GB T 7255-1998 单边带电力线载波机.pdf

1、中华人民共和国国家标准单边带电力线载波机发布实施国家技术监督局发布前言本标准等效采用国际标准单边带电力线载波机年第版电力线载波通信是电力系统一种特有通信方式对电网的安全稳定经济运行起着重要作用在我国应用十分广泛我国曾于年代参照采用电力线载波机国际标准年第版制定了国家标准促进了我国电力线载波机产品技术和质量的提高现已修订国家标准也应随之修订以尽快适应国际上技术发展的要求与相比修订的在技术上有一些改变这些改变也在本标准中体现主要是载波机运行及储存环境条件采用了经修改的等级气候条件包含可以短时间在下不损坏地工作的要求乱真输出电平曲线由斜线喇叭口式改为阶梯式更符合使用要求规定了进行载波机试验时一对载波

2、机间连接的衰减器的衰减值根据电力线电晕噪声电平很高的特点适当降低了对电力线载波机的噪声及串音要求根据电站存在地电位升高问题及电磁干扰很强的特点增加了电磁兼容性要求与相比本标准增加了一个附录载波机内各种信号电平的分配是一个重要问题提出以有关内容作工作指南已被参照采用两标准这部分内容一致本标准改为以作工作指南并加了注原按这些内容制定了一个附录具体说明电平分配方法本标准保留了这个附录即附录并加了采用说明本标准从年月日起实施从实施之日起代替本标准的附录是标准的附录本标准的附录附录附录附录都是提示的附录本标准由电力工业部提出本标准由全国电力远动通信标准化技术委员会归口本标准起草单位电力工业部电力自动化研

3、究院电力科学研究院西北电力设计院扬州电讯仪器厂南京有线电厂涪江有线电厂本标准主要起草人陈道元姜咸宁李顺徐大伟陈自强黄护安前言由所有特别关切的国家委员会都参加的技术委员会所制定的国际电工委员会有关技术问题的正式决议或协议尽可能地体现了对涉及问题的意见的国际协商一致性这些决议或协议以建议形式供国际上使用并在此意义上为各国家委员会接受为了促进国际上的统一国际电工委员会希望各国家委员会在其国内条件许可范围内尽量采用国际电工委员会建议作为他们的国家规定国际电工委员会建议与相应国家规定间的任何不一致处应尽可能地在国家规定中明确指出本国际标准由国际电工委员会技术委员会电力系统远动远方保护及其通信编制第版废止

4、并代替年第版本标准的文本以下列文件为基础国际标准草案投票报告本标准投票通过的情况可见上表中的投票报告附录为标准的附录附录附录附录为提示的附录中华人民共和国国家标准单边带电力线载波机代替国家技术监督局批准实施引言目前发电输电配电系统的规模已发展得十分庞大复杂只有使用与它规模及复杂程度相当并具有高度可靠性的专用通信系统才能安全稳定经济地运行这样的通信系统常需提供以下业务电话调度维护及行政电话远动远方保护数据传输电报传真负荷频率控制通信系统的通道可以是向公共电信部门租用的电路也可以是电力部门自有的电路或者在国家规定许可情况下同时使用这两种电路这些电路的可用率要求很高一般应采用多条路由各路由的地理位置

5、最好不同很多国家以电力线载波作为电力专用通信系统的主要组成部分一条由电力线载波连接的电路也可能通过另一种传输介质电路连接例如点对点的无线电或架空明线等实际的路由变换虽经预先安排但一般都自动进行难以事先确定因此通信系统中使用的各种设备的音频输入输出特性互相兼容是很重要的有了这种兼容性就可以提高不同制造厂生产的设备的互换性及配合工作的能力编制本标准的目的在于实现不同制造厂生产的电力线载波机间以及电力线载波与其他传输介质间的兼容性并规定电力线载波系统需要的设备特性本标准适用于采用单边带幅度调制的基本载波频带为及的单路电力线载波机多路载波机如何应用本标准见附录标准的附录总则范围与目的本标准适用于通过高

