(57)【要約】【課題】  注入した高周波信号の波形歪みがなく、高調波ノイズも含まない伝送信号が電力線に注入できる伝送信号注入装置を構成する。【解決手段】  円筒状部材を円周方向に複数に分割した形状の断面円弧状のフェライトで構成された複数の磁気コア片を形成し、この複数の磁気コア片の分割した側面を対向させ、対向する側面の間にギャップ形成部材を間挿し、円筒状に形成したギャップを有する磁気コアと、この磁気コアに巻回し、電力線への伝送信号の注入・取り出しを行う信号注入コイルとを備え、上記磁気コア片の対向する側面は、面粗さ５０μｍ以下に仕上げた構成とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状部材を円周方向に複数に分割した形状の断面円弧状のフェライトで構成された複数の磁気コア片を形成し、該複数の磁気コア片の側面を対向させ、対向する側面の間にギャップ形成部材を間挿し、円筒状に形成したギャップを有する磁気コアと、該磁気コアに巻回し、電力線への伝送信号の注入・取り出しを行う信号注入コイルとを備え、上記磁気コア片の対向する側面は、面粗さ５０μｍ以下に仕上げたことを特徴とする伝送信号注入装置。
【請求項２】
上記磁気コアを形成する材料は、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトとしたことを特徴とする請求項１記載の伝送信号注入装置。
【請求項３】
上記磁気コアを形成する材料は、飽和磁束密度の低下が始まるネール温度が１５０℃以上のフェライトとしたことを特徴とする請求項１記載の伝送信号注入装置。
【請求項４】
通信区域内の伝送路となる電力線に直列接続された電気機器の両側の接続部のそれぞれの電力線にそれぞれ装着された伝送信号注入器と、該伝送信号注入器の相互間を接続した信号バイパス回路とからなり、上記電力線に伝送される伝送信号が上記電気機器をバイパスして伝送される伝送信号バイパス装置において、上記伝送信号注入器は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の伝送信号注入装置を用いたことを特徴とする伝送信号バイパス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力が供給される電力線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、電力線への伝送信号の注入・取り出しを行う伝送信号注入装置、および通信区域内の通信経路となる電力線に直列に設置された電気機器に接続された部分に配置し、伝送された伝送信号が電気機器をバイパスして伝送する伝送信号バイパス装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力線搬送通信（以下ＰＬＣという。 PLC＝Power Line Communication）システムは、電力線に２ＭＨｚ〜４０ＭＨｚの伝送信号を重畳させてデータ通信するものであり、そのＰＬＣシステムにおいて、電力線に伝送信号を注入・取り出しする伝送信号注入装置は、磁気コアを用いたインダクティブカプラで構成されている。このインダクティブカプラに用いる磁気コアを設計するには、商用周波数（５０／６０Ｈｚ）の交流電流で飽和することなく、２〜４０ＭＨｚの伝送信号を効率よく注入することができる磁気回路を設計する必要がある。
