城市中压配电网电缆屏蔽层载波组网通信典型设计

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1、上海电力2008年第6期城市中压配电网的电缆屏蔽层载波组网通信典型设计谢珍，汪晓岩，何琰，乔汇(1．上海市南供电设计有限公司，上海200235；2．南京自动化研究院，江苏南京210003)摘要：利用电力电缆屏蔽层载波通信传输配电自动化数据，是一种经济、便捷和有效的通信方式。城市小区普遍采用环网和辐射网络结构供电，文章针对不同的供电网络结构实例，提出了电缆的屏蔽层载波组网设计方案，研究了利用屏蔽层载波通信可靠传输配电自动化数据。关键词：环网配电网；辐射配电网；电缆屏蔽层；载波；电感耦合设备中图分类号：TM727文献标识码：B大部分采用沿马路或者街道敷设的架空线(裸导1引言

2、线、绝缘导线)，根据需要从主干配电线路引出很载波通信借助供电的电力电缆网络，以电力多分支线路，其终端跨接配电变压器，直接向用户公司自身的电缆资源来进行数据传输，故不再需供电。在城市市区，特别是新建小区或者工业开要投资于敷设新通信电缆或昂贵的无线数据传输发区，配电网采用电力电缆和架空线混合结构，电系统，也不要支付进行连接的费用，因此，可以成力电缆一般敷设在电缆沟里或者直埋地下。为城市小区配电自动化通信方式的首选之一，为由于变电站或者开闭所设计安装在市区里，此，国内外许多电力公司对此进行不断尝试，取得出线位置受限制，所以，大部分电力电缆出线后再了许多经验和教训_1～j。上海

3、市电力公司最早在上杆或者连接架空线。上海市人民广场地区进行了载波通信试点实电施】，采用西门子公司的产品。但是，该设备对通源A信数据量有限制，分支线路对通信性能有很大影响。此外，单点价格较高，因此，在上海没有全面(b)单电源辐射网得到推广。上海市南供电公司管辖的城区基本上电开闭开闭开闭开闭由电力电缆供电，很多变电站与小区开关站之间源甄1辑2衔3衔4A没有铺设光纤线路和其它的数据通道，因此，无法电豢西琶藿甬褰源A’’B实施配电自动化。随着城市新建小区配电自动化B(c)多分段多联络环网D(d)多分段多联络环网的不断需求，利用中压配电线或者电力电缆的屏图1典型的配电网网络结构蔽

4、层作为信道传输配电自动化数据包信息，可以从网络结构划分，35kV／10kV中压配电网有效解决小区配电自动化的通信信道难题。分为树状网络结构、双电源环状网络结构和多电上海市南供电公司管辖的城区35kV／1OkV源混合型网络结构，如图1所示。环状配电网网线路的接线模式，大部分采用环式接线(单联络络结构在城市市区采用得比较多。采用双电源环“手拉手形式”)、分段联络接线(多联络)为主，也状网络结构和多电源混合型网络结构，主要是为有部分线路采用单辐射接线。少量无联络无互供了提高供电的可靠性，有利于实现配电自动化管备用能力的单辐射线路。理，减少故障停电时间，提高供电质量。2中压配电

5、线网络结构的接线模式3电缆屏蔽层载波组网通信的耦合方式我国的35kV／1OkV线路中压配电网的网利用电力电缆的屏蔽层传输数字信息，耦合络结构比较复杂。城乡10kV／35kV配网线路方式有两种：注入式电感耦合方式和卡接式电感一-538一2008年第6期上海电力耦合方式。3．1卡接式电感耦合方式卡接式电感耦合方式具有安装不需要停电，简单方便的优点，适用于各种地埋电缆，采用这种耦合方式时，耦合衰减比较大，数据传输距离一般不超过5km。电力线数据传输装置采用卡接式电感耦合方式时，每个节点只需要一个电感耦合(a)注入式电感耦合方式器。卡接式电感耦合方式的原理和电感耦合器的安装分别

6、如图2(a)和(b)所示。IRS232／RS485RS232／RS485I(b)注入式电感耦合器的接线图3注入式电感耦合器据带来很大的技术难题。可行的技术方案有：(1)利用电力电缆屏蔽层高频网桥实现载波(a)卡接式电感耦合方式组网通信。(2)利用载波中继技术实现分级组网。前者的主要难度是高频网桥耦合衰减较大，当高频网桥级数较多时(如三级以后)，通信站点因传输衰减非常大而无法可靠通信，不过，如果改进载波机的性能，完全能够保证在传输衰减非常大信道，实现可靠的通信。后者因为中继通信延(b)卡接式电感耦合器的安装时太大，无法满足配电自动化的实时要求。因此，本文重点研究利用电力电

7、缆屏蔽层高频网桥实现图2卡接式电感祸合器载波组网通信，提出一种典型设计方案。3．2注入式电感耦合方式变电站／开关站注入式电感耦合方式和卡接式电感耦合方式一样适用于地埋电力电缆。不同的是，注入式电感耦合器需要串接到电力电缆的屏蔽层，即初端一个接头接电力电缆的屏蔽层，另一个接头接地。采用这种耦合方式时，安装耦合设备时，一般情况下需要停电，但是，有些地区使用的开关柜有地线接线层，可以不停电安装。这种耦合器的优点是衰减比较小，信号传输距离一般大于5km。电力图48段电力电缆的“手拉手”环式接线模式线数据传输装置采用注入式电感耦合方式时，每根据《城