگراف و پست تصویری کانال های ارتباطی PLC می توانند امکانات تلگراف خصوصی و پست تصویری را نیز فراهم نماید. در شبکه های فشار قوی ، می تون جهت اعمال مدیریت عملیاتی مناسب از دور نویس ها استفاده نمود. در این حالت امکان نگهداری اطلاعات مبادله شده در مبداء و مقصد فرمان وجود خواهد داشت . سرعت ارسال سیگنال های تلگراف بسته به نوع دور نویس مورد استفاده معمولاً بین 50(Bd) تا 70(Bd) بوده،‌در حالیکه سرعت ارسال اطلاعات پست تصویری ممکن است بالاتر باشد. 3. کنترل و نشاندهی از راه دور در شبکه های فشار قوی پیچیده ، کنترل و دیسپاچینگ شبکه حلقه بسته ای را تشکیل می دهد که در آن وضعیت دستگاه های بسیاری از نقاط مختلف و دور از هم شبکه در یک مرکز مشخص می شود . اطلاعات استخراج شده،‌مورد تجزیه تحلیل قرار گرفته و تصمیمات مورد لزوم گرفته می شود سپس فرامین مناسب برای دستگاه های مختلف ارسال گشته و بدین ترتیب وضعیت آنها تصحیح می گردد و وضعیت جدید دستگاه ها توسط مرکز کنترل مشاهده می شود . جهت نظارت و دیسپاچینگ موثر برای بهره برداری کامل از شبکه لازم است اطلاعات مربوط به مقادیر آنالوگ نظیر ولتاژ، جریان و توان به علاوه اطلاعات مربوط به وضعیت کلید ها ، ایزولاتورها و غیره همواره از پست ها و نیروگاه های مختلف به مرکز دیسپاچینگ ارسال گردند. در این رابطه از سیستم های PLC می توان استفاده شایان توجهی نمود. برای مخابراه این اطلاعات از سرعت های پایین نظیر Bd50 تا سرعت های بالا نظیر Bd2400 استفاده می شود. در صورتی که بخواهیم سیگنال ها را همراه با صحبت ارسال نمائیم طیف صحبت از 300 الی 2400 یا 2000 هرتز بوده و باقی باند فرکانسی 4 کیلو هرتز به آنها اختصاص داده می شود . در سرعت های بالا نظیر Bd1200 تا Bd2400 لازم است که کلیه طیف فرکانسی 4 کیلو هرتز به اطلاعات فوق الذکر تخصیص داده شود. 4. حفاظت از راه دور به منظور حفظ جان پرسنل و پیشگیری از خسارت دستگاه ها و همچنین تضمین پیوستگی و تدوام نیرو رسانی در شبکه های فشار قوی، این گونه سیستم ها را بایستی در مقابل خطاهایی از قبیل اتصال کوتاه حفظ نمود. حفاظت در مقابل اتصال کوتاه بوسیله رفع آن با بی برق کردن خط معیوب توسط دستگاه های تشخیص اتصال کوتاه امکان پذیر می باشد. برای انجام این كار در اسرع وقت و در عین حال برای پیشگیری از قطع شدن سایر كلید ها و رله های مربوطه در شبكه ،‌برقراری یك مسیر ارتباط علائم حفاظتی ما بین رله های حفاظتی ضروی می باشد. جهت ارسال علائم حفاظتی می توان یك كانال PLC اختصاصی استفاده نمود كه به پهنای باندی معادل 5/2 كیلو هرتز نیاز می باشد . از آن جایی كه علائم حفاظتی تنها در زمان وقوع اتصال كوتاه در خطوط فشار قوی ارسال می گردند، در مواقع كار عادی شبكه فشار قوی هیچ استفاده مفیدی از چنین كانال های PLC خاص حفاظت نشده و باند فركانسی 5/2 كیلوهرتز مربوط به آنها بدون استفاده باقی می ماند. علائم حفاظتی را می توان بر روی یك كانال PLC حامل صحبت و دیتا نیز ارسال نمود در هنگام وقوع خطا،‌ارسال صحبت و دیتا برای لحظه كوتاهی قطع شده و از كال باند 4 كیلوهرتز و حداكثر توان فرستنده برای ارسال علائم حفاظتی استفاده می شود . مزیت این روش استفاده مفید تر از باند فركانسی قابل استفاده می باشد. اما عیب این روش آن است كه ارسال اطلاعات صحبت و دیتا هر چند برای زمانی كوتاه دچار وقفه شده و ممكن است همین وقفه كوتاه خصوصا در ارسال دیتا ، كنترل شبكه را دچار اشكال نماید. همچنین از كانال های PLC برای ارتباط تلفنی میان مشتركین با مراكز تلفن كه عمدتاً پست های فاقد مركز تلفن هستند و دارای ارتباط الكتریكی با یكی از پست های دارای مركز تلفن می باشد ، استفاده می گردد. شباهتهایی بین PLC وسیستمهای خط انتقال دوسیمه وجود دارد.اگرچه شرایط انتشار متفاوتی دارند که بدلیل وجود سه سیم قدرت و گاهی , یک یا دوسیم زمین میباشد. به هرحال چون خطوط انتقال ولتاژ بالا بسیار محکم هستند واز هادییهای بزرگ با فضای کافی استفاده می کنند در نتیجه یک مسیر بسیار قابل اطمینان با تضعیف کم رابرای سیگنالهای PLC تامین می کند. مقایسه فرم های مختلف ارتباط سرویسهای ارتباطی مورد نیاز کمپانیهای الکتریکی می تواند توسط هر یک از سه فرم زیر تامین شود: 1-خطوط کابلی وسیمی 2-حامل روی خط قدرت PLC 3-میکروویو خط سیمی : روش خط سیمی ساده ترین روش مورد دسترس می باشد. همانطوری که از نامش پیداست در این روش فقط یک ارتباط مستقیم بین دو نقطه که شامل یک سیم یا یک زوج سیم است برقرار می کند.این خط سیم ممکن است روی دیرکها معلق باشند ویااینکه ممکن است بصورت کابل زیر زمینی مدفون شده باشند. درهرحالت انرژی با فرکانس کم از یک نقطه به نقطه دیگر ارسال می شودودر حالت کلی به یک سیم یا زوج سیم برای هر سرویس نیاز می باشد.