(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の電線からなる電力線を用いて伝送される高周波信号を当該電力線上に配設された電力機器の入力側で取り出す信号取出部と、
前記信号取出部によって取り出された高周波信号を、前記電力機器を通らない信号線で当該電力機器の出力側の電力線に伝送する信号バイパス部と、
前記信号バイパス部の信号線によって伝送される高周波信号を前記電力機器の出力側の電力線に重畳する信号重畳部と、を備え、
前記信号重畳部は、
前記電力機器の出力側の電力線が有する複数本の電線のうちの２本の電線の間に接続されるキャパシタと、
前記キャパシタを前記２本の電線の間に接続する接続線と、
前記信号バイパス部の信号線と前記接続線とを磁気結合し、当該信号バイパス部が伝送した高周波信号を前記接続線に重畳する磁気結合手段と、
で構成され、
前記電力機器の入力側の電力線は、２本の電線を有し、
前記信号取出部は、
前記電力機器の入力側の前記２本の電線のうちの１つの電線と前記信号バイパス部の信号線とを磁気結合し、当該電線に流れる高周波信号を前記信号線に重畳する磁気結合手段を備える、高周波バイパス装置。
【請求項２】
前記電力機器の出力側にある電力線は、３本の電線を有し、
前記信号取出部は、前記電力線から２つの高周波信号を取り出すものであり、
前記信号バイパス部は、前記２つの高周波信号をそれぞれ前記電力機器の出力側の電力線に伝送する２本の信号線を有し、
前記キャパシタは、
前記３本の電線のうちの第１の電線と第２の電線との間に接続される第１のキャパシタと、
前記３本の電線のうちの第２の電線と第３の電線との間に接続される第２のキャパシタと、を含み、
前記接続線は、
前記第１のキャパシタを前記第１の電線と第２の電線との間に接続する第１の接続線と、
前記第２のキャパシタを前記第２の電線と第３の電線との間に接続する第２の接続線と、を含み、
前記信号重畳部の前記磁気結合手段は、
前記２本の信号線のうちの一方の信号線と前記第１の接続線とを磁気結合する第１の磁気結合手段と、
前記２本の信号線のうちの他方の信号線と前記第２の接続線とを磁気結合する第２の磁気結合手段と、を含む
請求項１に記載の高周波バイパス装置。
【請求項３】
前記信号重畳部の前記磁気結合手段は、前記信号バイパス部の信号線と前記接続線とを挟み込んで設置されるコアである、
請求項１又は２に記載の高周波バイパス装置。
【請求項４】
前記信号取出部の前記磁気結合手段は、前記信号バイパス部の信号線と、前記１つの電線とを挟み込むように設置されるコアである、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の高周波バイパス装置。
【請求項５】
機器本体と、
複数本の電線からなる電力線を用いて前記機器本体に伝送される高周波信号を当該機器本体の入力側で取り出す信号取出部と、
前記信号取出部によって取り出された高周波信号を、前記機器本体を通らない信号線で当該機器本体の出力側に伝送する信号バイパス部と、
前記信号バイパス部の信号線によって伝送される高周波信号を前記機器本体の出力側に接続された電力線に重畳する信号重畳部と、を備え、
前記信号重畳部は、
前記機器本体の出力側の電力線が有する複数本の電線のうちの２本の電線の間に接続されるキャパシタと、
前記キャパシタを前記２本の電線の間に接続する接続線と、
前記信号バイパス部の信号線と前記接続線とを磁気結合し、当該信号バイパス部が伝送した高周波信号を前記接続線に重畳する磁気結合手段と、
で構成され、
前記機器本体の入力側に接続された電力線は、２本の電線を有し、
前記信号取出部は、
前記機器本体の入力側の前記２本の電線のうちの１つの電線と前記信号バイパス部の信号線とを磁気結合し、当該電線に流れる高周波信号を前記信号線に重畳する磁気結合手段を備える、電力機器。
【請求項６】
前記信号重畳部の前記磁気結合手段は、前記信号バイパス部の信号線と前記接続線とを挟み込んで設置されるコアである、
請求項５に記載の電力機器。
【請求項７】
前記機器本体は変圧器である、請求項５又は６に記載の電力機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線を用いて伝送される高周波信号を、当該電力線の途中に設けられた電力機器ではバイパスして伝送するための高周波バイパス装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力線の途中に、当該電力線を用いて伝送される高周波信号を通過させることが困難な配電機器が設けられている場合に、その高周波信号を、配電機器を通らない経路で当該配電機器の出力側にバイパスする技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、一対の線路からなる電力線の途中に配電機器が接続されている構成において、下記の（ａ）〜（ｃ）の構成を備えた高周波バイパス装置が提案されている。
（ａ）配電機器の入力端側の線路間と出力端側の線路間とにそれぞれキャパシタを接続する。
（ｂ）配電機器の入力側の一方の線路と出力側の一方の線路にそれぞれ各線路を挟み込むように分割型のコアを取り付ける。
（ｃ）ケーブルの内導体の両端をそれぞれ２個のコアの中を通した後、ケーブルの外導体にそれぞれ接続して、２個のコアを通る環状の信号線を形成する。
【０００４】
（ｂ），（ｃ）の構成のうち、配電機器の入力側に設けられた、電力線の一方と環状の信号線をコアで挟み込んだ第１の磁気結合回路は、電力線を用いて伝送される高周波信号を取り出す機能を果たす回路である。また、配電機器の出力側に設けられた、電力線の一方と環状の信号線をコアで挟み込んだ第２の磁気結合回路は、第１の磁気結合回路で取り出され、環状の信号線で配電機器の出力側に伝送される高周波信号を配電機器の出力側の電力線に重畳する機能を果たす回路である。
【０００５】
また、（ａ）の構成は、高周波信号に対して配電機器の入力インピーダンスと出力インピーダンスをそれぞれ短絡状態にして、高周波信号の取出しと重畳の各動作に配電機器の損失特性が悪影響しないようするための構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０８８８５８号公報（第５図参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、配電機器が６６００／１００［Ｖ］の配電用変圧器の場合、出力側の電力線に流れる電流（以下、「二次電流」という。）は、入力側の電力線に流れる電流（以下、「一次電流」という。）に対して非常に大きい値になる。例えば、一次電流が１０［Ａ］の場合、二次電流は１０×６６＝６６０［Ａ］になる。
【０００８】
上記従来の高周波バイパス回路では、第１の磁気結合回路と第２の磁気結合回路とに用いる２つのコアは、いずれも磁気飽和を起こさない特性を有することが重要である。しかし、配電用変圧器に上記従来の高周波バイパス回路を用いる場合、二次電流が一次電流の数十倍にもなるので、第２の磁気結合回路に用いる分割型のコアのサイズが第１の磁気結合回路に用いる分割型のコアに対して非常に大きくなるという問題がある。