ＰＬＣシステムに使用される磁気コアの磁気飽和を回避する例として、特許文献１に、ＰＬＣシステムに使用されるフィルタ装置の磁気コアが示されている。この構成は、材質をＭｎ−Ｚｎ系フェライトとし、円筒状部材を円周方向に２分割した形状の断面がＣ字状の２個の磁気コア片を形成し、２個の磁気コア片の分割した側面を対向させ対向した側面の間にギャップ材として０．２ｍｍ厚さのポリイミドシートを間挿して接合し、円筒状に形成したギャップを備えた磁気コアである。このようにギャップ材を間挿して接合した場合と、ギャップ材を間挿しないで接合した場合のインダクタンスの電流依存性を調べた結果、ギャップ材を間挿した場合にインダクタンスの電流依存性がフラットとなり、磁気飽和が回避されることが示されている。
【０００３】
ＰＬＣシステムにおける伝送信号注入装置は、２〜４０ＭＨｚの伝送信号を電力線に高調波ノイズが発生することなく、高い注入効率で注入できることが必要であるが、磁気コアに電力線電流による磁気飽和があると、伝送信号を入力した場合に、伝送信号の波形に歪みが発生する。磁気コアに磁気飽和がある状態で、例えば、３ＭＨｚの伝送信号を入力すると、２次高調波の６ＭＨｚ、３次高調波の９ＭＨｚの高調波ノイズが発生し、３ＭＨｚの伝送信号とともに、６ＭＨｚおよび９ＭＨｚの高調波ノイズが電力線に注入される。注入された高調波ノイズは、６ＭＨｚのチャンネル、９ＭＨｚのチャンネルに対して通信障害を与えることとなる。
磁気コアの電力線電流による磁気飽和は、その磁路に適正なギャップ長のギャップを設けることにより回避できるが、ギャップ長が長くなると、磁気コアの磁気抵抗が大きくなり、伝送信号の信号注入効率が低下する。
【０００４】
また、ＰＬＣシステムにおいては、通信区域内の通信経路となる電力線に、変圧器等の電磁誘導機器や開閉機器等の電気機器が接続された部分では、伝送信号が通過できないので、電気機器の両側のそれぞれの接続部の電力線に伝送信号注入器を装着し、伝送信号注入器の相互間を信号バイパス回路で接続した伝送信号バイパス装置が設置される。伝送信号バイパス装置を設置すると、電気機器の設置部分では、電力線に伝送された伝送信号が、入力側の電力線から入力側の伝送信号注入器、信号バイパス回路、出力側の伝送信号注入器を経由して出力側の電力線に至る経路で伝送され、電気機器をバイパスして伝送される。伝送方向が逆方向の場合も同様にして電気機器をバイパスして伝送される。
【０００５】
この伝送信号バイパス装置を構成する伝送信号注入器は、上記の伝送信号の注入取り出しを行う伝送信号注入装置と同様に、磁気コアに磁気飽和があると、伝送信号を入力した場合に、伝送信号の波形に歪みが発生して高調波ノイズを含む波形が出力側に誘導されて通信障害を与えることとなる。したがって、伝送信号バイパス装置を構成する伝送信号注入器も、電力線電流による磁気飽和が生じない磁気コアを使用する必要がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０５４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＰＬＣシステムの伝送信号注入装置では、電力線電流による磁気飽和があると、伝送信号を注入したときに、伝送信号の波形が歪み、２次高調波、３次高調波の高調波ノイズを含む誘導波形が電力線に注入され、２次高調波ノイズ、３次高調波ノイズの周波数チャンネルに対して通信障害を与える問題がある。
磁気コアの磁気飽和は、その磁路に適正なギャップ長のギャップを設けることにより回避できるが、ギャップ長を長くすると、磁気コアの磁気抵抗が大きくなり、伝送信号の信号注入効率が低下する問題がある。
また、磁気コアを円筒状部材を円周方向に２分割し、分割した部分の側面に必要なギャップ長が確保できるギャップ形成部材を間挿して磁気コア部分に磁気飽和が生じない構成としても、なお伝送信号の波形歪みが発生する問題がある。
【０００８】