ارتباط باخطوط سیمی معایب معینی دارد که ان را نسبت به عواملی از طبیعت حساس می کند مثل (برف وباران باد سقوط اشیاء اتصال زمین توسط رستنیها ونباتات وبسیاری چیز های دیگر).کابل زیرزمینی نسبت به عوامل فوق حساس نیست ولی کابل نسبت به سیل وقطع شدن بوسیله تجهیزات حفاری حساس است. P L C : امروز ه PLC بدلایل متعددی مورد استفاده قرار می گیرد اول انکه اقتصادی ترین وسیله برای تامین ارتباط بین تعداد نسبتا کمی کانال ارتباطی است که برای مسیرهای طولانی و مسیرهای کوتاه می تواند مورد استفاده قرار گیرد. دوم انکه PLC از نظر قیمت درهرایستگاه نسبتا مستقل از فاصله ای است که باید روی ان عمل کند.کلمه نسبتا به خاطر انست که فاصله وفرکانس انتقال در توان انتقالی نشان داده می شوند. بعضی مزایای دیگر PLC انست که توانایی ارسال اقتصادی به محل های پراکنده را دارد وبه سوانح طبیعی مانند خط سیمی حساس نیست .مانند میکروویو برای مسافتهای طولانی نیازمند تکرار کننده هاRepeater)) نیستوقابلیت تغییرش درمدهای مختلف سرویس خوب است. اگرچه PLC به نویز خط قدرت حساس است وباید دریک طیف فرکانسی محدودی کار کند. میکروویو : وقتی به ارسال تعداد زیادی کانالهای اطلاعات احتیاج شود میکروویو مفیدترین وسیله خواهد بود.میکروویو برای ارسال تعداد کمی کانال اقتصادی نیست. همچنین عیب تجهیزات میکروویو منتج به ایجاد تلفات درکلیه سرویسها می شود.درانتها ارزش تعمیر ونگهداری مورد ژنیاز برای ارسال درمسافتهای طولانی بسیار بالا است. با توجه به نکات فوق جهت مرتفع نمودن اشکالات ذکر شده و بهره برداری بهتر از شبکه ، می توان با استفاده از سیستم های PLC چنین شبکه های مخابراتی را برای استفاده در شبکه های برق رسانی طراحی نمود. استفاده از PLC به جای سایر سیستم های ارتباطی نظیر کابل تلفنی، امواج رادیویی و مایکروویو و … دارای مزایایی می باشد که عبارتند از : 1- به علت ناچیز بودن افت سیگنال حامل اطلاعات در هر کیلومتر ، مراکز تولید و توزیع انرژی الکتریکی که معمولا در فواصل دوری از یکدیگر واقعند را می توان مستقیماً توسط کانال های PLC بدون استفاده از تکرار کننده به یکدیگر مرتبط ساخت. 2- خطوط انتقال فشار قوی که ارتباطات PLC توسط آنها صورت می گیرد ،‌موجود بوده و احتیاج به سرمایه گذاری مجدد برای ایجاد محیط مخابراتی نیست. به علاوه در شرایط متغیر آب و هوایی مصونیت ارتباط PLC در مقایسه با ارتباطات رادیویی بیشتر می باشد. 3- دستگاه های فرستنده و گیرنده PLC از درجه اطمینان بالایی برخوردار می باشند. 4- شبکه مخابراتی که لوازم مدیریت برای کنترل و بهره برداری شبکه فشار قوی می باشد بطور اختصاصی تنها در اختیار شرکت برق منطقه ایی قرار خواهد گرفت . 5- سیستم های تلفنی PLC از شبکه تلفنی شرکت مخابرات مجزا می باشد و به عنوان سیستم های خصوصی فرض می شوند. ماهیت حامل روی خط قدرت یک سیستم PLCازچند قسمت مجزا تشکیل شده است: 1-خود ترمینال که شامل گیرنده فرستنده وقطعات مربوط به ان میباشد. 2-تجهیزات کوپل وتنظیم کردن (Coupling Tuning ) که وسیله ارتباط ترمینال به نقطه انتخاب شده سیستم ولتاژ-بالا راتامین میکند. 3-خود سیستم ولتاژ- بالاکه باید مسیر مناسب برای ارسال انرژی فرکانس- بالا بین ترمینالها راتامین کند.درترمینالها یک یاتعداد بیشتری فرستنده یا گیرنده مورد نیاز است که بستگی به تعداد اعمالی است که باید انجام گیرد. 4- خط قدرت : خود سیستم ولتاژ- بالا،که باید مسیر مناسب برای ارسال انرژی فرکانس- بالا بین ترمینالها راتامین کند.درترمینالها یک یاتعداد بیشتری فرستنده یا گیرنده مورد نیاز است که بستگی به تعداد اعمالی است که باید انجام گیرد. 5- یک گیرنده plc هم فاز با ولتاژ اولیه باشد مجهز است. تله های خط (Line Traps) وقتی دستگاه PLC به خطوط انتقال اعمال می شود مطلوب انست که خط انتقال تا انجا که ممکن است مانند یک خط دو ترمیناله ساده در مدارات مخابرات عمل کند. خط باید مستقل از سوییچینگ و شرایط نامساعد و هر انحراف دیگری که ممکن است باعث پایین اوردن کیفیت یک کانال خوب شودعمل کند.یک مثال نمونه از یک چنین شرایطی وجود بخشی ازخط انتقال است که بعنوان خطوط انتقال (Tapped-Line) از خط انتقال اصلی شناخته می شوند.بسته به طول این خط و فرکانس مورداستفاده یک چنین خط انشعابی ممکن است بعنوان یک مدار اتصال کوتاه یا یک مدارایمپدانس کم درنقطه اتصال عمل کند.