【０００９】
そして、分割型のコアが大型化すると、コアのコストが高くなる、既設の配電用変圧器の出力側にそのコアを取り付ける作業が困難になる、といった問題が生じ、延いては高周波バイパス装置の大型化、高コスト化に繋がることになる。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、小型化が可能な高周波バイパス装置及びその高周波バイパス装置を備えた電力機器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】
【００１１】
本発明に係る高周波バイパス装置は、複数本の電線からなる電力線を用いて伝送される高周波信号を当該電力線上に配設された電力機器の入力側で取り出す信号取出部と、前記信号取出部によって取り出された高周波信号を、前記電力機器を通らない信号線で当該電力機器の出力側の電力線に伝送する信号バイパス部と、前記信号バイパス部の信号線によって伝送される高周波信号を前記電力機器の出力側の電力線に重畳する信号重畳部と、を備え、前記信号重畳部は、前記電力機器の出力側の電力線が有する複数本の電線のうちの２本の電線の間に接続されるキャパシタと、前記キャパシタを前記２本の電線の間に接続する接続線と、前記信号バイパス部の信号線と前記接続線とを磁気結合し、当該信号バイパス部が伝送した高周波信号を前記接続線に重畳する磁気結合手段と、で構成される高周波バイパス装置である。
【００１２】
本発明に係る高周波バイパス装置によれば、電力機器の出力側の２本の電線の間にキャパシタを接続する接続線と信号バイパス部の信号線とを磁気結合手段で磁気結合して、信号取出部が取り出した高周波信号を当該接続線に重畳するので、磁気結合手段に大電流が流れることがなく、磁気結合手段の小型化を図ることができる。
【００１３】
上記の高周波バイパス装置において、前記電力機器の出力側にある電力線は、３本の電線を有し、前記高周波取出部は、周波信号を取り出すものであり、前記信号バイパス部は、前記信号取出部が取り出した２つの高周波信号をそれぞれ前記電力機器の出力側の電力線に伝送する２本の信号線を有し、前記キャパシタは、前記３本の電線のうちの第１の電線と第２の電線との間に接続される第１のキャパシタと、前記３本の電線のうちの第２の電線と第３の電線との間に接続される第２のキャパシタと、を含み、前記接続線は、前記第１のキャパシタを前記第１の電線と第２の電線との間に接続する第１の接続線と、前記第２のキャパシタを前記第２の電線と第３の電線との間に接続する第２の接続線と、を含み、前記磁気結合手段は、前記２本の信号線のうちの一方の信号線と前記第１の接続線とを磁気結合する第１の磁気結合手段と、前記２本の信号線のうちの他方の信号線と前記第２の接続線とを磁気結合する第２の磁気結合手段と、を含む構成にすることは好適である。
【００１４】
上記の構成によれば、電力機器の出力側の第１の電線と第２の電線の間に第１のキャパシタを接続する第１の接続線と信号バイパス部の一方の信号線とを第１の磁気結合手段で磁気結合して、信号取出部が取り出した高周波信号を当該一方の接続線に重畳し、電力機器の出力側の第２の電線と第３の電線の間に第２のキャパシタを接続する第２の接続線と信号バイパス部の他方の信号線とを第２の磁気結合手段磁気結合して、信号取出部が取り出した高周波信号を当該他方の接続線に重畳するので、第１，第２の磁気結合手段に大電流が流れることがなく、磁気結合手段の小型化を図ることができる。
【００１５】
また、上記の高周波バイパス装置において、前記磁気結合手段は、前記信号バイパス部の信号線と前記接続線とを挟み込んで設置されるコアである構成にすることは好適である。
【００１６】
上記の構成によれば、例えば、電力機器の出力側の電力線の２本の電線間にキャパシタを接続する接続線と信号バイパス部の信号線とを挟みむように分割型のコアを設置することによって、キャパシタの接続線と信号バイパス部の信号線とを簡単に磁気結合させることができる。
【００１７】
また、上記の高周波バイパス装置において、前記電力機器の入力側にある電力線は、２本の電線を有し、前記信号バイパス部の信号線は、環状の信号線からなり、前記信号取出部は、前記２本の電線の間に接続される第３のキャパシタと、前記第３のキャパシタを前記２本の電線の間に接続する第３の接続線と前記信号バイパス部の信号線と前記第３の接続線とを磁気結合し、当該第３の接続線に流れる高周波信号を前記信号線に重畳する第３の磁気結合手段と、を備える構成にすることは好適である。
【００１８】
上記の構成によれば、電力機器の入力側の２本の電線の間に第３のキャパシタを接続する第３の接続線と信号バイパス部の信号線とを第３の磁気結合手段で磁気結合して、電力線を用いて伝送される高周波信号を信号バイパス部の信号線に取り出すので、第３の磁気結合手段の小型化を図ることができる。
【００１９】
また、上記の高周波バイパス装置において、前記電力機器の入力側の電力線は、２本の電線を有し、前記信号取出部は、前記２本の電線のうちの１つの電線と前記信号バイパス部の信号線とを磁気結合し、当該電線に流れる高周波信号を前記信号線に重畳する第４の磁気結合手段を備える構成にすることは好適である。
【００２０】
上記の構成によれば、電力機器の入力側の電力線の２本の電線のうちの１つの電線と信号バイパス部の信号線とを第４の磁気結合手段で磁気結合して、電力線を用いて伝送される高周波信号を信号バイパス部の信号線に取り出すので、第４の磁気結合手段の小型化を図ることができる。
【００２１】
また、上記の高周波バイパス装置において、前記磁気結合手段は、前記信号バイパス部の信号線と、前記第３の接続線又は前記１つの電線とを挟み込むように設置されるコアである構成にすることは好適である。
【００２２】
上記の構成によれば、例えば、電力機器の入力側の電力線の２本の電線間にキャパシタを接続する接続線と信号バイパス部の信号線とを挟みむように分割型のコアを設置することによって、キャパシタの接続線と信号バイパス部の信号線とを簡単に磁気結合させることができる。
【００２３】
本発明に係る電力機器は、機器本体と、複数本の電線からなる電力線を用いて前記機器本体に伝送される高周波信号を当該機器本体の入力側で取り出す信号取出部と、前記信号取出部によって取り出された高周波信号を、前記機器本体を通らない信号線で当該機器本体の出力側に伝送する信号バイパス部と、前記信号バイパス部の信号線によって伝送される高周波信号を前記機器本体の出力側に接続された電力線に重畳する信号重畳部と、を備え、前記信号重畳部は、前記機器本体の出力側の電力線が有する複数本の電線のうちの２本の電線の間に接続されるキャパシタと、前記キャパシタを前記２本の電線の間に接続する接続線と、前記信号バイパス部の信号線と前記接続線とを磁気結合し、当該信号バイパス部が伝送した高周波信号を前記接続線に重畳する磁気結合手段と、で構成される電力機器である。
【００２４】