6、压电力线传输信息的单边带电力线载波机本标准的目的是规定单边带电力线载波机图输入输出特性的建议值并为理解这些建议给出定义说明检验要求的各项试验应为国际电工词汇定义的型式试验本标准为两种不同应用方式的电力线载波机给出以下定义基本型载波机音频侧为频带的四线接口及信令接口的载波机图这种载波机可以通过模拟接口接入由不同制造厂生产的不同设备组成的通信网设备上可以附加频带以外的点对点通路例如远方保护通路复用型载波机音频侧为电话数据远方保护等多种接口的载波机图两种型式载波机一部分是共同的共同部分的要求见及图电力线载波机有关设备示意图图基本型电力线载波机示意图图复用型电力线载波机示意图引用标准下列标准所包含的条

7、文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性工业过程测量和控制装置的电磁兼容性静电放电要求工业过程测量和控制装置的电磁兼容性辐射电磁场要求工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求单边带电力线载波系统设计导则电气继电器第五部分电气继电器的绝缘试验标准电压国际电工词汇章电报及电话国际电工词汇章电磁器件电气继电器第部分他定时限单输入激励量量度继电器电气继电器第部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验脉冲群干扰试验电工电子产品应用环境条件储存电工电子产品应用环境条件运输电工电子产品应用环境条件有气候

8、防护场所固定使用电工电子产品应用环境条件无气候防护场所固定使用电力系统远方保护设备的性能及试验方法第部分窄带命令系统蓝皮书卷电话传输质量系列建议蓝皮书卷国际电话接续和电路的一般特性建议蓝皮书卷国际模拟载波系统建议定义总则本标准采用下列定义本标准采用又未在本章定义的其他术语的意义见国际电工词汇此外在附录提示的附录中还给出了一些有关通信术语的定义频带载波频率范围供电力线载波系统使用的全部频带基本载波频带在载波频率范围内划分的基本单元即分配给一条电力线载波发送或接收通路的频带标称载波频带一个具体的电力线载波机的发送或接收工作频带电话有效传输频带音频频带中传输电话信号的那部分不包括电话信令通路信号有效

9、传输频带音频频带中传输电力系统运行需要的信号的那部分包括数据传输远方保护及其他信号可以包括电话信令通路注在本标准中术语信号常用于表示电话信号以外的上述电力系统运行所需要的数据传输等信号标称阻抗设计输入输出电路采用的及技术特性要求的阻抗载波输出功率标称载波输出功率在满足乱真输出要求及载波输出端图和图的点终接阻值等于标称阻抗值的电阻负载情况下载波机输出的峰值包络功率的设计值见附录提示的附录平均载波输出功率在与最低调制频率的周期相比足够长的时间内载波机的平均输出功率在这段时间里载波机的输出功率达到最大设计值注峰值包络功率与平均功率的比值取决于与复用信号有关的各因素如电话电平压缩器是否投入各种信号的数

10、量形式电平等在正常工作条件下该比值一般取为注入高压线耦合点图的功率小于载波输出端测得的功率有时要受到国家电信主管部门的限制乱真输出在标称载波频带以外一个或多个频率点的功率输出包括谐波和交调产物不包括位于标称频带边界点的输出工作条件温度及湿度装在机柜内的载波机在规定并作以下修改的级环境条件下工作应能达到本标准的要求高温在每月温度达到时间累计不超过情况下载波机应能不损坏地工作允许性能暂时性降低低温工作温度的下限为凝露结冰正常工作时不会出现结冰现象设备不应承受任何形式的水雾进行维修工作时将备品由温度较低的通信设备环境中取出可能会短暂出现凝露现象的表气候条件的分级及图气候图见附录提示的附录电源交流电源

11、交流电压标称值应符合表中提出的优选值建议采用以下数值电压用户需要时频率用户需要时其他要求见表直流电源直流电压标称值应符合表中提出的优选值建议采用以下数值其他要求见表载波机应能在正极接地情况下工作在载波机直流电源端子上测得的传导噪声电压不应大于噪声计加权值噪声计加权系数见建议试验电路见图注本条所列各项要求将来可能修改使之与电力系统远动通信领域内其他国际标准的相同条文更加一致国际电信联盟于年改组成立电信标准化部门及无线电通信部门原及建议改称及建议本标准采用这种表述方法表电源技术要求交流电源电压允许偏差频率允许偏差谐波含量直流电源电压允许偏差纹波峰峰值图电力线载波机对直流电源的传导噪声的试验电路储存