برای مینیمم کردن این اثر یک تله خط ممکن است بطور سری با یک خط انشعابی در نقطه اتصال قرار گیرد. تله خط عموما یک مدار رزونانس موازی است که بطور سری با یک دستگاه ایمپدانس کم ‍یک باس یا بخشی از خط قرار می گیرد بطوریکه این بخش از مدار در مقابل یک یا چند فرکانس مورد نظر امپدانس نسبتا زیاد نشان میدهد باعث حداقل کردن افت سیگنالی میشود که می خواهد از درون وسیله با ایمپدانس کم عبور کند. علاوه بر این تله های خط دو فرکانسی وباند پهن نیز در دسترس هستند که امکان استتفاده بیشتری را می دهند.تله های خط همچنین ایزولاسیون بین خطوط انتقال و قطع کننده های مدار- ترانسفورمرها ویا تجهیزات مشابهی که در نیروگاه یا پست های فرعی ودیگر خطوط انتقال که در انتهای خط وصل شده اند در فرکانس کاریر معین را نیز تامین می کند. بنابراین اگر خطایی در هر یک از تجهیزات پست یا روی یک خط دیگررخ دهد سیگنال کاریر بیهوده به هدر نمیرود.این باعث می شود که برای استفاده از سیستم حفاظت رله ای یک سیگنال کاریر برای ارسال اطلاعات بین دو ترمینال بکار رود. اگر خط انتقال این چنین ایزوله نشده باشد رله های حفاظت ممکن است قطع کننده دیگری را اشتباها فرمان تریپ بدهد. موارد استفاده متعدد دیگری وجود دارد که در ان دستگاههای با ایمپدانس زیاد مورد نیاز است و تله خط این هدف را تامین می کند و این باعث می شود که تله خط جزء بسیار مهمی از سیستمهای کاریر باشد. اگر چه باید توجه کرد که تله ها نمی توانند بطور کامل جلوی عبور سیگنال را به یک خط خاصی بگیرند و بنابراین نمی توانند به تنهایی برای جلو گیری از تداخل در خطوط مجاور مورد استفاده قرار گیرند. یک مثال نمونه از یک چنین شرایطی وجود بخشی ازخط انتقال است که بعنوان خطوط انتقال قابل دسترس یا برای استفاده بیشترازطیف فرکانسی روی وسیله جدید، فرکانسهای بخصوصی رابلوک (سد- ممنوع) کرد.این کاربااستفاده ازفیلترهای پایین گذروبالا گذرانجام می شود. فرکانسهای مورداستفاده در PLC دررنج 30 الی 300 کیلو هرتز است که برای ایزوله بودن ازفرکانس 50 هرتز برق واز نویزی که خط ایجاد می کند بقدر کافی بزرگ می باشد.درعین حال انقدر زیاد نیست که افت بیش ازحد ایجاد نماید. فرکانسهای کمی کمتر از 30 کیلو هرتز هم می تواند مورد استفاده قرار گیرد. امااینکار کوپل کردن مناسب PLC وخط قدرت راکه توسط خازنهای کوپلینگ انجام میگیرد را مشکل تر می کند. تله های خط (Line Traps) تله های خط (Line-Trap) درهادیهای خط قدرت قرار داده می شوند تا تلفات قدرت کاریر بطرف خطوط دیگر به حداقل برسد ومستقیما سیگنالها به طرف خط مورد لزوم فرستاده شوند.با انتخاب مناسب فرکانسهای کاریرسرویسهای متعددی می توانند بدون تداخل روی همان هادیها عمل کنند.غالبا بعضی از PLC ها می توانند با دو یا تعداد بیشتری سرویس مورد استفاده قرار بگیرند در این صورت سرمایه گذاری هم حداقل می شود تجهیر ترمینال معمولا بدون در نظر گرفتن طول خط مشابه است (ساختمان وطرح مشابهی دارد) بجز در مورد قدرت خروجی فرستنده که معمولا بین 1تا20 وات میباشد (دراستفاده خاصی قدرت خروجی ممکن است 100 وات باشد). خطوط قدرت بعنوان مسیری برای سیگنالهای کاریر بینهایت قابل اعتماد هستند زیرا ساختمان محکمش به ان اجازه می دهد که در مقابل خطرات طبیعی مانند برف وباران طوفانهای باد سیلها وغیره مقاومت کند. در حقیقت خطوط قدرت برای ارسال کاریر قابلیت اعتمادشان بیشتر از حالتی است که برای انتقال قدرت مورد استفاده قرار گیرند.زیرا اکثر عیوبی که خط فشار قوی را برای جریان قدرت غیر قابل استفاده می کند همچنان برای عملکرد قابل اطمینان ولتاژ نسبتا پایین کاریر وسیله مناسبی است. وقتی دستگاه PLC به خطوط انتقال اعمال می شود مطلوب انست که خط انتقال تا انجا که ممکن است مانند یک خط دو ترمیناله ساده در مدارات مخابرات عمل کند. خط باید مستقل از سوییچینگ و شرایط نامساعد و هر انحراف دیگری که ممکن است باعث پایین اوردن کیفیت یک کانال خوب شودعمل کند. تله های خط مدارات تنظیم شده ای هستند که با وارد شدن در خطوط قدرت باعث تضمین عملکرد نرمال PLC در شرایط بد متفاوت می شود.تله خط از یک طرف ایمپدانس بسیار زیادی در مقابل فرکانسهای کاریر ایجاد می کند وازطرف دیگر ایمپدانسی بسیار کم (قابل صرفنظر) در مقابل جریان قدرت 50 هرتز خط بوجود می اورد. وقتی دستگاه PLC به خطوط انتقال اعمال می شود مطلوب انست که خط انتقال تا انجا که ممکن است مانند یک خط دو ترمیناله ساده در مدارات مخابرات عمل کند. خط باید مستقل از سوییچینگ و شرایط نامساعد و هر انحراف دیگری که ممکن است باعث پایین اوردن کیفیت یک کانال خوب شودعمل کند.یک مثال نمونه از یک چنین شرایطی وجود بخشی ازخط انتقال است که بعنوان خطوط انتقال (Tapped-Line) از خط انتقال اصلی شناخته می شوند.بسته به طول این خط و فرکانس مورداستفاده یک چنین خط انشعابی ممکن است بعنوان یک مدار اتصال کوتاه یا یک مدارایمپدانس کم درنقطه اتصال عمل کند.