电力线载波通讯信号线上的防护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力载波通讯领域，特别是涉及一种电力线载波通讯信号线上的防护电路。
【背景技术】
[0002]电力载波通讯(PLC，Power line Communicat1n)是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，主要用于电力系统的调度通信、远动、保护、生产指挥、行政业务通信及各种信息传输。电力线路是为输送50Hz强电设计的，线路衰减小，机械强度高，传输可靠，电力载波通信复用电力线路进行通信，不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递，减少了通信线路建设的基建投资和日常维护费用，在电力系统中占有重要地位。目前广泛应用于智能电表抄表技术上。
[0003]我国电力系统发展相对较慢，故障停电及电力不足安排停电情况较多，污染、雷害天气严重以及大量不合格用电设备都导致了传输电线上电源信号的质量下降，叠加在电源上的干扰严重影响载波读取设备的使用寿命。
[0004]为了减少干扰能量对载波读取设备的影响，通常都会在载波信号线上增加防浪涌器件，一般常用的防浪涌器件会选用钳位型防护器件。钳位型防浪涌保护器件动作的时候是把干扰波钳位在一定电压值，器件动作时会流经一定的电流，因此在钳位型防护器件工作时会产生一定量的功耗，转化热后引起器件发烫，实际应用中会出现较大概率的器件烧毁。
[0005]因此，如何在不损坏器件的情况下有效解决电力载波通讯中的干扰问题、降低功耗、保持器件稳定性已成为本领域技术人员亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电力线载波通讯信号线上的防护电路，用于解决现有技术中干扰信号对器件造成损坏，影响器件稳定性等问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电力线载波通讯信号线上的防护电路，所述电力线载波通讯信号线上的防护电路至少包括:
[0008]第一级耦合模块，用于接收叠加在交流电压信号上的通讯信号并将通讯信号从电信号转化为磁信号，或者用于将接收到的磁信号转化为电信号并叠加到交流电压上进行传输；
[0009]通讯信号发送模块，接收电信号，并将电信号转化为磁信号传输到所述第一级耦合模块；
[0010]通讯信号接收模块，感应所述第一级耦合模块输出的磁信号，并转化为电信号输出；
[0011]其中，所述第一级耦合模块包括连接于交流电压相线进线端的滤波器，所述滤波器的输出端连接第一线圈的一端，所述第一线圈的另一端连接交流电压零线进线端，所述第一线圈的两端并联第一过压保护器。
[0012]优选地，所述通讯信号发送模块包括与所述第一线圈互感的第二线圈，所述第二线圈的两端并联有第二过压保护器。
[0013]更优选地，所述第二过压保护器为晶闸管。
[0014]优选地，所述通讯信号接收模块包括与所述第一线圈互感的第三线圈，所述第三线圈的两端并联有第三过压保护器。
[0015]更优选地，所述第三线圈的两端还连接有滤波放大电路。
[0016]更优选地，所述第三过压保护器为晶闸管。
[0017]优选地，所述滤波器与所述第一线圈之间还连接有电感。
[0018]优选地，所述滤波器为电容。
[0019]优选地，所述第一过压保护器为晶闸管。
[0020]如上所述，本实用新型的电力线载波通讯信号线上的防护电路，具有以下有益效果:
[0021]本实用新型的电力线载波通讯信号线上的防护电路有效地对通讯信号读取电路进行了防浪涌保护，减少了电网中干扰波形对器件的损坏，不仅保护了设备免受损坏，还能起到降低设备着火的风险，保护人民生命财产安全。
【附图说明】
[0022]图1显示为本实用新型的电力线载波通讯信号线上的防护电路的结构示意图。
[0023]元件标号说明
[0024]1电力线载波通讯信号线上的防护电路
[0025]11滤波放大器
[0026]C电容
[0027]L电感
[0028]D1第一晶闸管
[0029]D2第二晶闸管
[0030]D3第三晶闸管
[0031]T1第一线圈
[0032]T2第二线圈