12、及运输条件储存条件包装箱内的载波机不单是设备本身在储存中应能达到规定的级要求的表气候条件的分级见附录提示的附录运输条件包装箱内的载波机不单是设备本身在运输中的要求取决于运输方法与途径可作指南电力线载波机输入输出特性要求概述在用一对载波机进行的全部试验过程中两台载波机的载波输入输出端图和图的点应以衰减器连接衰减器的值不应小于标称载波输出功率的值减衰减器的阻抗值与载波机匹配式中衰减器衰减值标称载波输出功率电平值载波侧载波频率范围载波频率范围典型值为制造厂应说明符合此建议的产品频率范围标称阻抗回波损耗及分流损耗载波输入输出端的标称阻抗为不平衡式或平衡式其他阻抗值可由制造厂与用户协商确定在标称载波发送

13、频带内回波损耗不应小于采用说明此处原文是衰减器的值应等于式中也是号采用时参照修改提高了对设备的要求标称发送及接收频带以外的阻抗应使得在同一结合设备上连接的其他电力线载波机的分流损耗不大于图所示数值载波输入输出端标称阻抗分流损耗断开时信号电平闭合时信号电平标称载波频带基本载波频带图单路电力线载波机分流损耗允许限值对地平衡度平衡式载波输入输出端的对地平衡度在工业频率或不应小于对地平衡度的试验电路见图对地平衡度见建议图点及图点试验电路图对地平衡度试验电路对地平衡度见建议图点及图点试验电路图完乱真输出乱真输出的最高允许电平如图所示测乱真输出时建议以两个等幅正弦信号送入载波机调制载波输出端终接阻值等于标

14、称阻抗值的电阻负载对于基本载波频带为的载波机信号频率应为及对于基本载波频带为的载波机信号频率应为及每个信号的幅值选择为可以产生规定的标称载波输出功率的的数值用适当带宽的选频电平表测试各频率点电平如载波机内装有限幅器必须确保限幅器在测试时不产生限幅作用基本载波频带标称载波发送频带乱真输出电平标称载波输出功率注乱真输出以方法测试刻度用于标称载波输出功率大于的载波机刻度用于标称载波输出功率等于或小于的载波机图单路电力线载波机标称发送频带以外乱真输出最高允许电平载波电平载波机的标称载波输出功率及电平建议采用以下系列值电话及各种信号的载波输出电平的分配由制造厂与用户协商确定中有关建议可作工作指南见附录提

15、示的附录频率准确度载频的实际值与标称值相差不应大于音频侧以下要求适用于载波机不用压扩器情况如使用压扩器可参照系列建议的有关要求中电力线载波系统采用压扩器的内容可作工作指南注在及中原提出以作工作指南是参照采用制定的两标准这部分内容一致共同性要求本条所列要求适用于基本型与复用型载波机自动增益控制载波接收电平在调节范围内变化时电话及信号的音频输出电平的变化均应小于自动增益控制的时延特性应与远方保护要求相配合发送接收频率偏差一对电力线载波机发送端输入的音频信号与接收端输出的音频信号频率偏差不应大于建议对于传送数据的电力线载波电路建议采用载频同步措施机内噪声在一对电力线载波机的音频输出端图的点或图的点测

16、得的电话加权噪声电平不应超过测试时除导频或抑制载频外载波机不发送任何信号谐波失真一对电力线载波机的谐波失真应在音频输出端图的点或图的点测量在音频输入端图的点或图的点送入的正弦测试信号音频输出端测得的每个谐波分量应小于选择性以频率为标称载波接收频带以外电平为的正弦信号加在载波机的载波输入端音频输出端的输出电平应小于对于基本载波频带的载波机以频率为标称载波接收频带以外或以上电平为的正弦信号加在载波机的载波输入端音频输出端测得的电平应小于对于基本载波频带的载波机加在载波机的载波输入端的正弦信号的频率应为标称载波接收频带以外或以上其他同前以上试验信号由外部信号源发出通过差接网络加在载波机的载波输入端试