برای مینیمم کردن این اثر یک تله خط ممکن است بطور سری با یک خط انشعابی در نقطه اتصال قرار گیرد. تله خط عموما یک مدار رزونانس موازی است که بطور سری با یک دستگاه ایمپدانس کم ‍یک باس یا بخشی از خط قرار می گیرد بطوریکه این بخش از مدار در مقابل یک یا چند فرکانس مورد نظر امپدانس نسبتا زیاد نشان میدهد باعث حداقل کردن افت سیگنالی میشود که می خواهد از درون وسیله با ایمپدانس کم عبور کند. علاوه بر این تله های خط دو فرکانسی وباند پهن نیز در دسترس هستند که امکان استتفاده بیشتری را می دهند.تله های خط همچنین ایزولاسیون بین خطوط انتقال و قطع کننده های مدار- ترانسفورمرها ویا تجهیزات مشابهی که در نیروگاه یا پست های فرعی ودیگر خطوط انتقال که در انتهای خط وصل شده اند در فرکانس کاریر معین را نیز تامین می کند. بنابراین اگر خطایی در هر یک از تجهیزات پست یا روی یک خط دیگررخ دهد سیگنال کاریر بیهوده به هدر نمیرود.این باعث می شود که برای استفاده از سیستم حفاظت رله ای یک سیگنال کاریر برای ارسال اطلاعات بین دو ترمینال بکار رود. اگر خط انتقال این چنین ایزوله نشده باشد رله های حفاظت ممکن است قطع کننده دیگری را اشتباها فرمان تریپ بدهد. موارد استفاده متعدد دیگری وجود دارد که در ان دستگاههای با ایمپدانس زیاد مورد نیاز است و تله خط این هدف را تامین می کند و این باعث می شود که تله خط جزء بسیار مهمی از سیستمهای کاریر باشد. اگر چه باید توجه کرد که تله ها نمی توانند بطور کامل جلوی عبور سیگنال را به یک خط خاصی بگیرند و بنابراین نمی توانند به تنهایی برای جلو گیری از تداخل در خطوط مجاور مورد استفاده قرار گیرند . برخی از مزایایی که با استفاده از تله خط حاصل می شود عبارتست از : الف) تضمین قابلیت اعتماد PLC ،برای وقتیکه خطوط مجاوراتصال کوتاه ویا زمین می شوند. ب) جلوگیری از تلفات خیلی زیاد سیگنالهای کاریر در خطوط بیگانه (غیر مطلوب) ودر نتیجه افزایش محدوده عملکرد کانالهای کاریر. ج) وقتی خط قدرت را از طریق تله خط زمین می کنند،تله خط اجازه می دهد که ارتباط همچنان برقرار باشد. د) اجازه انتخاب وسیعتر فرکانسهای کاریر با حداقل کردن تداخل سایر کانالهای کاریر و جلوگیری از انعکاس فرکانس کاریر که باعث تلفات بسیار زیاد کاریرفرکانسهای مشخص می شود. مشخصه های تله خط : اندوکتانس – ایمپدانس تله – فرکانسها لاين تراپ ( LINE TRAP ) لاين تراپ يا تله موج : امروزه يكي از اجزاي اصلي در هر پست فشار قوي سيستم ارتباطي PLC است .از اين وسيله براي ارتباط صوتي ( بيشتر ) استفاده میشود و در كاري حساس تر جهت انتقال داده هاي هر پست و سيستم هاي حفاظتي نيز استفاده مينمايند . خطوط فشار قوي بعنوان سيم هاي ارتباطي بين دو نقطه در ارتباط ها نقش دارند ، براي در خدمت گرفتن از اين كابلهاي ولتاژ بالا و فركانس 50 هرتز برق ( در ايران) احتياج به لوازمي است كه بتواند اطلاعات و صوت و تصوير را با فركانسي مشخص ( عموما بين 300 تا 2000 هرتز ) بروي سيستم انتقال انرژي منتقل نمايد . اين وسيله بطور عموم به تله موج شناخته ميشود كه شامل اجزايي است و تنظيمات خاص خود در ولتاژ هاي مختلف را دارد كه در اين مقوله با اين تجهيز بيشتر آشنا ميشويم. مشخصات خطوط قدرت کلیات: درفرکانسهای کاریر خطوط قدرت متوسط مانند یک مدار انتقالی که طولشان در مقایسه با طول موج سیگنال فرستاده شده بسیار بلنداست عمل می کند. محاسبه مشخه امپدانس وتلفات روی یک چنین خطی اگر مقادیر اندوکتانس ظرفیت و مقاومت مدار معادل شناخته شده باشد قابل محاسبه است. درجاییکه اندازه سیم،شرایط ،فاصله،ارتفاع از زمین،مقاومت موازی مسیر ومقاومت زمین ثابت باشد،شکل مدار معادل ساده است و مشخصه امپدانس ،تلقات،ودیگرمشخصات خط به راحتی قابل محاسبه است .معمولا مشخصات خط تا حدودی تغییر می کند،بطوریکه شباهت بین مقدار حقیقی اندازه گیری شده و مقادیر محاسبه شده به اندازه کافی خوب نیست.به این دلیل معمولا از اطلاعات اندازه گیری شده خطوط نمونه،برای تخمین مقدار تلفات در یک مسآله عملی کاریراستفاده می شود.‍‍ نویز خط چون کیفیت کانال جریان کاریر،مخصوصا به نسبت سیگنال به نویز در گیرنده بستگی دارد تضعیف سیگنال وسطح تداخل نویز در سیمهای ارتباط روی خطوط قدرت از عوامل مهم هستند.از این دو دومشخصه،احتمالا سطح نویز روی خطوط قدرت کمتر قابل پیش بینی است.