上記の構成によれば、機器本体の出力側の２本の電線の間にキャパシタを接続する接続線と信号バイパス部の信号線とを磁気結合手段で磁気結合して、信号取出部が取り出した高周波信号を当該接続線に重畳するので、磁気結合手段に大電流が流れることがなく、磁気結合手段の小型化、低コスト化を図ることができる。これにより電力機器の小型化と低コスト化を図ることができる。
【００２５】
上記の電力機器において、前記磁気結合手段は、前記信号バイパス部の信号線と前記接続線とを挟み込んで設置されるコアである構成にすることは好適である。
【００２６】
上記の構成によれば、例えば、機器本体の入力側の電力線の２本の電線間にキャパシタを接続する接続線と信号バイパス部の信号線とを挟みむように分割型のコアを設置することによって、キャパシタの接続線と信号バイパス部の信号線とを簡単に磁気結合させることができる。
【００２７】
上記の電力機器において、前記機器本体を変圧器とする構成は好適である。
【００２８】
上記の構成によれば、変圧器の出力側の２本の電線の間にキャパシタを接続する接続線と信号バイパス部の信号線とを磁気結合手段で磁気結合して、信号取出部が取り出した高周波信号を当該接続線に重畳するので、磁気結合手段に大電流が流れることがなく、磁気結合手段の小型化、低コスト化を図ることができる。これにより変圧器の小型化と低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る高周波バイパス装置及び電力機器によれば、電力機器の出力側の２本の電線の間にキャパシタを接続する接続線と信号バイパス部の信号線とを磁気結合手段で磁気結合して、信号取出部が取り出した高周波信号を当該接続線に重畳するので、磁気結合手段の小型化、低コスト化を図ることができる。延いては、高周波バイパス装置を備えた電力機器の小型化、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る高周波バイパス装置の基本構成を示す図
【図２】同高周波バイパス装置の具体的な構成の第１の実施の形態を示す図
【図３】同第１の実施の形態に係る高周波バイパス装置の等価回路を示す図
【図４】同高周波バイパス装置の具体的な構成の第２の実施の形態を示す図
【図５】同第２の実施の形態に係る高周波バイパス装置の等価回路を示す図
【図６】同高周波バイパス装置の具体的な構成の第３の実施の形態を示す図
【図７】同第３の実施の形態に係る高周波バイパス装置の等価回路を示す図
【図８】本発明に係る高周波バイパス装置を備えた変圧器の構成の一例を示す図
【図９】同変圧器の等価回路を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に係る高周波バイパス装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３２】
高周波バイパス装置は、例えば、電力線を通信回線としても利用する電力線搬送通信に用いる装置である。電力を伝送する電力線上には、配電トランス、開閉器、遮断器などの電力機器が設けられている。例えば、配電トランスは、電力伝送用の低周波信号（日本国では５０［Ｈｚ］又は６０［Ｈｚ］の交流信号）の伝送を想定して設計されているので、配電トランスで情報通信用の高周波信号を伝送させることは困難である。また、開閉器や遮断器などでは、落雷などの事故発生時に電力線を遮断する動作をするので、電力線の遮断時に情報通信用の高周波信号が伝送できなくなる。
【００３３】
なお、例えば、ＣＥＰＣＡ（ＣＥ−Ｐｏｗｅｒｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ａｌｌｉａｎｃｅ）という団体で作成されたＨＤ−ＰＬＣ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）規格では、情報通信用の高周波信号の使用周波数帯として４［ＭＨｚ］〜２８［ＭＨｚ］の帯域が規定されている。また、ＵＰＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｐｏｗｅｒｌｉｎｅ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）という団体で作成された規格では、情報通信用の高周波信号の使用周波数帯として２［ＭＨｚ］〜３０［ＭＨｚ］の帯域が規定されている。
【００３４】
電力線搬送通信では、電力伝送用の低周波信号に情報通信用の高周波信号を重畳した信号が電力線を用いて伝送されるので、高周波バイパス装置は、電力線上に設けられた電力機器の入力側で低周波信号に重畳されている高周波信号を取り出し、その高周波信号を、電力機器を通らない信号線で当該電力機器の出力側にバイパスする。そして、高周波バイパス装置は、バイパスした高周波信号を電力機器の出力側に接続された電力線に重畳し、当該電力線を用いて次の電極機器まで高周波信号を伝送する。
【００３５】
図１は、本発明に係る高周波バイパス装置の基本構成を示す図である。
【００３６】
高周波バイパス装置１は、電力線３の途中に配設された電力機器２に並列に取り付けられている。電力線３は、電力を運ぶための電線路を構成する複数本の電線、その電線を支持する支持物及び付帯設備などの電力設備のうちの複数本の電線に相当するものである。また、電力機器２は、電線路を構成する電力設備のうちの付帯設備に相当するものである。なお、本明細書では、電力伝送用の交流電流を流す個々の電気線を「電線」と称し、交流電流を流すために電力伝送用の電圧が印加される複数本の電気線の全体を「電力線」と称して説明する、
【００３７】
電線の種類には、送電網における送電線と配電網における配電線とが含まれるが、図１に示す電力線３は、例えば、配電用変電所から需要家に電力を供給する配電線の例である。従って、電力機器２は、配電線上に配設される配電機器である。
【００３８】
配電線は、通常、数千［Ｖ］の高圧（例えば、６６００［Ｖ］）で需要家の近くまで電力を供給する高圧配電線路と、変圧器によりその高圧を百乃至数百［Ｖ］の低圧（例えば、１００又は２００［Ｖ］）に落として需要家に供給する低圧配電線路とを有する。高圧配電線は、通常、電力を三相交流で配電するので、３本の電線を有するが、図１の例は、１相分の配電線路を示しており、電力線３は、２本の電線３１，３２で構成されている。
【００３９】
なお、図１では、電力機器２の入力側（図１では、電力機器２の左側）に接続される電力線３と電力機器２の出力側（図１では、電力機器２の右側）に接続される電力線３とを区別するため、入力側の電力線の符号に「Ａ」を付し、出力側の電力線の符号に「Ｂ」を付している。従って、電力機器２の入力側の電力線３Ａは、２本の電線３１Ａ，３２Ａで構成され、電力機器２の出力側の電力線３Ｂは、２本の電線３１Ｂ，３２Ｂで構成されている。
【００４０】