[0033]T3第三线圈
[0034]AC-L交流电压相线进线端
[0035]AC-N交流电压零线进线端
[0036]TXA第一通讯信号发送端
[0037]TXB第二通讯信号发送端
[0038]RTX通讯信号接收端
[0039]GND地
【具体实施方式】
[0040]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0041]请参阅图1。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0042]通过载波的方式将通讯信号复用到电力线路上进行传输，不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递，减少了通信线路建设的基建投资和日常维护费用，但是由于电力线路中干扰的存在会对器件产生损坏，影响设备的正常使用。为此，本实用新型提供一种电力线载波通讯信号线上的防护电路，采用开关型防护器件，工作时干扰电压很快被钳位到很低的电压值，此电压值远远小于所述开关型防护器件的开启电压，有效的降低了工作时的功耗，大大减小器件发热量，在起到载波信号保护的基础上，同时也能保持产品的稳定性。
[0043]如图1所示，所述电力线载波通讯信号线上的防护电路1包括:第一级耦合模块、通讯信号发送模块以及通讯信号接收模块。
[0044]具体地，如图1所示，所述第一级耦合模块包括滤波器、电感L、第一线圈T1以及第一过压保护器。
[0045]所述滤波器的一端连接交流电压相线进线端AC-L，另一端连接所述电感L。在本实施例中，所述交流电压为220V的交流电源，其频率为50Hz，所述交流电压相线进线端L传输的信号包括:220V、50Hz的交流电压信号以及带有通讯信号信息的载波信号。在本实施例中，所述滤波器为电容C，用于对所述交流电压相线进线端AC-L的信号进行滤波，以滤除220V、50Hz的交流电压信号，保留高频的通讯信号，所述通讯信号的频率不小于ΙΟΟΚΗζ。
[0046]所述电感L的一端连接所述电容C，另一端连接所述第一线圈T1。在本实施例中，所述电感L利用楞次定律(即感应电势产生的电流总是要阻碍原电流的变化)降低所述电容C输出波形的脉冲峰值，以起到尖峰滤除作用，经过所述电感L输出的波形脉冲峰值有所降低。
[0047]所述第一线圈T1的一端连接所述电感L，另一端连接交流电压零线进线端AC-N，所述第一线圈T1根据流过所述第一线圈T1的电信号产生相应的磁信号，或者将感应到的磁信号转化为电信号。
[0048]所述第一过压保护器并联于所述第一线圈T1的两端，对所述第一级耦合模块中的异常高电压起到截止的作用。在本实施例中，所述第一过压保护器为第一晶闸管D1。所述第一晶闸管D1作为过压保护器件，利用晶闸管原理制成，依靠PN结的击穿电流触发器件导通放电，当所述第一晶闸管D1的两端连接有小电压时，电子朝着电位高的一端转移，当达到一定电压、电子转移数量达到一定值时，PN结击穿，瞬间降低所述第一晶闸管D1的内阻，此时，所述第一晶闸管D1两端的电压降低到一个远远小于其开启电压的值，理论上接近0V，大电流经过所述第一晶闸管D1直接输出到所述交流电压零线进线端AC-N，进行泄放，避免异常高电压经过其他器件，进而对其他器件造成损坏。所述第一晶闸管D1为双向器件，对高电压脉冲响应速度快，响应时间在ns级别。因此，电路中可以通过异常高压，而不对器件造成损坏，异常高压可以是由静电或雷电引起的高电压，其范围在30V以上，最高值可达10KV，根据晶闸管的封装不同，晶闸管能承受的异常高压的范围也不相同，不以本实施例为限。
[0049]所述第一级耦合模块接收叠加在交流电压信号上的通讯信号，并将通讯信号从电信号转化为磁信号；或者将接收到的磁信号转化为电信号并叠加到交流电压上进行传输。
[0050]具体地，如图1所示，所述通讯信号发送模块包括第二线圈T2以及第二过压保护器。
[0051]所述第二线圈T2与所述第一线圈T1互感，从第一通讯信号发送端TXA和第二通讯信号发送端TXB接收到电信号后，所述第二线圈T2将电信号转换为磁信号，并通过互感传递到所述第一线圈T1上，以将电信号传输到所述第一级耦合模块。
[0052]所述第二过压保护器并联于所述第二线圈