单边带电力线载波技术条件.doc

单边带电力线载波机技术条件 本标准适用于在110kV与以上的超高压电力线上传输信息的单边带电力线载波机(图1)。这种电力线载波机主要为电力系统调度运行传输与非业务信号，一般是与非信号复用的(图2)，也可以是或非信号专用的。 本标准规定了单边带电力线载波机的技术要求、测试方法、检验规如此、包装、运输和贮存要求等，并解释了有关的名词术语。 图1 电力线载波机有关设备示意图 图2 电力线载波机输入输出端示意图1 名词术语1.1 载波频率X围在电力线上传输的载波信号全部频带。 注：由国家主管部门批准。1.2 根本载波频带 在载波频率X围中划分的根本单元，即分配给一条单方向电力线载波通路的频带。1.3 标称载波频带 一条具体的单方向电力线载波通路的频带，它的带宽等于根本载波频带或其整数倍。1.4 信号有效传输频带 音频频带中传输信号所占用的频带。1.5 非信号有效传输频带 音频频带中传输电力系统运行所需要的非业务信号(包括数据传输、保护信号与其他信号)所占用的频带，可以包括呼叫通路。1.6 标称阻抗 设计输入输出电路所取的阻抗值。1.7 标称载波功率 在载波输出端(图2的D点)终接标称阻抗值的电阻负载，设计该设备所取的满足乱真输出要求的峰值包络功率值。 注：峰值包络功率是调制包络线最顶峰值处载波一周内的平均功率值。1.8 乱真输出 在标称载波频带以外，对传输信息无益的功率输出。包括谐波、寄生和互调等产物，不包括标称载波频带边界上的中频载漏。1.9 标称传输衰减 一对载波机以阻抗匹配的无感衰减器连接，工作满足规定的技术要求时允许的衰减标称值。2 技术要求 本章规定的技术要求，以试验室测试为根底。测试条件见条。2.1 载波机工作条件2.1.1 大气条件 环境温度：0+45 相对湿度：不大于80%(+25时) 大气压力：86105kPa 载波机满足规定的技术要求。2.1.2 直流电源 直流电源电压标称值，一般为48V。蓄电池一般以正极接地。 直流电源电压与标值相差-10%+15%时，载波机满足规定的技术要求。在使用铅酸电池情况下，直流电源电压与标称值相差+20%时，载波机能够工作。2.1.3 交流电源 交流电源电压标称值为220V，失真度不超过5%。 交流电源电压与标称值相差±10%时，载波机满足规定的技术要求。2.2 贮存条件 载波机在运输与贮存过程中，当环境湿度为-25%+65%时，不允许有任何损坏。2.3 载波频率X围 40500kHz。2.4 根本载波频带 4kHz；用户需要时，可以是。2.5 标称阻抗和回波损耗 载波输出端的标称阻抗为75(不平衡式)；用户需要时，可以是150(平衡式)。在标称载波频带内，发信方向的回波损耗不小于10dB。 与非信号的音频输入输出端的标称阻抗为600(平衡式)。有效传输频带内的回波损耗不小于14dB。2.6 乱真输出 乱真输出最高允许电平如图3所示。 图3 标称载波频带以外的乱真输出最高允许电平 B根本载波频带(4kHz、2.5kHz)；标称载波频带；乱真输出电平；标称载波功率电平 注：标尺用于标称载波功率小于或等于40W的载波机。 标尺用于标称载波功率大于40W的载波机。2.7 各种信号的载波电平 、呼叫、导频、远动等各种信号的载波电平，一般按IEC663(1980)单边带电力线载波系统的设计条表示的方法计算(见附录A)。2.8 频率准确度 载波机的载频实际值与标称值相差不应超过±20Hz。 一对载波机发信端至收信端的音频信号频率偏差不应大于2Hz。2.9 标称载波功率 载波机标称载波功率与电平，采用以下系列值： 5W/+37dBm，20W/+43dBm,100W/+50dBm。2.10 标称传输衰减 一般在3545dBX围内选取。2.11 选择性 标称收信频带以外的干扰信号的衰减应满足下表要求：2.12 信号有效传输频带 信号有效传输频带一般采用以下三种： 3003400Hz 3002400Hz 3002000Hz 在图2的A、A点测得的，相对于800Hz的四线通路总衰减随频率变化的允许限值如图4a、b、c所示。 载波机内可配置适当的均衡器，通过调整达到要求。 图4 一对不用压扩器的电力线载波机四线通路总衰减随频率变化的允许限值2.13 信号电平 四线端相对电平(图2的A、A点)： 发信：-14dBr 收信：+4dBr 或通路总衰减为0dBr时： 发信：-3.5dBr 收信：-3.5dBr 二线端相对电平(图2的E点)： 发信：0dBr 收信：-7dBr 2.14 群时延失真 在图2的B、B点(或在通路用作数据传输的情况下，图2的A、点)测得的群时延失真允许限值如图5a、b所示。 