配電機器には、高圧配電線路上に設けられる配電機器と、低圧電線路上に設けられる配電機器と、高圧配電線路と低圧配電線路の境界に設けられる配電機器とが含まれる。高圧配電線路上に設けられる配電機器には、例えば、開閉器、遮断器、電圧調整器、進相コンデンサなどが含まれる。低圧配電線路の境界に設けられる配電機器には、例えば、変圧器が含まれる。なお、低圧配電線路上に電圧調整器が配置される場合もある。また、低圧電線路上に設けられる配電機器は、例えば、分電盤やブレーカなどである。なお、低圧配電線路上に変圧器が配置される場合もある。
【００４１】
例えば、電力機器２が高圧配電線路上に設けられ開閉器や遮断器の場合、電力線３の電力機器２の入力側の電力線３Ａと出力側の電力線３Ｂの構成（電線の線径や本数などの構成）は同一となるが、電力機器２が高圧配電線路と低圧配電線路の境界に設けられる変圧器の場合、電力線３の電力機器２の入力側の電力線３Ａと出力側の電力線３Ｂの構成（電線の線径や本数などの構成）が異なる場合がある。
【００４２】
例えば、６６００［Ｖ］−１００／２００［Ｖ］の変圧器の場合、電力機器２の入力側の電力線３Ａは、２本の電線３１Ａ，３２Ａで構成されるが、電力機器２の出力側の電力線３Ａは、３本の電線３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂで構成される場合がある。
【００４３】
高周波バイパス装置１は、信号取出部１１、信号バイパス部１２、信号重畳部１３を備える。信号取出部１１は、２本の電線３１Ａ，３２Ａからなる電力線３Ａを用いて伝送される高周波信号を電力機器２の入力側（入力端の近傍）で取り出す。高周波信号は、例えば、上述した２［ＭＨｚ］〜３０［ＭＨｚ］の帯域の周波数を有する情報通信用の高周波信号である。
【００４４】
電力線３Ａの一対の電線３１Ａ，３２Ａは、電力伝送用の高圧（例えば、６６００［Ｖ］の交流電圧）を電力機器２に向けて伝送するが、電力線３を高周波信号の通信路としても利用する場合、電力線３の一対の電線３１Ａ，３２Ａは、その高周波信号も電力機器２に向けて伝送する。
【００４５】
情報通信用の高周波信号ＳＨの振幅は、電力伝送用の電圧信号ＳＶの振幅に比べて非常に小さいので、電力線３Ａを伝送する信号は、電圧信号ＳＶの振幅に高周波信号ＳＨが重畳された波形（電圧信号ＳＶの振幅が高周波信号ＳＨによって変動する波形）を有している。
【００４６】
信号取出部１１は、例えば、一対の電線３１Ａ，３２Ａを伝送する高周波信号ＳＨを取り出すためのピックアップコイル（以下、「信号取出コイル」という。）と、その信号取出コイルを一対の電線３１Ａ，３２Ａのいずれか一方、又は一対の電線３１Ａ，３２Ａの間に設けられる高周波信号ＳＨのバイパス線路に磁気的に結合するコアとを有する。信号取出部１１は、電線３１Ａ又は電線３１Ｂを伝送する高周波信号ＳＨと同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ’を電磁誘導により信号取出コイルに誘導して、高周波信号ＳＨが重畳された電圧信号ＳＶから高周波信号ＳＨ’だけを取り出す。
【００４７】
信号バイパス部１２は、信号取出部１１によって取り出された高周波信号ＳＨ’を電力機器２の出力側の電力線３Ｂに伝送する。信号バイパス部１２は、例えば、２本の信号線からなり、両信号線の一方の端部は、信号取出部１１の信号取出コイルに接続されている。また、２本の信号線の他方の端部は、電力機器２の出力側に設けられた信号重畳部１３のピックアップコイル（後述する）に接続されている。
【００４８】
２本の信号線の両端をそれぞれピックアップコイルに接続した回路は、環状の信号線からなる回路と等価な回路を構成する。従って、信号取出部１１のピックアップコイルに高周波信号ＳＨ’が誘導されると、その高周波信号ＳＨ’は、環状の信号線の回路を流れて信号重畳部１３のピックアップコイルに伝送される。
【００４９】
信号バイパス部１２の２本の信号線は、通常、環状の信号線で構成されるが、その場合は、各信号線の一部分が信号取出コイルと信号重畳コイルとして機能する。上記の信号取出部１１と信号重畳部１３の説明では、説明の便宜上、環状の信号線の信号取出コイルの部分と、信号重畳コイルの部分と、高周波信号を伝送する部分とを分離した構成について説明している。
【００５０】
信号バイパス部１２の信号線が環状の信号線で構成される場合は、信号取出部１１は、信号バイパス部１２の２本の環状の信号線の信号取出コイルとなる部分を電力線３Ａの電線３１Ａ，３２Ａのいずれか一方又は高周波信号ＳＨのバイパス線路に磁気的に結合するコアで構成され、信号重畳部１３は、高周波重畳用の線路と、信号バイパス部１２の２本の環状の信号線の信号重畳コイルとなる部分を高周波重畳用の線路に磁気的に結合するコアとで構成されることになる。
【００５１】
信号重畳部１３は、信号バイパス部１２の信号線によって伝送される高周波信号ＳＨを電力機器２の出力側の電力線３Ｂに重畳する。信号重畳部１３は、例えば、電力機器２の出力側の電力線３Ｂの一対の電線３１Ｂ，３２Ｂの間に設けられる高周波重畳用の線路と、信号バイパス部１２の２本の信号線の他方の端部に接続されたピックアップコイル（以下、「信号重畳コイル」という。）と、そのピックアップコイルを高周波重畳用の線路に磁気的に結合するコアとを有する。
【００５２】
信号重畳部１３は、高周波信号ＳＨ'が流れる信号重畳コイルをコアによって高周波重畳用の線路に磁気的に結合することにより、当該線路に高周波信号ＳＨ’と同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ”を誘導する。この高周波信号ＳＨ”は、高周波重畳用の線路が接続された電力線３Ｂの一対の電線３１Ｂ，３２Ｂを流れ、需要家に向けて伝送される。
【００５３】
本発明に係る高周波バイパス装置１は、信号重畳部１３の具体的な構成に特徴を有するが、信号取出部１１、信号バイパス部１２及び信号重畳部１３の各部の具体的な構成には複数の構成を採用することができる。以下、具体的な構成の実施の形態について、詳細に説明する。
【００５４】
（実施の形態１）
図２は、高周波バイパス装置１の具体的な構成の第１の実施の形態を示す図である。
【００５５】
第１の実施の形態に係る高周波バイパス装置１は、電力線３上に電力機器２として設けられた配電用の変圧器２Ａに並列に配設されるものである。変圧器２Ａは、例えば、電力線３Ａで配電される６６００［Ｖ］の高圧を１００［Ｖ］と２００［Ｖ］の低圧に変換して需要家に供給する。このため、変圧器２Ａの入力側には２個の入力端子ｔ１，ｔ２（高圧ブッシング）が設けられているが、出力側には３個の出力端子ｔ３，ｔ４，ｔ５（低圧ブッシング）が設けられている。また、変圧器２Ａの入力側に接続される電力線３Ａは、２本の電線３１Ａ，３２Ａで構成されるが、出力側に接続される電力線３Ｂは、３本の電線３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂで構成される。電線３３Ｂは、接地用の電線である。電線３１Ａ，３２Ａ及び電線３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂには、例えば、銅などの導体をポリエチレンなどの絶縁体で被覆した絶縁電線が用いられている。