この発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、注入した伝送信号の波形歪みが小さく、高調波ノイズを含まない伝送信号を電力線に注入できる伝送信号注入装置および伝送信号バイパス装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る伝送信号注入装置は、円筒状部材を円周方向に複数に分割した形状の断面円弧状のフェライトで構成された複数の磁気コア片を形成し、この複数の磁気コア片の分割した部分の側面を対向させ、対向する側面の間にギャップ形成部材を間挿し、円筒状に形成したギャップを有する磁気コアと、この磁気コアに巻回し、電力線への伝送信号の注入・取り出しを行う信号注入コイルとを備え、磁気コア片の対向する側面は、面粗さ５０μｍ以下に仕上げた構成としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、磁気コアの磁気コア片のギャップ形成部材を間挿する対向する側面の面粗さを５０μｍ以下に仕上げ、対向する側面の間に所要厚さのギャップ形成部材を間挿したことにより、信号注入効率が改善され、磁気コアの電力線電流による磁気飽和が回避されて伝送信号の波形歪みがなくなり、高調波ノイズを含まない伝送信号が電力線に注入できる伝送信号注入装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は実施の形態１の伝送信号注入装置の構成図である。ＰＬＣシステムにおける磁気コアの材料はフェライトが使用される。図１の伝送信号注入装置は、円筒状部材を円周方向に２分割して２個の断面円弧状の磁気コア片１１、１２を形成し、この磁気コア片１１、１２の分割した側面を対向させ、対向した側面の間にギャップ形成部材１３を間挿して円筒状に形成したギャップを有する磁気コア１０と、この磁気コア１０に巻回した伝送信号の注入・取り出しを行う信号注入コイル２とを備えた構成である。磁気コア片１１、１２の分割した側面は、面粗さを５０μｍ以下に仕上げている。磁気コア１０のギャップ長Ｇは、電力線電流による磁気飽和が発生しない長さに設定されるが、通常は０．２〜１ｍｍに設定される。
ギャップ形成部材１３の材料は、ポリイミド、テトラフルオロエチレン（商品名：テフロン（登録商標））等のフッ素樹脂、エポキシ系樹脂等のフィルム状部材や、アルミナ等のセラミック材料が使用される。
【００１２】
図２は磁気コア１０の磁路およびギャップの状態を示す模式図であり、図２（ａ）は端面から見た磁路およびギャップの状態を示す図であり、図２（ｂ）はギャップ部分の正面から見た図である。磁気コア１０は、円筒状部材を円周方向に２分割した形状の断面が円弧状の磁気コア片１１、１２の分割した側面を対向させて円筒状になるように配置し、対向した側面の間に間隔Ｇのギャップが形成されるようにギャップ形成部材１３を間挿している。磁気コア片１１、１２のギャップ形成部材１３を間挿する対向する側面は、必要な面粗さおよび平行度が確保されるように研磨等により仕上げられる。
【００１３】
磁気コア１０に使用されるフェライトは、脆く欠けやすい材料であり、機械的応力が加わると磁気特性が変化しやすい材料でもある。また、加工した場合には、加工面に加工変質層１１ｄ、１２ｄが形成される。この加工変質層１１ｄ、１２ｄでは透磁率μが小さくなる。この加工変質層１１ｄ、１２ｄの厚さＤは、加工方法により差はあるが、仕上げる面粗さとほぼ比例関係にあると考えられる。通常、フェライトの透磁率μは、１００〜１０００程度の値を示すものであるが、加工変質層１１ｄ、１２ｄの透磁率μは２０程度になる。
【００１４】
次に、磁気コア１０における高周波信号の信号注入効率Ｎについて説明する。
信号注入効率Ｎは、信号注入コイル２に流れる電流をＩ１、電力線１に誘導される電流をＩ２とすると、Ｎ＝Ｉ２／Ｉ１であり、磁気コア片１１、１２の加工変質層１１ｄ、１２ｄを含まない部分の磁気抵抗をＲｃ、ギャップ部分の磁気抵抗をＲｇ、加工変質層１１ｄ、１２ｄの磁気抵抗をＲｔとすると、磁気コア１０の磁気抵抗Ｒｍは、Ｒｃ＋Ｒｇ＋Ｒｔとなり、信号注入効率Ｎは（式１）で与えられる。