مقادیرمتعددی اطلاعات از اندازه گیری های RI (اثررادیویی (Radio In fluency وقتی دستگاه PLC به خطوط انتقال اعمال می شود مطلوب انست که خط انتقال تا انجا که ممکن است مانند یک خط دو ترمیناله ساده در مدارات مخابرات عمل کند. خازنهای کوپلاژودستگاههای خازن کوپلاژ پتانسیل درسالهای پیش مسایلی که در رابطه با کوپلینگ دستگاهPLCبه خطوط ولتاژ- بالاوجود داشت تعداد زیادی طرح متفاوت مورد استفاده قرار می گیرد را نتیجه داد از ابتدا در توسعه سیستمهای PLC وسیله کوپلینگی که مورد قبول واقع شد خازن ورقه ای باروغن پر شده بود که معمولا از سری شدن چندین قسمت برای رسیدن به ولتاژ مورد نظر ساخته شده اند.این چنین خازنها بطور مکانیکی انباشته شده اند تا عایق بندی (ایزولاسیون)ولتاژ- بالا را انجام دهند.جهت اطمینان از کیفیت یکنواختی انها یک سری استاندارد برای خازنهای کوپلینگ و دستگاههای پتانسیل داده است که بعنوان AI EE Standard 3i شناخته می شود. هر واحد خازن کوپلاژروی یک پایه فلزی قرارگرفته است تا سهولت نصب روی ساختمان فولادی پست را تامین کرده وفضا و وسیله ای برای وصل کردن خازن به ترمینال که در پایین قرار دارد را فراهم کرده باشد. خازنهای کوپلاژ یک سوراخی دارند که میتوان ازان بعنوان یک منبع ولتاژ برای یک دستگاه پتانسیل استفاده کرد یا یک سری خازن کمکی در پایه خود دارند که از انتهای ان به همین منظور استفاده می شود.این سوراخ طوری تعبیه (طراحی) شده است که خواهد توانست یک ولتاژ نامی ثابتی را تامین کند. دستگاه پتانسیل خازنی یک وسیله انتقال ولتاژ است که بین فاز وزمین یکمدار ولتاژ- بالا وصل می شود تا منبعی برای ولتاژ کم رله ها و وسایل را تهیه کند.این دستگاه یک تنظیم کننده ولتاژ خازنی است که به وسایلی برای تنظیم نسبت به تبدیل ترانس مورد نیاز برای تنظیم ولتاژ ثانویه به نحوی که هم فاز با ولتاژ اولیه باشد مجهز است. حداقل کردن اثرات خط انشعابی : خطوط انشعابی با طولهای معین(آن طولهایی ازخط که باعث ضعف سیگنال می شود)اثری زیانبار در کاربردهای PLC دارند که به دلیل اثرات رزونانس خط می باشد.وقتی یک خط انشعابی در یک فرکانسی از محدوده مورد نظر ما،رزونانس می کند می توان از یکی از دو روش تصحیحی زیر جهت برطرف کردن این امر کمک گرفت.اولین عمل انست که محدوده فرکانسی به محدوده فرکانسی دیگری که خط انشعابی در آن رزونانس نکند،تغییر نماید.حال این سوال پیش می اید که چه مقدار تغییر در فرکانس،برای انجام این کار ضروری است؟ همان طور که مشخص است،هیچ اطلاعاتی در مورد تعیین محدوده فرکانسی که خط رزونانس می کند،وجود ندارد.تجربیات نشان می دهد که تغییری موثر در طول خط که به اندازهباضافه یا منهای نیم مایل باشد،می تواند خط را از حالت رزونانس بیرون اورد وبه نقطه ای ببرد که تضعیف قابل قبولی داشته باشد.طبیعتا طول فیزیکی خط نمی تواند تغییر کند. نسبت سیگنال به نویز : عملکرد کلی هر نوع دستگاه PLC را با داشتن نسبت سیگنال به نویز(SNR) درانتهای دریافت (مقصد) میتوان مشخص کرد.با معلوم بودن SNR برحسب دسیبل،بسادگی اختلاف بین سطح سیگنال دریافت شده و سطح نویز خط مشخص می شود.توجه داریم که سطح سیگنال دریافت شده تابعی از سطح سیگنال ارسال شده درهرکانال وتلفات انتقال کاریر(تضعیف) می باشد.در انواع دستگاهها،بسته به مشخصه های آن تجهیز،حداقل SNR در انواع دستگاههایی که بتوانند بطور رضایت بخشی کار کند بستگی به مشخصه های انها دارد.بنابراین دستگاههای متفاوت به مقادیر حداقل SNR متفاوتی نیاز دارند. با توجه به نكات فوق جهت مرتفع نمودن اشكالات ذكر شده و بهره برداري بهتر از شبكه ، مي توان با استفاده از سيستم هاي PLC چنين شبكه هاي مخابراتي را براي استفاده در شبكه هاي برق رساني طراحي نمود. استفاده از PLC به جاي ساير سيستم هاي ارتباطي نظير كابل تلفني، امواج راديويي و مايكروويو و … داراي مزايايي مي باشد كه عبارتند از: 1- به علت ناچيز بودن افت سيگنال حامل اطلاعات در هر كيلومتر ، مراكز توليد و توزيع انرژي الكتريكي كه معمولا در فواصل دوري از يكديگر واقعند را مي توان مستقيماً توسط كانال هاي PLC بدون استفاده از تكرار كننده به يكديگر مرتبط ساخت. 2- خطوط انتقال فشار قوي كه ارتباطات PLC توسط آنها صورت مي گيرد ،‌موجود بوده و احتياج به سرمايه گذاري مجدد براي ايجاد محيط مخابراتي نيست. به علاوه در شرايط متغير آب و هوايي مصونيت ارتباط PLC در مقايسه با ارتباطات راديويي بيشتر مي باشد. 3- دستگاه هاي فرستنده و گيرنده PLC از درجه اطمينان بالايي برخوردار مي باشند. 4- شبكه مخابراتي كه لوازم مديريت براي كنترل و بهره برداري شبكه فشار قوي مي باشد بطور اختصاصي تنها در اختيار شركت برق منطقه ايي قرار خواهد گرفت . 