图5 在图2的B、B点(或在通路用作数据传输的情况下，在图2的A、A点)测得的群时延真允许限值2.15 自动增益控制特性 载波信号的收信电平在自动增益控制X围内变化30dB时，音频信号输出电平的变化不应大于1dB。2.16 通路幅度特性 一对不用压扩器和限幅器的电力线载波机，在图2的A、A点测试通路的总衰减，当输入电平在-100dBm0之间变化时，与0dBm0点的总衰减的偏差不应超过±，测试频率800Hz。2.17 限幅作用 通路的限幅器的限幅作用，在不用压扩器情况下，应于输入信号电平为-3 0dBm0时开始。当输入信号电平提高到+15dBm0时，载波信号输出电平不应超过+3dBm0。输入信号应为正弦波，其频率位于300Hz和通路上限频率之间。2.18 固有噪声 在一对不用压扩器的电力线载波机的输出端(图2的A点)测得的加权噪声计电平不应超过-60dBm0p。测试时两机间不送任何信号。2.19 近端与远端串音 在一对不用压扩器的电力线载波机中，由一个或几个非信号引起的近端与远端串音不应使通路的加权噪声计功率增加-60dBm0p以上。2.20 串音衰减 一对多路载波机中，各通路之间的串音衰减不应小于60dB。2.21 通路非线性失真系数 一对不用限幅器，用压扩器的载波机，在通路信号的频率为400Hz、电平为0dBm0时，通路非线性失真系数不应大于5%。2.22 呼叫脉冲畸变 脉冲式呼叫信号，在速率10次/s，脉冲断续比60/40时，一对载波机的呼叫通路的脉冲畸变，不应超过5ms。2.23 呼叫信号的输入和输出 呼叫通路在发信端(图2的C点)应通过没有电位的接点工作，在收信端(图2 的C点)应提供没有电位的接点。2.24 电源端子耐压 直流电源端子对地绝缘时，电源端子并联对地应能承受直流500V电压1min 而不损坏。 直流电源端子对地不绝缘时，非接地端子对地应能承受s的冲击电压而不损坏。 交流电源端子并联对地应能承受工频2000V有效值电压1min而不损坏。2.25 载波端子耐压 载波输入输出端对地不绝缘时，非接地端子对地应能承受s 的冲击电压而不损坏。 载波输入输出端对地绝缘时，两个端子并联对地应能承受工频2000V有效值电压1min而不损坏。2.26 音频、呼叫与告警电路端子耐压 音频、呼叫与告警电路不接地时，各端子并联对地应承受直流500V电压1min而不损坏。3 测试方法3.1 测试条件3.1.1 大气条件 环境温度：+15+35 相对湿度：45%75% 大气压力：86106kPa 3.1.2 载波机条件 a.测试一对载波机时，两机间以足够功率容量的可变衰减器连接，衰减器的阻抗与载波机的标称阻抗匹配，衰减值等于标称传输衰减值。 b.调整好各点电平，音频输入输出端终接标称阻抗值电阻。 c.除另有说明外，均不用限幅器与压扩器。 图6 3.1.3 测试仪表 测试仪表应经国家二级计量单位检定合格。3.2 回波损耗测试 测试电路见图6，载波机不送任何信号。 回波损耗反射桥N端接标称值标准电阻，X端开路，电平表指示电平设为 P1。 X端接被测点，电平表指示电平设为P2。注意送入被测点的信号电平应约为该点的标称电平。 P1P2(dB)即测试频率的回波损耗。在传输频带内的各频率点均应满足条要求。3.3 乱真输出测试 在图2的发信音频局部送入1kHz和3kHz音频信号，使每个信号的载波输出电平比标称载波功率电平低6dB，除这两个信号外，载波机不送其他信号。 用选频电平表选出标称载波频带以外的互调产物，应满足条要求。 注：如其他频率产生的乱真输出电平更高，应改用该频率测试。 测试时选频电平表应不过负荷。3.4 频率准确度测试 用计数式频率计测量发信、收信载频频率和800Hz测试信号的输入输出频率，均应满足条要求。3.5 通路总衰减频率特性测试 在一端机的图2A点送入0dBm0测试信号，用电平表在另一端机的图2A点测量，在信号有效传输频带内依次测出各频率点电平值，各频率点的总衰减与800Hz总衰减的差值应满足图4要求。3.6 群时延失真测试 用群时延失真仪在图2的B、B点(或A、A点)测通路的群时延失真，测试电平为0dBm0。各频率点的群时延与其中最小时延的差值，应满足图5要求。