Ｎ∝１／Ｒｍ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式１）
磁気ギャップが２箇所存在する場合の磁気コア片１１、１２の加工変質層１１ｄ、１２ｄを含まない磁路長をＫとすると、磁気コア片１１、１２の部分の磁路長Ｌｃは２・Ｋであり、磁気ギャップ部分の磁路長Ｌｇは２・Ｇであり、加工変質層１１ｄ、１２ｄの磁路長Ｌｔは４・Ｄである。磁気コア片１１、１２の透磁率をμｃ、加工変質層１１ｄ、１２ｄの透磁率をμｔ、ギャップの透磁率をμｇ、磁気コア１１、１２の断面積をＳとすると、Ｒｃ＝Ｌｃ／μｃ、Ｒｇ＝Ｌｇ／μｇ、Ｒｔ＝Ｌｔ／μｔとなり、磁気コア１０の磁気抵抗Ｒｍは（式２）で与えられる。
Ｒｍ＝（Ｌｃ／μｃ＋Ｌｇ／μｇ＋Ｌｔ／μｔ）／Ｓ   ・・・・・・（式２）
また、信号注入効率Ｎは（式１）および（式２）から（式３）のようになる。
【００１５】
【数１】
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【００１６】
（式３）の分母の第１項はＲｃ、第２項はＲｇ、第３項はＲｔに対応する。
磁気コア片１１、１２の対向する側面は、通常の加工を行うと加工変質層１１ｄ、１２ｄの厚さは、０．５ｍｍ程度と想定されるので、加工変質層１１ｄ、１２ｄの厚さを０．５ｍｍとし、例えば、磁気コア１０の寸法が、外径：９５ｍｍ、内径：５５ｍｍの場合の信号注入効率Ｎについて試算すると次のようになる。
磁気コア片１１、１２の磁路長Ｋは１１８ｍｍ、ギャップ部分の磁路長Ｇは０．５ｍｍ、加工変質層１１ｄ、１２ｄの厚さＤは０．５ｍｍであり、磁気コア片１１、１２の透磁率μｃは５００、ギャップ部分の透磁率μｇは１、加工変質層１１ｄ、１２ｄ部分の透磁率μｔは２０のとして計算すると、（式３）の分母の各項はつぎのようになる。
（式３）の分母の第１項は、Ｌｃ／μｃ＝２・Ｋ／μｃ＝０．４８
第２項は、Ｌｇ／μｇ＝２・Ｇ／μｇ＝１
第３項は、Ｌｔ／μｔ＝４・Ｄ／μｔ＝０．１
信号注入効率Ｎは分母の第１項（コア部分）と第２項（ギャップ部分）によって決まり、第３項（加工変質層）はほとんど影響を及ぼさないといえる。すなわち、伝送信号の信号注入効率Ｎを議論する場合には、加工変質層１１ｄ、１２ｄの磁気抵抗Ｒｔは、磁気コア１０の磁気抵抗値Ｒｍにはほとんど影響を与えない。磁気コアの対向する側面は、面粗さを５０μｍ以下加工することにより、加工変質層１１ｄ、１２ｄの厚さＤは、０．５ｍｍ以下になり、上記の計算から加工変質層１１ｄ、１２ｄの存在は、信号注入効率Ｎに対して実質的に影響せず、信号注入効率Ｎの低下にむすびつかない。
【００１７】
次に、伝送信号注入装置が電力線に装着された磁気コア１０に加工変質層１１ｄ、１２ｄが存在する場合と、加工変質層１１ｄ、１２ｄが存在しない場合の波形歪みについて説明する。
図３（ａ）、図３（ｂ）は信号注入コイル２に入力される入力波形と電力線１に誘導される誘導波形の関係を説明する説明図である。図３（ａ）は加工変質層１１ｄ、１２ｄが存在しない通常の磁気コアの場合の説明図であり、図３（ｂ）は加工変質層１１ｄ、１２ｄが存在する磁気コアの場合の説明図である。
信号注入コイル２に入力される入力波形に対して、電力線１に誘導される誘導波形は、フェライトのマイナーループと呼ばれるＢＨ特性によって決まる。
図３（ａ）の磁気コア１０のマイナーループはＨｃが小さく、図３（ｂ）の加工変質層１１ｄ、１２ｄがある場合の磁気コア１０はマイナーループのＨｃが大きくなっている。入力波形の（ア）→（イ）および（エ）→（オ）のプラス勾配の部分については、マイナーループのＨｃを通る（カ）→（キ）→（ク）をたどる部分によって誘導波形が決まり、（イ）→（ウ）→（エ）のマイナス勾配の部分については、マイナーループの−Ｈｃを通る（ク）→（ケ）→（カ）をたどる部分で誘導波形が決まる。