5- سيستم هاي تلفني PLC از شبكه تلفني شركت مخابرات مجزا مي باشد و به عنوان سيستم هاي خصوصي فرض مي شوند. كاربردها: عمده استفاده سيستم هاي PLC در ارسال: اطلاعات انالوگ به صورت صحبت اطلاعات ديجيتال يا آنالوگ به منظور تلگراف ، كنترل از راه دور، اندازه گيري از راه دور، حفاظت از راه دور، ديتا و غيره كه اصطلاحاً سيگنال گفته مي شوند. سيگنال ها بسته به احتياجات ،‌با سرعت مدولاسيون از 50(Bd) تا 9600(Bd) در PLC آنالوگ انتقال داده مي شوند. اساساً اين انتقال توسط(VFT) كانال هاي تلگراف با فركانس صوت كه در محدوده فركانس صحبت قرار داده مي شوند و يا روي محدوده فركانس كاهش يافته صحبت (صحبت + سيگنال) قرار داده مي شوند انجام مي شود اما ممكن است كليد زني مستقيمCarrier نيز به كار بيايد . در سيستم هاي PLC اطلاعات ارسالي به صورت SSB مدوله شده و در پهناي باند 4 كيلوهرتز ارسال مي گردد. فركانس Carrier نيز عمدتاً در محدوده 40 الي 400 كيلو هرتز به كانال هاي فرعي تقسيم شده و در هر كانال اطلاعات مربوط به يك نوع سيگنال گنجانيده مي شود. در مواردي نيز ممكن است كه پهناي باند سيگنال PLC محدد به 5/2 كيلوهرتز باشد. البته واضح است كه در اين صورت اطلاعات كمتري را مي توان ارسال كرد حفاظت در مقابل اتصال كوتاه بوسيله رفع آن با بي برق كردن خط معيوب توسط دستگاه هاي تشخيص اتصال كوتاه امكان پذير مي باشد. براي انجام اين كار در اسرع وقت و در عين حال براي پيشگيري از قطع شدن ساير كليد ها و رله هاي مربوطه در شبكه ،‌برقراري يك مسير ارتباط علائم حفاظتي ما بين رله هاي حفاظتي ضروري مي باشد. جهت ارسال علائم حفاظتي مي توان يك كانال PLC اختصاصي استفاده نمود كه به پهناي باندي معادل 5/2 كيلو هرتز نياز مي باشد . از آن جايي كه علائم حفاظتي تنها در زمان وقوع اتصال كوتاه در خطوط فشار قوي ارسال مي گردند، در مواقع كار عادي شبكه فشار قوي هيچ استفاده مفيدي از چنين كانال هاي PLC خاص حفاظت نشده و باند فركانسي 5/2 كيلوهرتز مربوط به آنها بدون استفاده باقي مي ماند. علائم حفاظتي را مي توان بر روي يك كانال PLC حامل صحبت و ديتا نيز ارسال نمود در هنگام وقوع خطا،‌ارسال صحبت و ديتا براي لحظه كوتاهي قطع شده و از كال باند 4 كيلوهرتز و حداكثر توان فرستنده براي ارسال علائم حفاظتي استفاده مي شود.مزيت اين روش استفاده مفيد تر از باند فركانسي قابل استفاده مي باشد. اما عيب اين روش آن است كه ارسال اطلاعات صحبت و ديتا هر چند براي زماني كوتاه دچار وقفه شده و ممكن است همين وقفه كوتاه خصوصا در ارسال ديتا ، كنترل شبكه را دچار اشكال نمايد. توسط منابع توليدي، انتقال و توزيع انرژي الکتريکي، نياز مبرمي به وجود يک شبکه مخابراتي بين نقاط کليدي سيستم برق رساني مثل مراکز توليد، تصميم گيري که اکثراً در فواصل دور از هم واقع شده اند را بوجود آورده است. از خطوط انتقال و توزيع انرژي الکتريکي مي توان به عنوان وسيله انتقال امواج فرکانس بالاي حامل اطلاعات در سيستم هاي مخابراتي استفاده نمود. سيستمي که براي اين گونه انتقال اطلاعات ( صحبت، تلگراف، ديتا و علائم حفاظتي) مورد استفاده قرار مي گيرد را ابزار انتقال موج حامل اطلاعات بر روي سيستم فشار قوي يا PLC مي نامند. معرفی اجزا یک سیستم PLC الف) تله خط (LINE TRAP) یا تله موج (WAVE TRAP) ب) خازن کوپلاژ COUPLING CAPACTOR ج) وسیله کوپلاژ COUPLING DEVICE (CD) یا جعبه تطبیق امپدانس LINE MATCHING UNIT (LMU) د) کابل هم محور COAXIAL CABLE هـ) فرستنده و گیرنده POWER LINE CARRIER PLC استاندارد مربوط به تله خط استاندارد IEC 353 میباشد. قبل از تعریف هر یک از اجزاء فوق، ابتدا به تشریح عملکرد یک سیستم PLC میپردازیم. کل ذیل اصول کار و عناصر اصلی یک سیستم PLC رانشان میدهد. اتصال یک سیستم PLC به شبکه فشار قوی ممکن است بصورت تکفازه، دوفازه، یا سه فازه انجام گیرد. تله خط 3 بصورت یک صافی میان نگذر عمل کرده و مانع ورود سیگنالهای مخابراتی 4 به پست فشارقوی 2 میگردد در عین حال سیگنالهای مخابراتی 4 به پست فشار قوی 2 میگردد در عیرن حال سیگنال انرژی 1 (50 هرتز) به راحتی از تله 3 عبور مینماید. از طرف دیگر خازن کوپلاژ 5 و وسیله کوپلاژ 6 نقش مشابهای را ایفاء مینماید این عناصر با ایجاد یک صافی بالاگذر، ضمن اینکه مانع ورود سیگنالهای انرژی 1 میشوند از طریق یک کابل هم محور مسیر کم مقاومتی را تا سیستم PLC برای سیگنالهای مخابراتی 4 فراهم میکنند. 