17、验电路见图标称阻抗及回波损耗各音频输入输出端的标称阻抗应为平衡式有效传输频带内的回波损耗不应小于采用说明未提出标称载波输出功率及电平的建议中无附录这部分内容很重要中也有本标准保留参见前言注图中的及点见图图图选择性试验电路对地平衡度各音频输入输出端在有效传输频带内的对地平衡度不应小于试验电路见图及电话信令通路电话信令的调制方式及频带由制造厂确定信令通路速率为波特时脉冲畸变不应大于在发送端图或图的点信令通路应通过没有电位的接点的开合或接地而工作在接收端图或图的点信令通路应提供没有电位的接点或接地信令输入端允许环路电阻可达输出接点在电阻负载上切换能力可达限幅器电话通路的限幅器应产生以下限幅效果在输入

18、信号为正弦波形频率为与通路频率上限间的任意值时限幅作用应于电平在间开始音频输入信号增加到时以实际均方根值非选择性电平表测量载波输出电平图和图的点不应超过远方保护接口基本型及复用型载波机都可设置专门的远方保护信号接口包括音频信号输入输出电路及控制电路的接口及端子频带远方保护信号的标称频带可由制造厂确定建议在远方保护输入输出电路与其他输入输出电路间加去耦措施电平与远方保护载波输出功率最大规定值对应的远方保护发送端输入电平值建议在之间与远方保护载波接收电平最大值对应的远方保护接收端输出电平值建议也在之间特殊电平值由制造厂与用户协商确定控制电路通过控制输入端可使远方保护信号载波输出电平提升到最大规定载

19、波输出功率值并在发送或接收远方保护信号的短时间内一般小于中断其他信号控制输入端可在环路电阻达情况下工作电力线载波电路工作不正常时可通过控制输出端向远方保护设备发出告警信号耐压及电磁兼容性耐压及电磁兼容性要求见表及表耐压试验应在设备已可以运行但未通电情况下进行电磁兼容性试验应在设备工作情况下进行试验方法见表表所列各有关标准的规定试验后应检查设备能否正常工作设备不应因试验而发生永久性损坏注本条所列要求将来可能修改使之与电力系统远动通信领域内其他国际标准相同条文更加一致表耐压技术要求标准电源载波输入输出端音频端子电话音频信号远方保护告警及信令接点面板测量点交流电源直流电源输入输出端子对地隔离绝缘电阻

20、表电磁兼容性技术要求标准电源载波输入输出端音频端子电话音频信号远方保护告警及信令接点面板测量点冲击耐压共差共差共差共差共差共差模模模模模模模模模模模模级级高频干扰试验共差共差共差共差共差共差模模模模模模模模模模模模级级静电放电要求级辐射电磁场要求电快速瞬变脉冲群要求基本型载波机频带音频有效传输频带为在该频带以外还可安排点对点通路如电话信令远方保护数据传输等衰减失真在一对电力线载波机的音频输入输出端图的及点间测量衰减失真应符合建议的要求图图一对基本型电力线载波机发送接收间衰减失真允许限值群时延失真在一对电力线载波机的音频输入输出端图的及点间测量群时延失真应符合建议的要求图图一对基本型电力线载波机

21、发送接收间群时延失真允许限值频率在以上的信号引起的近端及远端串音在一对电力线载波机中频率在以上信号引起的近端及远端串音在音频输出端图的点测量加权干扰功率不应大于输入输出电平音频侧输入输出电平建议可在范围内调整复用型载波机电话频带电话有效传输频带建议为衰减失真在一对电力线载波机的电话输入输出端图的及点间测量衰减失真应符合图的要求图一对复用型电力线载波机两种电话频带发送接收间衰减失真允许限值群时延失真在一对电力线载波机的电话输入输出端图的及点间测量群时延失真应符合图的要求信号通路引起的近端及远端串音在一对电力线载波机中一条或多条信号通路引起的近端及远端串音在电话输出端图的点测量加权干扰功率不应大于