磁気コア１０に加工変質層１１ｄ、１２ｄがない場合にはマイナーループの保持力であるＨｃが小さいので歪みのない誘導波形となり、図３（ｂ）の場合のように、保持力Ｈｃが大きく、マイナーループがプラス勾配とマイナス勾配が非対称になっていると、波形歪みの状態が非対称な歪み（Ｔ１＜Ｔ２）となり、２次高調波に代表される偶数高調波歪みとなる。これに対して、磁気コア部分に電力線電流による磁気飽和によって波形歪みが生じる場合は、マイナーループが左右対称となるので、３次高調波に代表される奇数次高調波歪みになる。
【００１８】
伝送信号注入装置の信号注入コイル２に注入される入力波形の周波数と電力線１に誘導される誘導波形の周波数成分の関係を図４に示す。図４（ａ）は入力波形の周波数成分ｆ１、図４（ｂ）は入力した入力波形に対して電力線に誘導される誘導波形の周波数成分を示すものである。
伝送信号注入装置には、信号注入コイル２に入力される図４（ａ）の周波数ｆ１の入力波形に対して、電力線１には図４（ｂ）のように信号波ｆ１、２次高調波ｆ２、３次高調波ｆ３成分を含む波形が誘導される。波形歪みは信号波の周波数ｆ１の成分と高調波成分ｆ２、ｆ３の成分の強度差をｄＢで表示する。
【００１９】
ＰＬＣシステムでは、電力線に２ＭＨｚ〜４０ＭＨｚの伝送信号を入力してデータ通信を行うものであり、実際のデータ通信は、帯域幅が１ＭＨｚ程度の多数のチャンネルにて伝送するものであり、例えば、２ＭＨｚ〜３ＭＨｚで第１チャンネル、３ＭＨｚ〜４ＭＨｚで第２チャンネル・・・というようになっている。
例えば、２ＭＨｚの伝送信号の波形が歪んで２次高調波の４ＭＨｚの周波数成分が発生すると、４ＭＨｚを使用するチャンネルのＳ／Ｎ比が低下し、このチャンネルはデータ伝送に使用できなくなる通信障害が発生する。
【００２０】
また、実際の通信においては、通信距離が長くなると信号波形が減衰するが、ＰＬＣシステムでは、信号が６０ｄＢ（数値倍率では１／１０００）減衰しても、通信に支障がないように構成されているので、歪みによる２次高調波の強度も伝送信号に対して−６０ｄＢよりも小さくしておく必要がある。
【００２１】
次に面粗さと波形歪みの関係について説明する。加工変質層１１ｄ、１２ｄでは、加工によって変質しているので透磁率が小さく、マイナーループの保持力Ｈｃが大きくなっている。この加工変質層１１ｄ、１２ｄにおいて入力波形に対する誘導波形の歪みは、磁気コア１０の磁気コア片１１、１２の体積に対する加工変質層１１ｄ、１２ｄの体積の割合に依存する。
例えば、外径：９５ｍｍ、内径：５５ｍｍの磁気コアでは、平均磁路長Ｌｃは約２３６ｍｍであり、加工変質層１１ｄ、１２ｄの厚さＤを０．５ｍｍとすると、加工変質層１１ｄ、１２ｄの磁路長Ｌｔは４×Ｄであり、２ｍｍとなり、体積比では、２／２３６＝８．４ｅ−３となる。この体積比に比例して誘導波形の歪みが発生するとして、歪み率を表示すると、−４１ｄＢとなる。したがって、２次高調波ノイズを６０ｄＢ以下にするには、磁気コア１０の磁路長Ｌｃに対して加工変質層１１ｄ、１２ｄの磁路長Ｌｔを２ｍｍよりさらに小さくする必要がある。
【００２２】
磁気コア片１１および１２の対向する側面を研磨加工により必要とする面粗さに仕上げるには、工具側の砥石の目を細かくし、機械的応力が加わらないように研削することで実現できる。研磨加工、研削加工のどちらを用いても、面粗さに対する加工変質層１１ｄ、１２ｄの厚さの関係は変わらない。
実際の磁気コアの加工変質層１１ｄ、１２ｄの厚さを測定することはできないが、加工された磁気コア片１１、１２の対向する側面の面粗さを実測することで、加工変質層１１ｄ、１２ｄの厚さＤの評価に代えることができる。