1- ENERGY PATH 2- SUBSTATION 3- LINE TRAP 4- COMMUNICATIONS SIGNAL PATH 5- COUPLING CAPACITOR 6- COUPLING UNIT 7- PLC EQUIPMENT 8- HIGH – VOLTAGE LINE تله خط تجهیزاتی هستند که بدلیل نیازهای شبکه مخابراتی، بصورت سری با شبکه انتقال انرژی نصب میشوند و دارای سه جزء عمده و موازی پیچک اصلی (MAIN COIL)، وسیله تنظیم (TUNING DEVICE) و وسیله محافظ (PROTECTIVE DEVICE) که عموماً برقگیر است میباشد و نقش یک فیلتر با یک یا چند فرکانس قطع و یا یک باند قطع را در شبکه خارجی رخ داده است فراهم میکنند و تداخل میان شبکههای مجاور را به حداقل می رساند. شکل ذیل ارتباط یک ساله خط با تجهیزات دیگر سیستم PLC را نشان میدهد. خازن کوپلاژ اتصال مستقیم وسیله کوپلاژ CD و سیستمPLC به خطوط فشار قوی عملی نیست معمولاً از یک خازن فشارقوی که خازن کوپلاژ است برای این منظور استفاده میشود خازن کوپلاژ CC همراه با وسیله کوپلاژ CD باند فرکانسی قابل کاربرد سیستم مخابراتی PLC را تعیین مینماید، محدوده فرکانسی مورد استفاده در سیستمهای PLC بین KHZ30 تا KHZ500 قرار داشته و ظرفیت خازن کوپلاژ حداقل فرکانس قابل استفاده را مشخص میکند بعبارت دیگر با افزایش ظرفیت خازن کوپلاژ میتوان تبادل اطلاعات را در فرکانسهای پائینتری انجام داد. مقدار TYPICAL خازن کوپلاژ در حدود چند n f است. در ولتاژهای انتقال 400 و 230 کیلوولت که به تعداد کانالهای بیشتر و پهنای باند بزرگترین نیاز است باید خازن کوپلاژ با مقدار ظرفیت بیشتری نسبت به ولتاژهای فوق توزیع 132 و 63 کیلوولت در نظر گرفت. وسیله کوپلاژ یا جعبه تطبیق امپدانس طبق تعریف آنچه میان تجهیزات فشار قوی و سیستم مخابراتی PLC واقع میشود وسیله کوپلاژ CD یا جعبه تطبیق امپدانس LMU خوانده میشود این وسیله وظائف زیر را بر عهده دارد: 1- وارد و خارج کردن سیگنالهای PLC به شبکه فشارقوی خطوط هوایی و کابلهای زیرزمینی 2- عبور ترانزیت سیگنال کاریر در پستهای میانی حدفاصل مبداء و مقصد 3- تطبیق امپدانس میان خط انتقال فشارقوی و سیستم PLC 4- تفکیک الکتریکی و الکتروشیمیایی سیستم PLC از شبکه فشارقوی کابل هم محور به منظور اتصال وسیله کوپلاژ CD ازیک کابل هم محور استفاده میشود امپدانس موجی این کابل توسط استاندارد IEC در حالت معادل 150 اهم تعیین شده و برای حالت نامتعادل 75 اهم تعیین شده که مطابق استاندارد ایران 75 اهم استفاده خواهد شد. فرستنده/ گیرنده PLC این وسیله وظیفه ارسال و دریافت سیگنالهای مخابراتی را به عهده دارد. محدوده فرکانسی مورد استفاده در سیستمهای PLC بین KHZ30 تا KHZ500 میباشد حد بالا به علت وجود نویز زیاد در فرکانسهای بالاتر از این حد در شبکههای قدرت و حد پائین بدلیل اقتصادی انتخاب شدهاند. انواع سیگنالهایی که باید توسط سیستم PLC مخابره شوند (صحبت، مدیریت انرژی و حفاظت) بصور گوناگون در یک باند فرکانس مطلوب در محدوده 30 الی 500 کیلو هرتز مدوله میشوند لذت برای هر کانال ارتباطی مرکب ازیک باند فرکانسی برای ارسال اطلاعات و یک باند فرکانسی دیگر برای دریافت آنها، حداقل به پهنای باندی در حدود 8 کیلوهرتز نیاز داریم. Power Figure 1. Power-line carrier schematic سد کردن و بای پاس کردن فرکانسهای مشخص : دربعضی کاربردهای PLC لازم است،بمنظورتامین سرویس مورد لزوم درمحدوده طیف فرکانسی قابل دسترس یا برای استفاده بیشترازطیف فرکانسی روی وسیله جدید، فرکانسهای بخصوصی رابلوک (سد- ممنوع) کرد.این کاربااستفاده ازفیلترهای پایین گذروبالا گذرانجام می شود. ماهیت حامل روی خط قدرت یک سیستم PLCازسه قسمت مجزا تشکیل شده است: 1-خود ترمینال که شامل گیرنده فرستنده وقطعات مربوط به ان میباشد. 2-تجهیزات کوپل وتنظیم کردن (Coupling Tuning ) که وسیله ارتباط ترمینال به نقطه انتخاب شده سیستم ولتاژ-بالا راتامین میکند. 3-خود سیستم ولتاژ- بالاکه باید مسیر مناسب برای ارسال انرژی فرکانس- بالا بین ترمینالها راتامین کند.درترمینالها یک یاتعداد بیشتری فرستنده یا گیرنده مورد نیاز است که بستگی به تعداد اعمالی است که باید انجام گیرد. کوپل کردن هادیهای خط قدرت بوسیله خازنهای کوپلاژ ولتاژ- بالا انجام میگیرد که سیگنالهای کاریرراهدایت می کند در حالیکه سیگنال قدرت 50 Hz رااز تجهیزات حامل (کاریر) جدا می کند.برای سیمهای زمین عایق شده در جاییکه ولتاژها کمتر هستند از ترانس یا خازنهای کوپلاژ ممکن است استفاده شود. نقاط واسطه بین ترمینالها ممکن است به بای پاس کردن (ازراه فرعی عبور دادن) سیگنالهای کاریر دراطراف برید گیهایی مثل سوییچها یا ترانسها نیاز داشته باشنددر این حالت کوپلینگ باید در اطراف بریدگی وجود داشته باشد و تجهیزات کوپلینگ خط (Line-Tuning) خط را برای ایجاد مسیر کامل بین دو نقطه کوپلاژ تنظیم می کند. تله های خط (Line-Trap) درهادیهای خط قدرت قرار داده می شوند تا تلفات قدرت کاریر بطرف خطوط دیگر به حداقل برسد ومستقیما سیگنالها به طرف خط مورد لزوم فرستاده شوند.با انتخاب مناسب فرکانسهای کاریرسرویسهای متعددی می توانند بدون تداخل روی همان هادیها عمل کنند.