22、试验时在图的点应送入电平为的单一正弦波信号信号的频率应以低速扫描方式在有效传输频带内改变如在电话频带以上没有连续发送的信号如导频呼叫信号等进行上述试验时应送入第二个正弦信号电平为频率为对于基本载波频带或对于基本载波频带电话电平电话四线输入输出端的相对电平值图的及点建议在以下范围内选取四线发四线收特殊数值由制造厂与用户协商确定建议采用以下数值四线发四线收二线发二线收注试验信号电平应低于限幅器开始工作电平调整电平时必须确定限幅器未起作用图一对复用型电力线载波机两种电话频带发送接收间群时延失真允许限值电话频带以上的频带使用电话频带以上的频带有两种方式宽带式频带的上下限由载波机外面连接的设备决定载波机

23、本身有效传输频带的衰减失真及群时延失真应符合及要求限制频带式制造厂规定有效频带衰减失真及群时延失真要求由制造厂与用户协商确定信号的输入及输出电平建议可在范围内调整特殊数值由制造厂与用户协商确定采用说明此处原文为为便于实际应用并与调制解调器标准使用的单位一致改为两种提法在技术上完全一致附录标准的附录多路载波机的特殊要求范围与目的本附录适用于本标准第章一般要求中未包括的多路载波机第章一般要求中未被本附录修改补充的部分仍适用于多路载波机本附录的目的与第章相同第章定义的两种型式都适用于多路载波机一台多路载波机中一些通路可以是基本型而其他通路是复用型定义第章的定义适用于多路载波机但作以下修改标称载波频带

24、多路电力线载波机各路频带是紧邻的每条单向通路占用一个基本载波频带因此多路载波机的标称载波频带的带宽等于路数基本载波频带带宽一般为偶数或发送和接收频带可以是紧邻的或有间隔的载波输出功率多路电力线载波机的输出功率受载频输出放大器的乱真输出的限制如每路输出功率相等多路载波机输出功率与每路输出功率的比值为电力线载波机输入输出特性要求第章的要求适用于多路载波机但作以下修改补充概述衰减器的值应为式中衰减器衰减值标称载波输出功率电平值通路数量标称阻抗回波损耗及分流损耗标称载波发送及接收频带以外的阻抗应使得在同一结合设备上连接的其他载波机的分流损耗不大于图表示的数值采用说明此处原文式中是号采用时修改参见采用说

25、明载波输入输出端标称阻抗分流损耗断开时信号电平闭合时信号电平标称载波频带基本载波频带通路数量注各通路单边带调制频谱可以是正置或倒置的任意组合图多路电力线载波机分流损耗允许限值乱真输出测乱真输出时从每一路音频输入端将信号同时送入载波机调制载波输出端终接阻值等于标称阻抗值的电阻负载每路测试信号的幅值应选择得使载波机每路输出功率为标称载波输出功率的乱真输出的最高允许电平如图所示路际串音衰减在一对多路电力线载波机中在一条通路的或点与本端机其他通路的或点间的近端串音衰减以及在对端机该通路的或点与对端机其他通路的或点间的远端串音衰减图和图都不应小于基本载波频带标称载波发送频带乱真输出电平标称载波输出功率通

26、路数量刻度用于标称载波输出功率大于的载波机刻度用于标称载波输出功率等于或小于的载波机注乱真输出以规定方法测试各通路单边带调制频谱可以是正置或倒置的任意组合图多路电力线载波机标称发送频带以外乱真输出最高允许电平测试时应在一条通路中送入两个正弦音频信号不送其他信号对于基本载波频带为的载波机信号频率应为与复用型机的信号由信号输入端图的点送入对于基本载波频带为的载波机信号频率应为与复用型机的信号由信号输入端图的点送入每个测试信号的幅值应选择得使载波机相应输出功率为标称载波输出功率的用带宽适当可测出谐波及交调产物的选频电平表测试测试时限幅器应无限幅作用附录提示的附录定义电平表示法分贝分贝是功率比电压比或

27、电流比以常用对数表示的单位常用作电平的单位以分贝为单位的功率比的定义为绝对功率电平相对于的绝对功率电平的定义为相对功率电平相对于参考点的相对功率电平的定义为参考点一般为传输系统的起始点如以测试信号加在参考点则该点称为零相对电平点假定测试时没有出现限幅作用则在相对电平处测得的功率电平为参见系统功率电平符号是指某一信号的功率电平在系统的零相对电平点按为正或负较高或低也就是在该系统的任何点该信号的电平高于或低于该点测试电平系统噪声计功率电平符号的意义与相同但电平以噪声计测量而不以频率响应平坦的电平表测量电话通路的测试电平电话通路的测试电平是指在系统的起始点假设的或实际的二线发送输入端以振荡器送入信号