【００５６】
変圧器２Ａの２個の入力端子ｔ１，ｔ２は、一次コイル（高圧コイル）の両端から引き出されるものであり、電力線３Ａの電線３１Ａと電線３２Ａにそれぞれ接続されている。また、３個の出力端子ｔ３，ｔ４，ｔ５は、二次コイル（低圧コイル）の両端と中間から引き出されるものであり、コイルの中間から引き出される出力端子ｔ５は接地用の端子である。二次コイル（低圧コイル）の両端から引き出される出力端子ｔ３，ｔ４は、電力線３Ｂの電線３１Ｂと電線３２Ｂにそれぞれ接続され、二次コイル（低圧コイル）の中間から引き出される出力端子ｔ５は、電力線３Ｂの電線３３Ｂに接続されている。
【００５７】
変圧器２Ａの出力側の電力線３Ｂ上には、電線３１Ｂと電線３２Ｂの間にＰＬＣアダプタ４Ａが設けられ、電線３２Ｂと電線３３Ｂの間にＰＬＣアダプタ４Ｂが設けられている。ＰＬＣアダプタ４Ａ，４Ｂは、電力線３Ｂによって伝送される、情報通信用の高周波信号が重畳された電力伝送用の低周波信号（例えば、１００［Ｖ］の交流電圧信号）から高周波信号だけを取り出して、例えば、パーソナルコンピュータなどの情報端末に送信する機器である。
【００５８】
高周波バイパス装置１の信号取出部１１は、キャパシタＣ１と、コアＦＣ１とを備える。キャパシタＣ１は、変圧器２Ａの入力側の電力線３Ａの２本の電線３１Ａ，３２Ａの間に接続されている。コアＦＣ１は、後述する信号バイパス部１２の２本の信号線１２１，１２２と、電力線３Ａの一方の電線３１Ａとを磁気的に結合するための磁気結合素子である。なお、信号バイパス部１２の２本の信号線１２１，１２２は、両端が接続された環状の信号線である。また、信号線１２１，１２２は、導体を絶縁体で被覆した絶縁ケーブルで構成されている。
【００５９】
キャパシタＣ１とコアＦＣ１は、変圧器２Ａの入力端の近傍位置に設けられている。キャパシタＣ１は、電力線搬送通信の使用周波数帯域（例えば、２［ＭＨｚ］〜３０［ＭＨｚ］）に対して低インピーダンス（例えば、数［Ω］）となる容量を有する。電線３１Ａ，３２ＡのキャパシタＣ１の接続点ａ１−ａ２から変圧器２Ａ側を見た使用周波数帯域におけるインピーダンスは等価的に低インピーダンス若しくは短絡状態となる。これにより、電力線３Ａを用いて伝送される高周波信号ＳＨは、主として接続点ａ１−ａ２でキャパシタＣ１を通る回路を流れることになり、変圧器２Ａの回路状態が信号取出部１１における高周波信号の取り出し動作に与える影響を抑制することができる。
【００６０】
信号取出部１１のキャパシタＣ１は、高周波信号の取り出し動作に必須の構成要素ではないので、省略することができる。
【００６１】
コアＦＣ１は、例えば、円筒形状の分割型のフェライトコアで構成されている。分割型のコアＦＣ１は、２本の信号線１２１，１２２の一部分（信号取出コイルとなる部分）を電線３１Ａに沿わせるように配置し、信号線１２１、信号線１２２及び電線３１Ａを挟み込むように（これらの線が円筒内を通るように）に取り付けられている。信号線１２１、信号線１２２は絶縁ケーブルであり、電線３１Ａは絶縁電線であるので、コアＦＣ１内でこれらの線が電気的に短絡することはない。
【００６２】
信号線１２１、信号線１２２及び電線３１ＡのコアＦＣ１の円筒内を通る部分には、それぞれインダクタンスがあるので、各インダクタンスは、コアＦＣ１によって磁気的に結合されている。従って、電線３１Ａに高周波信号ＳＨが流れると、その高周波信号ＳＨと同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ’が信号線１２１と信号線１２２にそれぞれ誘導される。すなわち、高周波信号ＳＨ’が信号バイパス部１２に取り出される。
【００６３】
高周波バイパス装置１の信号バイパス部１２は、２本の信号線１２１と信号線１２２で構成される。信号線１２１，１２２は、環状の絶縁ケーブルで構成されている。信号線１２１，１２２は、変圧器２Ａの入力側と出力側とに延びている。信号線１２１，１２２の変圧器２Ａの入力側に延びた部分は、上述したように、コアＦＣ１によって電力線３Ａの電線３１Ａに磁気的に結合されている。また、信号線１２１，１２２の変圧器２Ａの出力側に延びた部分は、後述するように、信号重畳部１３のコアＦＣ２，ＦＣ３によってそれぞれ接続線ＬＣ１，ＬＣ２に磁気的に結合されている。
【００６４】
信号線１２１，１２２のコアＦＣ１の円筒内を通る部分は、コアＦＣ１によって電線３１Ａに磁気的に結合され、当該電線３１Ａを流れる高周波信号ＳＨと同一波形の高周波信号ＳＨ’を取り出す部分である。すなわち、信号線１２１，１２２のコアＦＣ１の円筒内を通る部分は、信号取出コイルに相当する部分である。
【００６５】
また、信号線１２１のコアＦＣ２の円筒内を通る部分は、コアＦＣ２によって接続線１３１に磁気的に結合され、信号線１２１を流れる高周波信号ＳＨ’と同一波形の高周波信号ＳＨ”を接続線ＬＣ１に誘導する部分である。また、信号線１２２のコアＦＣ３の円筒内を通る部分は、コアＦＣ３によって接続線ＬＣ２に磁気的に結合され、信号線１２１を流れる高周波信号ＳＨ’と同一波形の高周波信号ＳＨ”を接続線ＬＣ２に誘導する部分である。すなわち、信号線１２１，１２２のコアＦＣ２，ＦＣ３の円筒内を通る部分は、信号重畳コイルに相当する部分である。
【００６６】
高周波バイパス装置１の信号重畳部１３は、２個のキャパシタＣ２，Ｃ３と２個のコアＦＣ２，ＦＣ３を備える。キャパシタＣ２は、変圧器２Ａの出力側の電力線３Ｂの電線３１Ｂと電線３３Ｂの間に接続される。キャパシタＣ３は、変圧器２Ａの出力側の電力線３Ｂの電線３２Ｂと電線３３Ｂの間に接続される。
【００６７】
コアＦＣ２は、信号バイパス部１２の信号線１２１とキャパシタＣ２を電線３１Ｂ，３３Ｂの線間に接続するための接続線ＬＣ１とを磁気的に結合するための磁気結合素子である。また、コアＦＣ３は、信号バイパス部１２の信号線１２２とキャパシタＣ３を電線３２Ｂ，３３Ｂの線間に接続するための接続線ＬＣ２とを磁気的に結合するための磁気結合素子である。
【００６８】
キャパシタＣ２とキャパシタＣ３は、変圧器２Ａの出力端の近傍位置に設けられている。キャパシタＣ２，Ｃ３もキャパシタＣ１と同様に、電力線搬送通信の使用周波数帯域（例えば、２［ＭＨｚ］〜３０［ＭＨｚ］）に対して低インピーダンス（例えば、数［Ω］）となる容量を有する。電線３１Ｂと電線３３Ｂの間を接続線ＬＣ１とキャパシタＣ２で接続した回路１３１（図３参照。以下、「信号重畳回路１３１」という。）と、電線３２Ｂと電線３３Ｂの間を接続線ＬＣ２とキャパシタＣ３で接続した回路１３２（図３参照。以下、「信号重畳回路１３２」という。）は、それぞれ高周波信号だけを流す回路（線路）を構成している。
【００６９】
