JP2003188780A

JP2003188780A - 電力線搬送通信システム

Info

Publication number: JP2003188780A
Application number: JP2001388140A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Asao; 芳久浅尾
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】電力線搬送通信システムにおいて、配電線の引
き込み線の分岐による悪影響を極力回避し、通信速度の
確保と、通信品質の向上を図る。【解決手段】配電線を介して電力が供給される需要家の
全てが、通信システムに加入していない場合を想定し
て、通信システムに加入していない需要家３１Ｂへの引
き込み線に高周波遮断素子４０を挿入する。【効果】当該分岐のインピーダンスを無限大にし、当該
分岐を見かけ上なくす。サブネットの分岐数が必要最小
限に減り、サブネット通信回線の特性向上につながる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力線ネットワー
クを介して通信を行う電力線搬送通信システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電力線搬送通信は、電力用配電線を用い
て、通信データを、一般家庭やオフィスなどのユーザに
伝送する技術である。電力線搬送通信システムにおいて
は、高圧配電線から柱上トランスを通して低圧配電線
（以下単に「配電線」という）が配設され、それらの先
に複数の需要家がつながれている。

【０００３】このような柱上トランス単位で、配電線に
より構成される電力線ネットワークを「サブネット」と
いう（これに対して、インターネットなどは、より上位
のネットワークとなる）。上位のネットワークから、光
ファイバや同軸ケーブル、及びゲートとして機能するＰ
ＬＴモデム（親モデムという）を通してサブネットに接
続される。各サブネットの端末となる家庭やオフィスで
は、ＰＬＴモデム（子モデムという）を通してパソコ
ン、テレビなどの情報端末機器が接続されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記配電線は、1つの
サブネットに複数（１０軒程度）の家庭やオフィスがつ
ながれているので、配電線は複数の引き込み線で分岐さ
れる構造となる。また、サブネット内には、通信データ
を送受信しない、電力だけの需要家も接続されているこ
とがある。ある情報端末ユーザが信号を受信しようとし
た場合、サブネットに加入しない需要家の引き込み線が
分岐線路となり、その分岐線路の長さや本数に応じて、
分岐口で信号が反射され、情報端末ユーザにおいては、
受信信号が歪を受けて本来受けるレベルよりも減衰し、
通信速度が低下し、さらには通信できなくなる、といっ
た不都合がある。

【０００５】そこで、本発明は、電力線搬送通信システ
ムにおいて、サブネットでの引き込み線の分岐による悪
影響を極力回避し、もって通信速度の確保と、通信品質
の向上を図ることができる電力線搬送通信システムを実
現することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電力線搬送通信
システムは、通信システムに加入しない需要家への電力
引込み線に、高周波遮断機能を有する高周波遮断素子が
挿入されていることを特徴とする（請求項１）。配電
線を介して電力が供給される需要家の全てが、通信シス
テムに加入していない場合を想定すると、本発明のよう
に、通信システムに加入していない需要家への引き込み
線に高周波遮断素子を挿入することによって、当該分岐
のインピーダンスを無限大にし、当該分岐を見かけ上な
くすことができる。したがって、サブネットの分岐数が
必要最小限に減り、サブネット通信回線の特性向上につ
ながる。

【０００７】前記高周波遮断素子は、磁性体に引込み線
を貫通させたり（請求項２）、前記高周波遮断素子は、
磁性体に引込み線を巻き付けたりして（請求項３）、製
作できる。そして、前記高周波遮断素子は、引込み線に
挿入されている過電流保護素子と一体に設置されるもの
であれば（請求項４）、設置の場所もとらず簡便に設置
できる。

【０００８】前記配電線が、柱上トランス二次側の単相
三線式配電線であれば、親局からの信号注入を、電圧側
電線２線に対して差動信号として行うことができる。通
信システムに加入する子局は、電圧側電線−接地側電線
間で信号抽出を行う（請求項５）。この構成であれば、
保安上、接地側電線に高周波遮断素子を挿入できない場
合に、都合がよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。電力線搬送通信
システムの全体概要を、図１に示す。高圧配電線５１か
ら柱上トランス５３を通して単相三線式配電線５２が配
設され、それらの先に複数の需要家３１Ａ，３１Ｂがつ
ながれている。上位のネットワークから、光ファイバ
（同軸ケーブルでもよい）５４を通して、光／電気変換
装置５５、親モデム５７が接続され、ここからサブネッ
トに接続される。