28、振荡器的内阻等于起始点的标称阻抗电动势为情况下通路中任一点的绝对功率电平除另有规定外测试信号的频率都是峰值包络功率多路信号发送机的载波峰值包络功率是在调制包络线最高峰值处的载波一周期内的功率平均值建议测试发送机峰值包络功率时建议以频率位于有效传输频带内的两个等幅正弦音频信号送入发送机调制发送输出端终接阻值等于标称阻抗值的电阻负载限幅器不工作调制信号的幅值应选择得使发送机满足乱真输出的要求这样峰值包络功率可定为选频电平表测出的一个信号的功率的倍建议回波损耗回波损耗是指设备在某频率点的实际阻抗与其标称阻抗间的失配程度表示为式中设备的实际阻抗值标称阻抗值附录提示的附录运行气候条件表气候条件的分级引自

29、表环境参数单位分级低温高温低相对湿度高相对湿度低绝对湿度高绝对湿度温度变化率低气压高气压太阳辐射无热辐射无无周围空气运动凝露无无无无有有有有有有有有降水雨雪冰雹等无无无无无无有有有有有有降雨以外的水无无无无结冰无无无无无有有有有有有有温度变化率是时间的平均值不包括矿井条件有空调的场所温度偏差为规定值的无辅助对流的冷却系统可能被周围空气不良流动干扰如能适用可从表中选具体值具体条件自表中选取图等级气候图引自图附录提示的附录储存气候条件表气候条件的分级引自表环境参数单位分级低温高温低相对湿度高相对湿度低绝对湿度高绝对湿度温度变化率表完环境参数单位分级低气压高气压太阳辐射热辐射无无周围空气运动凝露无无

30、无有有有有有有有降水雨雪冰雹等无无无无有有有有有有降雨强度无无无无无无雨水温度低无无无无无无降雨以外的水无无无结冰及有雾无无无有有有有有有有高低相对湿度受高低绝对湿度的限制因此表中的严酷环境参数例如及或及不会同时出现温度变化率是时间的平均值是大气压力的一个界限一般相当于海拔有些更高海拔地区也可能出现此气压值不包括矿井条件无辅助对流的冷却系统可能被周围空气不良流动干扰雨水温度低应与高温及太阳辐射一起考虑雨水的冷却作用应与产品的表面温度联系考虑有空调的场所温度偏差为规定值的具体条件自表中选取如能适用可从表中选取具体值适用于有风及降水的部分气候防护场所表中气候条件等级包括及中以下气候条件等级包括包括

31、包括包括包括包括包括包括包括附录提示的附录各种信号发送电平分配引自各种信号电平分配原则载波机内各种信号输出电压的总和等于与峰值包络功率相对应的电压值采用说明中无本附录这部分内容很重要中也有本标准保留参见前言及采用说明话音限幅器的限幅电平等于测试信号标称电平各通路的线路噪声功率与通路噪声带宽成正比呼叫及远动等各种电话以外信号都采用移频键控调制各通路的信噪比裕度相等考虑压扩器对电话通路的改善作用以波特移频键控通路作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参考通路电平计算式计算式为式中参考通路的信号电平载波机输出峰值包络功率电平参考通路的噪声带宽传输速率为的远动通路数量传输速率为的远动通路噪声带宽呼叫通路的噪声带宽部分抑制载频导频通路的噪声带宽电话通路的噪声带宽其中电话通路的最低信噪比信号通路的最低信噪比压扩器的增益改善注各种信号发送电平计算在求出参考通路电平后各种信号发送电平可按以下公式计算传输速率为的远动信号呼叫信号部分抑制载频导频信号电话信号当不用压扩器及用压扩器时以为参考各种信号发送电平值如表所示表各种信号发送电平计算值信号种类噪声带宽电平不用压扩器用压扩器参考通路波特波特波特波特波特波特呼叫信号设为部分抑制载频导频信号设为电话信号电话信号电话信号