変圧器２Ａの出力側の電力線３Ｂでは、２本の電線３１Ｂ，３３Ｂからなる配電線路と、２本の電線３２Ｂ，３３Ｂからなる配電線路でそれぞれ１００［Ｖ］の交流信号が伝送され、２本の電線３１Ｂ，３２Ｂからなる配電線路で２００［Ｖ］の交流信号が伝送される。信号重畳回路１３１と信号重畳回路１３２のインピーダンスは、電力線搬送通信の使用周波数帯域に対して低インピーダンスとなるが、電力伝送用の低周波信号に対しては高インピーダンスとなる。このため、変圧器２Ａから電線３１Ｂ，３３Ｂからなる配電線路に出力される１００［Ｖ］の交流信号は、信号重畳回路１３１には流れず、配電線路によって需要家側に伝送される。同様に、変圧器２Ａから電線３２Ｂ，３３Ｂからなる配電線路に出力される１００［Ｖ］の交流信号も信号重畳回路１３２には流れず、配電線路によって需要家側に伝送される。
【００７０】
コアＦＣ２，ＦＣ３は、コアＦＣ１と同様に、円筒形状の分割型のフェライトコアで構成されている。分割型のコアＦＣ２は、信号線１２１の一部分（信号重畳コイルとなる部分）を信号重畳回路１３１の接続線ＬＣ１に沿わせるように配置し、信号線１２１及び接続線ＬＣ１を挟み込むように（これらの線が円筒内を通るように）に取り付けられている。また、分割型のコアＦＣ３は、信号線１２２の一部分（信号重畳コイルとなる部分）を信号重畳回路１３２の接続線ＬＣ２に沿わせるように配置し、信号線１２２及び接続線ＬＣ２を挟み込むように（これらの線が円筒内を通るように）に取り付けられている。信号線１２１、信号線１２２は絶縁ケーブルであるので、コアＦＣ２，ＦＣ３内で信号線１２１，１２２と接続線ＬＣ１，ＬＣ２が電気的に短絡することはない。
【００７１】
信号線１２１と接続線ＬＣ１のコアＦＣ２の円筒内を通る部分にはそれぞれインダクタンスがあるので、各インダクタンスは、コアＦＣ２によって磁気的に結合されている。また、信号線１２２と接続線ＬＣ２のコアＦＣ３の円筒内を通る部分にもそれぞれインダクタンスがあるので、各インダクタンスは、コアＦＣ３によって磁気的に結合されている。
【００７２】
信号線１２１に高周波信号ＳＨ’が流れると、その高周波信号ＳＨ’と同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ”が接続線ＬＣ１に誘導され、信号線１２２に高周波信号ＳＨ’が流れると、その高周波信号ＳＨ’と同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ”が接続線ＬＣ２に誘導される。接続線ＬＣ１に誘導された高周波信号ＳＨ”は、２本の電線３１Ｂ，３３Ｂからなる配電線路を通ってＰＬＣアダプタ４Ａに伝送されるので、その配電線路を流れる低周波信号（１００［Ｖ］の交流信号）に重畳されてＰＬＣアダプタ４Ａに伝送される。また、接続線ＬＣ２に誘導された高周波信号ＳＨ”は、２本の電線３２Ｂ，３３Ｂからなる配電線路を通ってＰＬＣアダプタ４Ｂに伝送されるので、その配電線路を流れる低周波信号（１００［Ｖ］の交流信号）に重畳されてＰＬＣアダプタ４Ｂに伝送される。
【００７３】
次に、第１の実施の形態に係る高周波バイパス装置１の構成の作用と効果について、説明する。
【００７４】
図３は、図２に示す高周波バイパス装置１の回路構成の等価回路を示す図である。
【００７５】
図３に示すように、信号取出部１１のコアＦＣ１によって信号バイパス部１２の信号線１２１と電力線３Ａの電線３１Ａとを磁気結合した部分と、同コアＦＣ１によって信号バイパス部１２の信号線１２２と電力線３Ａの電線３１Ａとを磁気結合した部分は、トランスＴ１として機能する。また、信号重畳部１３のコアＦＣ２によって信号バイパス部１２の信号線１２１と接続線ＬＣ１とを磁気結合した部分は、トランスＴ２として機能し、信号重畳部１３のコアＦＣ３によって信号バイパス部１２の信号線１２２と接続線ＬＣ２とを磁気結合した部分は、トランスＴ３として機能する。
【００７６】
トランスＴ１は、一次コイルに対して２個の二次コイルが磁気結合した回路構成を有している。トランスＴ１の一次コイルは電線３１Ａの磁気結合部分に相当し、トランスＴ１の一方の二次コイルは、信号線１２１の磁気結合部分（信号取出コイル）に相当し、トランスＴ１の他方の二次コイルは、信号線１２２の磁気結合部分（信号取出コイル）に相当している。
【００７７】
また、トランスＴ２の一次コイルは、信号重畳回路１３１の接続線ＬＣ１の磁気結合部分に相当し、トランスＴ２の二次コイルは、信号線１２１の磁気結合部分（信号重畳コイル）に相当している。また、トランスＴ３の一次コイルは、信号重畳回路１３２の接続線ＬＣ２の磁気結合部分に相当し、トランスＴ２の二次コイルは、信号線１２１の磁気結合部分（信号重畳コイル）に相当している。
【００７８】
トランスＴ１の一方の二次コイルは、信号線１２１に相当する線路によってトランスＴ２の一次コイルに接続され、トランスＴ１の他方の二次コイルは、信号線１２２に相当する線路によってトランスＴ３の一次コイルに接続されている。
【００７９】
図３の回路構成において、例えば、数［Ｖ］の高周波信号ＳＨを重畳した６６００［Ｖ］の電圧信号ＳＶが電力線３１Ａによって変圧器２Ａに向かって伝送されるとする。変圧器２Ａに入力された電圧信号ＳＶは変圧器２Ａの一次コイルの両端（入力端子ｔ１−ｔ２間）に印加され、変圧器２Ａの二次コイルの一方端と中間位置（出力端子ｔ３−ｔ５間）に＋１００［Ｖ］の電圧信号＋ＳＶ’が誘導され、二次コイルの他方端と中間位置（出力端子ｔ４−ｔ５間）に−１００［Ｖ］の電圧信号−ＳＶ’が誘導される。従って、変圧器２Ａの二次コイルの両端（出力端子ｔ３−ｔ４間）に、２００［Ｖ］の電圧信号（２×ＳＶ’）が誘導される。
【００８０】
そして、変圧器２Ａの出力端子ｔ３−ｔ５間に誘導される＋１００［Ｖ］の電圧信号＋ＳＶ’は、変圧器２Ａの出力側の電線３Ｂの電線３１Ｂと電線３３Ｂによって需要家側に伝送され、変圧器２Ａの出力端子ｔ４−ｔ５間に誘導される−１００［Ｖ］の電圧信号−ＳＶ’は、電線３Ｂの電線３２Ｂと電線３３Ｂによって需要家側に伝送される。また、変圧器２Ａの出力端子ｔ３−ｔ４間に誘導される２００［Ｖ］の電圧信号（２×ＳＶ’）は、電線３Ｂの電線３１Ｂと電線３２Ｂによって需要家側に伝送される。
【００８１】
一方、電圧信号ＳＶに重畳して伝送される高周波信号ＳＨは、接続点ａ１−ａ２のインピーダンスがキャパシタＣ１によって終端されているので、当該キャパシタＣ１を通って流れ、変圧器２Ａの一次コイルには殆ど入力されない。従って、高周波信号ＳＨは、変圧器２Ａを通る経路では当該変圧器２Ａの出力側の電力線３Ｂには出力されない。
【００８２】
トランスＴ１においては、一次コイルに高周波信号ＳＨを重畳した電圧信号ＳＶが流れ、２個の二次コイルに高周波信号ＳＨと同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ’がそれぞれ誘導される。コアＦＣ１には、情報通信用の高周波信号の周波数帯に対応した磁気結合特性を有するフェライトコアが使用されているので、トランスＴ１の２個の二次コイルに電圧信号ＳＶと同一の周波数を有する低周波信号は誘導されず、各二次コイルには、高周波信号ＳＨ’だけが誘導される（高周波信号ＳＨ’の取り出し）。
【００８３】
