電力線載波通信

電力線載波通信（power line carrier communication）以輸電線路為載波信號的傳輸媒介的電力系統通信。由於輸電線路具備十分牢固的支撐結構，並架設 3條以上的導體（一般有三相良導體及一或兩根架空地線），所以輸電線輸送工頻電流的同時，用之傳送載波信號，既經濟又十分可靠。這種綜合利用早已成為世界上所有電力部門優先採用的特有通信手段。

簡介

電力線通信技術（Power Line Communication）出現於 20 世紀 20 年代初期。它是利用 已有的低壓配電網作為傳輸媒介，實現數據傳遞和信息交換的一種手段。套用電力線通信方式傳送數據時，傳送器先將數據調製到一個高頻載波上，再經過功率放大後通過耦合電 路耦合到電力線上。信號頻帶峰峰值電壓一般不超過 10V，因此不會對電力線路造成不良 影響。

電力線載波通信與一般架空線載波通信的不同點是：在同一電網內可用的頻譜範圍自8kHz～500kHz，只能開通有限的通道,如每個單向通道需占用標準頻帶4kHz,則該頻帶不能重複使用，否則將產生嚴重的串音干擾。故一般電力線載波設備均採用單路單邊帶體制，每條通道雙向占用2×4kHz頻寬,總共61條電路。如果需要開更多電路，則必須採取加裝電網高頻分割濾波器的隔離措施。

結構

電力線載波通道的基本結構如圖[電力線載波通道結構]所示。載波機的收發信端用高頻電纜經結合濾波器(起阻抗匹配及工頻電流接地作用)聯接耦合電容器（起隔離工頻高壓的作用）,將載波電流傳送到輸電線上,阻波器用以防止載波電流流向變電所母線側，減小分流損失。

載波電流與輸電線的耦合方式分為相相耦合及相地耦合兩類。相相耦合傳輸衰耗較小，但耦合設定投資較大。相地耦合傳輸衰耗較大，但耦合設定投資較小。在採用對地絕緣的架空避雷線的輸電線上（雷擊時通過絕緣子的放電間隙對地放電），也可以將載波電流耦合到架空地線上，稱為地線載波。如果高壓輸電線的相導線是分裂導線，則耦合在兩條子導線之間開通的載波稱為相分裂載波（此時分裂導線間必須彼此絕緣起來）。

發信功率限制

由於載波電流在電力線上傳輸時會向空間輻射電磁波，干擾該頻段內的廣播和飛行、航海等導航業務，所以各國政府均對發信功率加以限制，通常10瓦輸出可傳輸幾百公里，而某些大於1000公里的線路，也允許將輸出功率提高到100瓦。

頻帶復用

現代大多數電力線載波機，均採用標準4kHz頻譜,其中有效傳輸頻帶為300～3400Hz。為了節約使用有效頻帶,採用頻分復用技術，將300～2000Hz一段傳送話音，2400～3400Hz上音頻段傳送遠動數據或高頻保護信號。還有些載波機配有專用的控制接口，利用同一載波通道瞬時切換傳送高頻保護信號，統稱為復用載波機。

信號的傳輸計算，耦合到輸電線上的高頻載波電流，隨著導線排列和交叉換位的差異，以及耦合方式的不同，其傳輸規律非常複雜。在設計載波通道時，傳輸性能的計算以往多用經驗公式,不夠精確。70年代以後,根據模式傳輸理論推導了載波電流模式傳輸計算數學模型，所編制的通用計算程式已經提供了工程上足夠精確的計算工具，供設計、製造及運行部門使用。80年代中國所開發的實用化軟體，已經達到了國際先進水平。