【００１０】各サブネットの端末となる需要家３１Ａで
は、子モデム５８を通してパソコン、テレビなどの情報
端末機器が接続されている。また、サブネットに加入し
ない電力だけの需要家３１Ｂも存在する。サブネットに
加入しない需要家３１Ｂの電力分岐線を見かけ上なくし
てしまうために、電力分岐線に高周波遮断素子４０を挿
入している。この高周波遮断素子４０は、親モデム５７
の２本の信号線が接続されている配電線に挿入する。具
体的には、図１に示すように、単相三線式の配電線のう
ち、電圧側電線に１本、接地側電線に１本の信号線が接
続されているので、高周波遮断素子４０は、これら２本
の配電線の引き込み線に挿入する。

【００１１】高周波遮断素子４０は、通信周波数帯域
（数MHz〜数十MHz）では高インピーダンスとなり、商用
周波数帯域（50,60Hz）では低インピーダンスとなる。
高周波遮断素子４０には、具体的には、リング状の磁性
体を使用することができる。図２(a)は、引き込み線に
挿入するリング状の磁性体４１を示す斜視図である。図
２(b)にリング状磁性体４１の正面図及び側断面図を示
す。リング状磁性体４１は、図２(c)に示すように、分
割可能になっていることが好ましい。引き込み線を切断
することなく設置できるからである。

【００１２】磁性体の材質は鉄、フェライト、珪素鋼
鈑、センダストなどを選択することができる。特に、フ
ェライトが透磁率が高いので好ましい。リングの内径ｄ
1は引込み線の直径より大きな値に選ぶ必要がある。一
般的に使用される低圧の配電線の直径は数ｍｍ〜数十ｍ
ｍ程度であるので、リングの内径ｄ1は１０ｍｍ以上必
要と考えられる。通信周波数帯域で十分高いインピーダ
ンスを持たせるには、リングの外径ｄ2と内径ｄ1との差
は１０ｍｍ以上が望ましい。リングの断面形状に関して
は、図２(b)に示す断面の寸法ｔ，ｕは、ともに５ｍｍ
以上が望ましい。

【００１３】なお、磁性体の形状は、接地線が貫通でき
るリング状に限らず、図２(d)に示すような四角形状の
磁性体４２でもよい。また、図３に示すように、磁性体
に引き込み線を巻きつけてもよい。図３(a)は円柱状の
磁性体４３に引き込み線をソレノイド状に巻きつけた例
を示し、図３(b)は円環状の磁性体４４に引き込み線を
トロイダル状に巻きつけた例を示す。さらに、高周波遮
断素子を、引き込み線に取り付けられている過電流保護
素子（ヒューズ）と一体に設置することも考えられる。
通常、配電線から各家庭に引き込まれる引き込み線に
は、過電流や短絡を保護するためにヒューズが挿入され
ている。このヒューズが配電線から引き込み線への分岐
近傍にあることに着目し、高周波遮断素子をヒューズと
共に設置する。ヒューズ管はその機能上取り外し可能な
構造となっているため、高周波遮断素子を追加したヒュ
ーズに交換することも容易である。

【００１４】図４は、ヒューズ管４７の中に、ヒューズ
４６と高周波遮断素子４０を内蔵した例を示す。次に、
例えばヒューズなどの素子の挿入が不可能である等の理
由により、接地側電線に高周波遮断素子の挿入ができな
い場合を考慮した、本発明の他の実施形態に係る電力線
搬送通信システムの全体概要を、図５に示す。このシス
テムでは、親モデム５７から配電線への信号注入に、電
圧側電線２線を利用する。注入する信号は、接地を中心
としてプラスマイナスに電圧が現れる差動（平衡）信号
とする。そして、サブネットに加入しない需要家３１Ｂ
への引込み線の電圧側電線２線に、高周波遮断素子４０
を挿入する。

【００１５】この場合、サブネットに加入した需要家３
１Ａでの、高周波信号の抽出は、電圧側電線と接地側電
線との間、100Ｖ−接地間で行うことになるが、注入さ
れた信号が差動（平衡）信号であるため、需要家３１Ａ
で若干のロスはあるものの、抽出可能である。つぎに、
モデムの機能を説明する。図２は、モデム（親モデム５
７、子モデム５８共通）の内部構成を示すブロック図で
ある。以下、親モデムを想定して説明する。