実際の磁気コア片１１、１２の対向する側面の加工は、フェライトが脆く欠けやすい材料であるため、細かな目の研磨材（または研磨工具）を使用する。これにより、磁気コア片１１、１２の加工時に対向する側面に加わる機械的応力を小さくすることができ、加工変質層１１ｄ、１２ｄの厚さＤを薄くすることができる。
磁気コア片１１、１２の対向する側面の面粗さと実際の信号注入装置における誘導波形の波形歪みの関係を図５に示す。                                                  
この結果から、磁気コア片１１ｄ、１２ｄの対向する側面の面粗さを５０μｍ以下にすると波形歪みが−６０ｄＢ近くになる結果が得られている。
【００２３】
以上のことから、磁気コア１０の材料をフェライトとして、対向する側面の面粗さを５０μｍ以下とすることで、注入信号の波形歪みが生じないＰＬＣシステムの伝送信号注入装置が得られる。
【００２４】
実施の形態２．
実施の形態１では、ＰＬＣシステムの伝送信号注入装置の磁気コアを２分割し、ギャップを設ける部分の対向する側面の面粗さを５０μｍ以下とすることで、伝送信号の注入による波形の歪みが抑えられることについて説明したが、実施の形態２では、磁気コアの磁性材料の種類に対して、磁気コアの分割数を多くしてギャップ数を多くした場合のギャップ数と信号注入効率Ｎの関係を調べ、その結果に基づき、最適な伝送信号注入装置の構成を示すものである。
図６にいくつかの磁性材料についてギャップの合計した値を１ｍｍとしてギャップ数を変えた場合のギャップ数と信号注入効率Ｎの関係を示す。
磁性材料としては珪素鋼板、圧粉鉄心等の鉄系の磁性材料、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライトについて調べた。
その結果、鉄系磁性材料ではギャップ数が増加すると、信号注入効率Ｎが低下するが、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライトでは、ギャップ数の増加に対して信号注入効率Ｎは低下しない。
【００２５】
このように、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライトを使用すると、ギャップの合計した値を１ｍｍとした場合に、ギャップ数を多くしても、信号注入効率Ｎの変化がない特性を示しており、ＰＬＣシステムの伝送信号注入装置の磁気コアとして適している。特にＮｉ−Ｚｎフェライトを使用することにより、信号注入効率Ｎの高い信号注入装置が得られることがわかる。
【００２６】
実施の形態３．
実施の形態３では、伝送信号注入装置にフェライト系の磁気コアを使用する場合の周囲温度を考慮した材質選択について説明する。フェライト系の磁性材料は、温度が高くなると飽和磁束密度が低下する。磁気コアの飽和磁束密度が低下すると、電力線の電流が少ない状態でも磁気飽和することとなり、飽和状態では透磁率μｃが小さくなる。そうすると磁気コア部分の磁気抵抗Ｒｃが大きくなり、伝送信号注入装置の磁気抵抗Ｒｍが大きくなる。
信号注入効率Ｎは、（式３）に示すとおり、磁気抵抗Ｒｍに逆比例するので、信号注入効率Ｎは低下することとなる。
図７にフェライトの飽和磁束密度がフェライトの材質に依存して減少するネール温度と信号注入効率Ｎの関係を示す。伝送信号注入装置が設置される位置は、通常は電気機器の内部であり、その設置位置の温度は８０℃にもなることがある。周囲温度が８０℃で信号注入装置を使用する場合、図７に示すようにネール温度が１５０℃以上のフェライトを使用すれば信号注入効率Ｎが低下しない。
【００２７】
実施の形態４．