トランスＴ１の一方の二次コイル（信号線１２１の信号取出コイルに相当するコイル）に誘導された高周波信号ＳＨ’は、信号線１２１を通ってトランスＴ２の一次コイル（信号線１２１の信号重畳コイルに相当するコイル）に伝送される。また、トランスＴ１の他方の二次コイル（信号線１２２の信号取出コイルに相当するコイル）に誘導された高周波信号ＳＨ’は、信号線１２２を通ってトランスＴ３の一次コイル（信号線１２２の信号重畳コイルに相当するコイル）に伝送される。
【００８４】
トランスＴ２においては、一次コイルに高周波信号ＳＨ’が流れると、二次コイルに高周波信号ＳＨ’と同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ”が誘導される。すなわち、信号重畳回路１３１に高周波信号ＳＨ”が誘導される。信号重畳回路１３１に誘導された高周波信号ＳＨ”は、電力線３Ｂの２本の電線３１Ｂ、３３Ｂを用いてＰＬＣアダプタ４Ａに伝送される。電力線３Ｂの２本の電線３１Ｂ、３３Ｂには＋１００［Ｖ］の電圧信号＋ＳＶ’がＰＬＣアダプタ４Ａ側に伝送されるので、電線３１Ｂ、３３Ｂ上では電圧信号＋ＳＶ’に高周波信号ＳＨ”が重畳された信号がＰＬＣアダプタ４Ａ側に伝送される。
【００８５】
トランスＴ３においては、一次コイルに高周波信号ＳＨ’が流れると、二次コイルに高周波信号ＳＨ’と同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ”が誘導される。すなわち、信号重畳回路１３２に高周波信号ＳＨ”が誘導される。信号重畳回路１３２に誘導された高周波信号ＳＨ”は、電力線３Ｂの２本の電線３２Ｂ、３３Ｂを用いてＰＬＣアダプタ４Ｂに伝送される。電力線３Ｂの２本の電線３２Ｂ、３３Ｂには−１００［Ｖ］の電圧信号−ＳＶ’がＰＬＣアダプタ４Ｂ側に伝送されるので、電線３２Ｂ、３３Ｂ上では電圧信号−ＳＶ’に高周波信号ＳＨ”が重畳された信号がＰＬＣアダプタ４Ｂ側に伝送される。
【００８６】
例えば、変圧器２Ａの入力端子ｔ１−ｔ２間に流れる電流を１０［Ａ］とすると、変圧器２Ａの出力端子ｔ３−ｔ５間と出力端子ｔ４−ｔ５間には１０×（６６００／１００）＝６６０［Ａ］の大電流がそれぞれ流れることになる。すなわち、電線３１Ｂと電線３３Ｂからなる配電線路と電線３２Ｂと電線３３Ｂからなる配電線路にはそれぞれ６６０［Ａ］の大電流が流れることになる。
【００８７】
電線３１Ｂと電線３３Ｂの接続点ｂ１−ｂ３には信号重畳回路１３１が接続されているが、信号重畳回路１３１には変圧器２Ａから出力される電力伝送用の低周波電流（６６０［Ａ］の大電流）は流れず、信号重畳回路１３１に誘導された高周波信号ＳＨ”だけが流れる。また、電線３２Ｂと電線３３Ｂの接続点ｂ２−ｂ３には信号重畳回路１３２が接続されているが、信号重畳回路１３２にも変圧器２Ａから出力される電力伝送用の低周波電流（６６０［Ａ］の大電流）は流れず、信号重畳回路１３１に誘導された高周波信号ＳＨ”だけが流れる。
【００８８】
例えば、トランスＴ２の回路構成が電線３１Ｂと信号線１２１の信号重畳コイルに相当する部分とをコアによって磁気結合する構成にすると、電線３１Ｂには６６０［Ａ］の大電流が流れるので、磁気飽和を起こさないコアを設計しようとすると、そのコアのサイズが大きくなり、コストも高くなる。また、分割型のコアによって既設の変圧器２Ａに高周波バイパス装置１を取り付ける場合、コアが大型化するので、コアの取付作業も難しくなる。この問題は、トランスＴ３の回路構成を電線３３Ｂと信号線１２２の信号重畳コイルに相当する部分とをコアによって磁気結合する構成にする場合でも同様である。
【００８９】
第１の実施の形態に係る高周波バイパス装置１では、信号重畳回路１３１，１３２を流れる高周波信号ＳＨ”は、低電流の信号であるので、コアＦＣ２，コアＦＣ３に用いるコアのサイズを小さくすることができる。これにより信号重畳部１３の構成の小型化が可能になるので、延いては高周波バイパス装置１の小型化を図ることができる。
【００９０】
また、コアＦＣ２，コアＦＣ３が小型になることにより、既設の変圧器２Ａに高周波バイパス装置１を取り付ける場合でもコアＦＣ２，コアＦＣ３の取付作業を容易にすることができる。また、コアＦＣ２，コアＦＣ３の低コスト化を図ることができるので、高周波バイパス装置１の低コスト化に寄与することができる。
【００９１】
（実施の形態２）
図４は、高周波バイパス装置１の具体的な構成の第２の実施の形態を示す図である。また、図５は、図４に示す高周波バイパス装置１の回路構成の等価回路を示す図である。
【００９２】
第２の実施の形態に係る高周波バイパス装置１Ａは、第１の実施の形態に係る高周波バイパス装置１の信号バイパス部１２と信号重畳部１３の構成を変形したものである。
【００９３】
図２に示す高周波バイパス装置１の信号バイパス部１２は、２個の信号線１２１，１２２を有し、且つ、信号重畳部１３は、２個の信号重畳回路１３１，１３２を有していたが、図４に示す高周波バイパス装置１Ａの信号バイパス部１２Ａは、１個の信号線１２１を有し、信号重畳部１３Ａは、１個の信号重畳回路１３３（図５参照）を有する点が異なる。信号バイパス部１２Ａの信号線１２１の構成は、信号バイパス部１２の信号線１２１の構成と同一であるので、その説明を省略する。
【００９４】
また、信号重畳部１３Ａの信号重畳回路１３３は、信号重畳部１３に対して電線３１Ｂと電線３２Ｂの間に設けている点が異なる。信号重畳回路１３３は、１個のキャパシタＣ４と１個のコアＦＣ４を備える。キャパシタＣ４は、変圧器２Ａの出力側の電力線３Ａの電線３１Ｂと電線３２Ｂの間に接続される。コアＦＣ４は、信号バイパス部１２の信号線１２１とキャパシタＣ４を電線３１Ｂ，３２Ｂの線間に接続するための接続線ＬＣ３とを磁気的に結合するための磁気結合素子である。
【００９５】
キャパシタＣ４は、変圧器２Ａの出力端の近傍位置に設けられている。キャパシタＣ４もキャパシタＣ１と同様に、電力線搬送通信の使用周波数帯域に対して低インピーダンスとなる容量を有する。信号重畳回路１３３は、電線３１Ｂと電線３２Ｂの間を接続線ＬＣ３とキャパシタＣ４で接続した回路であり、高周波信号だけを流す回路（線路）を構成している。
【００９６】
図５に示す等価回路においては、信号重畳部１３ＡのコアＦＣ４によって信号バイパス部１２Ａの信号線１２１と接続線ＬＣ３とを磁気結合した部分がトランスＴ４として機能する。
【００９７】
第２の実施の形態に係る高周波バイパス装置１Ａにおける信号取出部１１と信号バイパス部１２Ａの動作は、第１の実施の形態に係る高周波バイパス装置１における信号取出部１１と信号バイパス部１２の動作と同じであるので、その説明を省略する。
【００９８】
図５に示す等価回路において、トランスＴ４の一次コイルに高周波信号ＳＨ’が流れると、二次コイルに高周波信号ＳＨ’と同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ”が誘導される。すなわち、信号重畳回路１３３に高周波信号ＳＨ”が誘導される。信号重畳回路１３３に誘導された高周波信号ＳＨ”は、電力線３Ｂの２本の電線３１Ｂ、３２Ｂを用いて需要家側に伝送される。電力線３Ｂの２本の電線３１Ｂ、３２Ｂには２００［Ｖ］の電圧信号（２×ＳＶ’）が需要家側に伝送されるので、電線３１Ｂ、３２Ｂ上では電圧信号（２×ＳＶ’）に高周波信号ＳＨ”が重畳された信号が需要家側に伝送される。