【００１６】光ファイバを通して、上位ネットワークか
ら送信されてきたディジタル通信データは、Ｏ／Ｅ変換
された後、親モデム５７に入る。この親モデム５７を
「親局」という。また、ユーザ側の子モデム５８を「子
局」という。データは、モデム５７の中で、誤り訂正符
号化回路３で符号化され、インターリーブ回路４で後述
の処理を受けた後、シリアル／パラレル変換回路５で周
波数軸上にパラレル変換され、ＰＳＫ（ＱＰＳＫ，ＤＰ
ＳＫ，ＱＡＭ等を含む。以下同じ）符号化回路６により
符号化され、ＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）回路７により
時間軸上データに変更される。そしてパラレル／シリア
ル変換回路８でシリアル変換され、ガードインターバル
挿入回路９で、ガードインターバルを挿入する操作をう
け、Ｄ／Ａ変換回路１０でＤ／Ａ変換されアナログ信号
に変換される。このアナログ信号は、直交変調回路１１
で変調されて配電線（サブネット）に載せられる。

【００１７】前記インターリーブ回路４でのインターリ
ーブ処理時に、ディジタル通信データは、バッファに書
き込まれ、一定数のビットごとに読み出される。この一
定数のビットが逆フーリエ変換する１単位になる。一
方、配電線から受信された高周波信号は、直交復調回路
２２で復調され、Ａ／Ｄ変換回路２３でディジタル信号
に変換される。ディジタル信号に変換された信号は、同
期取得回路２４において同期がとられ、ガードインター
バル削除回路２５で削除処理され、シリアル／パラレル
変換回路２６でパラレル信号に変換されてＦＦＴ回路２
７により周波数軸上にフーリエ変換される。そして、Ｐ
ＳＫ復号化回路２８で復号化され、パラレル／シリアル
変換回路２９でシリアル信号に変換され、デインターリ
ーブ回路３０、誤り訂正回路３１を通して、ディジタル
通信データとして光ファイバーで伝送される。

【００１８】以上で、本発明の実施の形態を説明した
が、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内において種々の変更を施すことが
可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、サブネ
ットの引き込み線による分岐数が見かけ上減り、サブネ
ットでの分岐による悪影響を極力回避し、もって通信速
度の確保と、通信品質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電力線搬送通信システムの全体概要図である。

【図２】(a)は、高周波遮断素子として、引き込み線に
挿入されたリング状の磁性体を示す斜視図であり、(b)
は、リング状磁性体の正面図及び側断面図を示す。 (c)
は分割可能なリング状磁性体の正面図である。(d)は、
接地線に挿入された四角形状の磁性体を示す斜視図であ
る。

【図３】磁性体に引き込み線を巻きつけた高周波遮断素
子の一例を示す図である。

【図４】ヒューズ管の中に、ヒューズと高周波遮断素子
とを内蔵した高周波遮断素子の一例を示す図である。

【図５】接地側電線に高周波遮断素子の挿入ができない
場合を考慮した、本発明の他の実施形態に係る電力線搬
送通信システムの全体概要を示す図である。

【図６】モデム（親モデム、子モデム共通）の内部構成
を示すブロック図である。

【符号の説明】

３１Ａサブネットの端末となる需要家３１Ｂサブネットに加入しない需要家４０高周波遮断素子４１〜４４磁性体４６ヒューズ４７ヒューズ管５１高圧配電線５２低圧配電線（配電線）５３柱上トランス５４光ファイバ５５光／電気変換装置５６接地線５７親モデム５８子モデム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配電線を介した電力線ネットワークを利用
して通信を行う電力線搬送通信システムにおいて、通信システムに加入しない需要家への電力引込み線に、
高周波遮断素子が挿入されていることを特徴とする電力
線搬送通信システム。
【請求項２】前記高周波遮断素子は、磁性体に引込み線
を貫通させた素子である請求項１記載の電力線搬送通信
システム。
【請求項３】前記高周波遮断素子は、磁性体に引込み線
を巻き付けた素子である請求項１記載の電力線搬送通信
システム。
【請求項４】前記高周波遮断素子は、引込み線に挿入さ
れている過電流保護素子と一体に設置されるものである
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の電力線搬
送通信システム。
【請求項５】前記配電線が、柱上トランス二次側の単相
三線式配電線であり、親局からの信号注入は、電圧側電
線２線に対して差動信号として行われ、通信システムに
加入する子局は、電圧側電線−接地側電線間で信号抽出
を行う請求項１記載の電力線搬送通信システム。