ＰＬＣシステムの通信区域内の信号伝送路となる電力線には、変圧器等の電磁誘導機器や開閉機器が直列接続されているが、変圧器等の電磁誘導機器は、高周波信号が通過しないし、開閉機器では、開極されているときには伝送信号が通過できない。したがって、ＰＬＣシステムの通信区域内の信号伝送路となる電力線の電気機器が接続された部分には、伝送信号が電気機器をバイパスして伝送されるように伝送信号バイパス装置が設置される。実施の形態４は、伝送信号バイパス装置に関するものである。
【００２８】
伝送信号バイパス装置は、図８に示すように、電力線１に接続された電気機器２１の前後の電力線１に伝送信号注入器２０を装着し、前後の伝送信号注入器２０の相互間を信号バイパス回路２２で接続した構成である。
この伝送信号バイパス装置では、一方の電力線１に伝送された伝送信号は、一方の伝送信号注入器２０、伝送信号バイパス回路２２、他方の伝送信号注入器２０を経由し、他方の電力線１に至る経路で伝送される。高周波信号の伝送方向が逆方向の場合も伝送信号は同様にして電気機器２１をバイパスして伝送される。
【００２９】
この伝送信号バイパス装置を構成する伝送信号注入器２０は、高調波ノイズの発生がなく、信号注入効率も低下しないことが条件となり、電力線１の電流による磁気飽和がなく、高調波ノイズが発生しないように構成する必要がある。この条件を満足するものとして、上記の実施の形態１〜３に示した伝送信号注入装置を使用することができる。
【００３０】
伝送信号注入器２０に、実施の形態１または実施の形態２の伝送信号注入装置を使用することにより、電力線電流による磁気飽和がなく、高調波ノイズの発生が抑えられ、信号注入効率も低下しない伝送信号バイパス装置が構成できる。
また、実施の形態３の周囲温度を考慮した磁気コアを使用した構成にすれば、通常想定される設置位置での周囲温度でも、信号注入効率の低下および伝送信号の高調波ノイズを抑えることができる伝送信号バイパス装置が構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】電力線搬送通信システム用の伝送信号注入装置の構成図である。
【図２】伝送信号注入装置に使用される磁気コアの磁路およびギャップの状態を示す模式図である。
【図３】注入コイルに入力される入力波形と電力線に誘導される誘導波形の関係を説明する説明図である。
【図４】入力波形の周波数と電力線に誘導された誘導波形の高調波ノイズの関係を示す図である。
【図５】磁気コアの対向する側面の面粗さと波形歪みの関係を示す図である。
【図６】磁性材料ごとのギャップ長を一定としてギャップ数を多くした場合のギャップ数と信号注入効率の関係図である。
【図７】フェライトの飽和磁束密度がフェライトの材質に依存して減少するネール温度と信号注入効率との関係図である。
【図８】電力線の電気機器の設置部分に設けられる伝送信号バイパス装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  電力線、２  注入コイル、１０  磁気コア、１１，１２  磁気コア片、
１１ｄ，１２ｄ  加工変質層、１３  ギャップ形成部材、２０  伝送信号注入器、
２１  電気機器、２２  信号バイパス回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006005601.tif 000006
【図４】
2006005601.tif 000007
【図５】
2006005601.tif 000008
【図６】
2006005601.tif 000009
【図７】
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【図８】
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