غالبا بعضی از PLC ها می توانند با دو یا تعداد بیشتری سرویس مورد استفاده قرار بگیرند در این صورت سرمایه گذاری هم حداقل می شود تجهیر ترمینال معمولا بدون در نظر گرفتن طول خط مشابه است (ساختمان وطرح مشابهی دارد) بجز در مورد قدرت خروجی فرستنده که معمولا بین 1تا20 وات میباشد (دراستفاده خاصی قدرت خروجی ممکن است 100 وات باشد). خطوط قدرت بعنوان مسیری برای سیگنالهای کاریر بینهایت قابل اعتماد هستند زیرا ساختمان محکمش به ان اجازه می دهد که در مقابل خطرات طبیعی مانند برف وباران طوفانهای باد سیلها وغیره مقاومت کند. در حقیقت خطوط قدرت برای ارسال کاریر قابلیت اعتمادشان بیشتر از حالتی است که برای انتقال قدرت مورد استفاده قرار گیرند.زیرا اکثر عیوبی که خط فشار قوی را برای جریان قدرت غیر قابل استفاده می کند همچنان برای عملکرد قابل اطمینان ولتاژ نسبتا پایین کاریر وسیله مناسبی است. خازنهای کوپلاژودستگاههای خازن کوپلاژ پتانسیل درسالهای پیش مسایلی که در رابطه با کوپلینگ دستگاهPLCبه خطوط ولتاژ- بالاوجود داشت تعداد زیادی طرح متفاوت مورد استفاده قرار می گیرد را نتیجه داد از ابتدا در توسعه سیستمهای PLC وسیله کوپلینگی که مورد قبول واقع شد خازن ورقه ای باروغن پر شده بود که معمولا از سری شدن چندین قسمت برای رسیدن به ولتاژ مورد نظر ساخته شده اند.این چنین خازنها بطور مکانیکی انباشته شده اند تا عایق بندی (ایزولاسیون)ولتاژ- بالا را انجام دهند.جهت اطمینان از کیفیت یکنواختی انها یک سری استاندارد برای خازنهای کوپلینگ و دستگاههای پتانسیل داده است که بعنوان AI EE Standard 3i شناخته می شود. هر واحد خازن کوپلاژروی یک پایه فلزی قرارگرفته است تا سهولت نصب روی ساختمان فولادی پست را تامین کرده وفضا و وسیله ای برای وصل کردن خازن به ترمینال که در پایین قرار دارد را فراهم کرده باشد. خازنهای کوپلاژ یک سوراخی دارند که میتوان ازان بعنوان یک منبع ولتاژ برای یک دستگاه پتانسیل استفاده کرد یا یک سری خازن کمکی در پایه خود دارند که از انتهای ان به همین منظور استفاده می شود.این سوراخ طوری تعبیه (طراحی) شده است که خواهد توانست یک ولتاژ نامی ثابتی را تامین کند. دستگاه پتانسیل خازنی یک وسیله انتقال ولتاژ است که بین فاز وزمین یک مدار ولتاژ- بالا وصل می شود تا منبعی برای ولتاژ کم رله ها و وسایل را تهیه کند.این دستگاه یک تنظیم کننده ولتاژ خازنی است که به وسایلی برای تنظیم نسبت به تبدیل ترانس مورد نیاز برای تنظیم ولتاژ ثانویه به نحوی که هم فاز با ولتاژ اولیه باشد مجهز است. فیلتر باند پهن : این فیلتر تطبیق امپدانس بین خط و ترمینال تجهیزات را بر عهده دارد ولی طبیعتا نمی تواند همه اهداف جدا سازی و ایزولاسیون چندین کانال متصل شده به ان را به عهده گیرد. بنابراین واحدهای LC سری جداگانه هایبریدهای RF ویا فیلترهای دیگری مورد نیاز می باشند. هایبریدها: با این نقطه نظر مسایلی مثل ایجاد مدولاسیون متقابل که باعث تداخل در گیرنده می شود وبار کردن (Loading) فرستنده ها بطور موازی باید مورد توجه قرار گیرد. برای تقلیل دادن این مشکلات در جاییکه بیش از دو فرکانس به یک خط منفرد کوپل می شود از هایبرید استفاده می کنند. انواع سیگنالها مسایل انتقال PLC مثل حساسیتش به نویز خط ومحدودیت طیف فرکانسی یک تکامل تدریجی را در هر تجهیز PLC بوجوداورده بطوریکه افزایش قدرت تجهیز PLC که از مدولاسیون دامنه (AM) استفاده می کند یک راه حل رضایت بخش برای این مشکلات را بوجود نمی اورد.این حقیقت توجه به دو نوع سیستم انتقال که اساسا با سیستم AM متفاوت هستند را بوجود اورد.این دو سیستم مدولاسیون فرکانس(FM) و مدولاسیون تک باند کناری (SSB) می باشند. خط باید مستقل از سوییچینگ و شرایط نامساعد و هر انحراف دیگری که ممکن است باعث پایین اوردن کیفیت یک کانال خوب شودعمل کند. فرکانسهای مورداستفاده در PLC دررنج 30 الی 300 کیلو هرتز است که برای ایزوله بودن ازفرکانس 50 هرتز برق واز نویزی که خط ایجاد می کند بقدر کافی بزرگ می باشد.درعین حال انقدر زیاد نیست که افت بیش ازحد ایجاد نماید. فرکانسهای کمی کمتر از 30 کیلو هرتز هم می تواند مورد استفاده قرار گیرد. امااینکار کوپل کردن مناسب PLC وخط قدرت راکه توسط خازنهای کوپلینگ انجام میگیرد را مشکل تر می کند. عامل موثر بر سیگنالهای ارسال شده در خطوط هوای

سیستم های مخابرات خط در برق قدرت

مطالب مشابه :

خطوط انتقال مخابراتی و مخابرات 1. دکتر درخشان

خطوط انتقال مخابراتی و مخابرات + pdf

دانلود جزوه طراحی خطوط انتقال

آشنایی با خطوط انتقال فیبر نوری

دانلود کتاب خطوط انتقال Gonzallez+حل المسائل Gonzalez

انواع خطوط انتقال مخابراتی

سیستم های مخابرات خط در برق قدرت

آشنایی با برخی از انواع خطوط مخابراتی

اطلاعات عمومی برق (خطوط انتقال) (2)

کاربرد plc در خطوط انتقال