3.7 自动增益控制特性测试 在一端机的图2A点送入800Hz、0dBm0信号，用电平表在另一端机的图 2A点测输出电平，当载波信号的收信电平在自动增益控制X围内变化30dB 时，电平表的指示变化应满足条要求。3.8 通路幅度特性测试 测试电路见图7。 图7 衰减器1置于0dB，衰减器2置于10dB，在一端机的图2A点送入800Hz、 0dBm0信号，用电平表测量输出电平。 将衰减器1的衰减值增加到10dB，改变衰减器2的衰减值，使电平表指示不变，衰减器1的变化量与衰减器2的变化量的差值，应满足条要求。3.9 限幅作用测试 投入限幅器，在图2的A点送入800Hz、0dBm0信号，停送其他任何信号，用均方根值检波电平表在图2的D点测量载波输出电平，当输入电平增加 +15dBm0时，载波输出电平的增加应满足条要求。3.10 固有噪声测试 两机间不送任何信号，用噪声计在图2的A点测试加权噪声计电平，应满足条要求。3.11 近端与远端串音测试 两机间按不用压扩器的情况送入呼叫和非信号，用噪声计在图2的A点测试通路因近端和远端串音引起的加权噪声计电平的增加，应满足条要求。3.12 串音衰减测试 一对多路载波机，不送任何信号，在一端机的一条通路的图2A点送入 800Hz、0dBm0信号，用噪声计在另一端机的另一条通路的图2A点测试因串音引起的加权噪声计功率的增加，不应超过-60dBm0p。3.13 通路非线性失真系数测试 投入压扩器，在一端机的图2A点送入400Hz、0dBm0信号，用失真仪在另一端机的图2A点测试通路非线性失真系数，应满足条要求。3.14 耐压试验 耐压试验参照83高电压试验技术进展。3.15 环境试验 试验室温度一般以1/min的速率升高或降低。3.15.1 低温试验 在25±2条件下，保温2h，经调整，测试各项指标应满足本标准技术要求。 将试验室温度降低到0，保温8h，测试各项指标应满足本标准技术要求。3.15.2 高温试验 将试验室温度升高到+45，保温8h，测试各项指标应满足本标准技术要求。3.15.3 贮存试验 a.将试验室温度降低到-25，保温8h，再恢复到+25保温24h，经调整，测试各项指标应满足本标准技术要求。 b.将试验室温度升高到+65，保温8h，再恢复到+25保温24h，经调整，测试各项指标应满足本标准技术要求。3.16 运输试验 电力线载波机按规定包装好后置于运输车上，不应重叠，载波机总重量约占运输车自重三分之一。在三级公路上以2030km/h的速度运行，运行距离不得少于200km。 经运输试验后，包装箱不应有较大变形和损坏；载波机不应有明显变形、松脱、涂覆层剥落和机械损伤；经调整，测试各项指标应满足本标准技术要求。4 检验规如此4.1 新研制的电力线载波机，应进展第3章所规定的各项试验。4.2 定型生产的电力线载波机原如此上每年进展一次环境试验，生产有连续性可两年进展一次环境试验。电力线载波机进展重大设计、工艺改良后，应作整机或部件环境试验。附录 A 电平信号的电平分配(补充件) 本附录提出了电力线载波机中各种信号的电平分配方法，是等效采用IEC 663(1980)单边带电力线载波系统的设计中有关规定制定的。A.1 电平分配原如此 a.机内各种信号的输出电压的总和等于峰值包络功率相应的电压值； b.话音限幅器的限幅电平等于测试信号标称电平； c.各通路的线路噪声功率与通路噪声带宽成正比； d.呼叫与远动等各种非信号都采用移频键控调制； e.各通路的信号噪声比裕度相等； f.考虑压扩器对通路的改善作用； g.以50Bd移频键控通路为计算电平分配的参考通路。 本方法不适用于在电力系统发生故障时发送的远方保护信号。A.2 参考通路电平计算式式中 参考通路的信号电平，dBm； 载波机输出峰值包络功率电平，dBm； 参考通路的噪声带宽，Hz； 传输速率为i的远动通路数量； 传输速率为i的远动通路噪声带宽，Hz； 呼叫通路的噪声带宽，Hz； 局部抑制载(导频)通路的噪声带宽，Hz； 通路的噪声带宽，Hz；式中通路的最小信噪比，dB； 非通路的最小信噪比，dB； 压扩器的改善增益，dB。 注：10expn=10n。A.3 各种信号的输出电平 传输速率为i的远动信号 呼叫信号 局部抑制载频(导频)信号 测试信号A.4 功率分配典型值举例 A=10(不用压扩器，=0) A=1(用压扩器，=10) 各通路电平值如下：