【００９９】
第２の実施の形態に係る高周波バイパス装置１Ａでも、信号重畳回路１３３を流れる高周波信号ＳＨ”は、低電流の信号であるので、コアＦＣ４に用いるコアのサイズを小さくすることができる。これにより信号重畳部１３Ａの構成の小型化が可能になるので、高周波バイパス装置１Ａの小型化を図ることができる。
【０１００】
また、コアＦＣ４が小型になることにより、既設の変圧器２Ａに高周波バイパス装置１Ａを取り付ける場合でもコアＦＣ４の取付作業を容易にすることができる。また、コアＦＣ４の低コスト化を図ることができるので、高周波バイパス装置１の低コスト化に寄与することができる。
【０１０１】
（実施の形態３）
図６は、高周波バイパス装置１の具体的な構成の第３の実施の形態を示す図である。また、図７は、図６に示す高周波バイパス装置１の回路構成の等価回路を示す図である。
【０１０２】
第３の実施の形態に係る高周波バイパス装置１Ｂは、電力線３の高圧配電線路上に設けられた配電用の遮断器２Ｂに並列に配設されるものである。遮断器２Ｂが開放されると、電力線３を用いて伝送される高周波信号は、遮断器２Ｂから需要家側には伝送できなくなる。高周波バイパス装置１Ｂは、遮断器２Ｂが開閉のいずれの状態になっても高周波信号を需要家側に伝送可能にするものである。
【０１０３】
遮断器２Ｂの入力側の２個の入力端子ｔ１，ｔ２には、電力線３Ａの２本の電線３１Ａ，３２Ａがそれぞれ接続され、出力側の２個の出力端子ｔ３，ｔ４には、電力線３Ｂの２本の電線３１Ｂ，３２Ｂがそれぞれ接続されている。遮断器２Ｂの出力側の電力線３Ｂ上には、電線３１Ｂと電線３２Ｂの間にＰＬＣアダプタ４Ｃが設けられている。
【０１０４】
高周波バイパス装置１Ｂの信号取出部１１Ａは、キャパシタＣ１と、コアＦＣ１とを備える。高周波バイパス装置１Ｂの信号取出部１１は、第１，第２の高周波バイパス装置１，１Ａの信号取出部１１に対して、トランスＴ１の位置が異なる。第１，第２の実施の形態に係る高周波バイパス装置１，１Ａの信号取出部１１では、電線３１Ａ上にトランスＴ１を設けていたが、高周波バイパス装置１Ｂの信号取出部１１Ａでは、キャパシタＣ１を２本の電線３１Ａ，３２Ａの線間に接続する接続線ＬＣ４上にトランスＴ１を設けている。
【０１０５】
高周波バイパス装置１Ｂの信号バイパス部１２Ａは、第２の実施の形態に係る高周波バイパス装置１Ｂの信号バイパス部１２Ａと同一の構成であり、高周波バイパス装置１Ｂの信号重畳部１３Ａは、第２の実施の形態に係る高周波バイパス装置１Ｂの信号重畳部１３Ａと同一の構成である。従って、高周波バイパス装置１Ｂの信号バイパス部１２Ａと信号重畳部１３Ａの説明は省略する。
【０１０６】
高周波バイパス装置１Ｂの信号取出部１１においては、接続点ａ１−ａ２のインピーダンスがキャパシタＣ１によって終端されているので、電圧信号ＳＶに重畳して伝送される高周波信号ＳＨは、当該キャパシタＣ１と接続線ＬＣ４を通って流れる。
【０１０７】
接続線ＬＣ４は、コアＦＣ１によって信号線１２１の信号取出コイルに相当する部分と磁気的に結合されているので、接続線ＬＣ４に高周波信号ＳＨが流れると、信号線１２１の信号取出コイルに相当する部分に高周波信号ＳＨと同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ’が誘導される。すなわち、トランスＴ１の一次コイルに高周波信号ＳＨが流れると、トランスＴ１の二次コイルに高周波信号ＳＨ’と同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ”が誘導される。そして、その高周波信号ＳＨ’は、信号線１２１によって信号重畳部１３に伝送される。
【０１０８】
信号重畳部１３Ａでは、信号線１２１の信号重畳コイルに相当する部分に高周波信号ＳＨ’が流れると、接続線ＬＣ３に高周波信号ＳＨ’と同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ”が誘導される。すなわち、トランスＴ４の一次コイルに高周波信号ＳＨ’が流れると、二次コイルに高周波信号ＳＨ”が誘導される。接続線ＬＣ３に誘導された高周波信号ＳＨ”は、電力線３Ｂの２本の電線３１Ｂ、３２Ｂを用いて需要家側に伝送される。
【０１０９】
第３の実施の形態に係る高周波バイパス装置１Ｂでも、第２の実施の形態に係る高周波バイパス装置１Ａと同様に、コアＦＣ４に用いるコアのサイズを小さくすることができる。これにより信号重畳部１３Ａの構成の小型化が可能になるので、高周波バイパス装置１Ｂの小型化を図ることができる。
【０１１０】
また、コアＦＣ４が小型になることにより、既設の遮断器２Ｂに高周波バイパス装置１Ａを取り付ける場合でもコアＦＣ４の取付作業を容易にすることができる。また、コアＦＣ４の低コスト化を図ることができるので、高周波バイパス装置１Ｂの低コスト化に寄与することができる。
【０１１１】
なお、図２に示す高周波バイパス装置１の信号取出部１１と図４に示す高周波バイパス装置１Ａの信号取出部１１を図６に示す高周波バイパス装置１Ｂの信号取出部１１Ａに置き換えるように変形しても良い。逆に、図６に示す高周波バイパス装置１Ｂの信号取出部１１Ａを図２に示す高周波バイパス装置１の信号取出部１１に置き換えるように変形しても良い。これらの変形例においても、上述した第１，第２，第３の実施形態に係る高周波バイパス装置１，１Ａ，１Ｂと同様の効果を奏することができる。
【０１１２】
上記の実施の形態は、既設の電力機器に外部接続する高周波バイパス装置１について、説明したが、本発明に係る高周波バイパス装置１は、電力機器の内部に内蔵してもよい。
【０１１３】
図８は、第１の実施の形態に係る高周波バイパス装置１を内蔵した変圧器の基本的な構成の一例を示す構成図である。また、図９は、図８に示す変圧器の等価回路を示す図である。
【０１１４】
図８に示す変圧器２Ｃは、例えば、電力線３で配電される６６００［Ｖ］の高圧を１００［Ｖ］と２００［Ｖ］の低圧に変換して需要家に供給する配電用変圧器である。変圧器２Ｃは、変圧器本体２１と、タップ端子板２２と、高周波バイパス回路２３と、タンク２４と、２個の高圧ブッシングＢＳ１（＋），ＢＳ１（−）と、３個の低圧ブッシングＢＳ２（＋），ＢＳ２（−），ＢＳ２（Ｇ）と、を備える。
【０１１５】
変圧器本体２１は、６６００［Ｖ］の高圧を１００［Ｖ］と２００［Ｖ］の低圧に変換する主要回路を構成する部分である。変圧器本体２１は、高圧が印加される一次コイル（高圧コイル）と、低圧が出力される二次コイル（低圧コイル）と、一次コイルと二次コイルを磁気結合する鉄心とを備える。変圧器本体２１の一次コイルからは、図９に示すように、巻数を調整するために４個のタップ端子が引き出されている。
【０１１６】
タップ端子板２２は、高圧ブッシングＢＳ１（＋）に接続する一次コイルのタップ端子を切り換えるための端子板である。タップ端子板２２には、図９に示すように、４つのタップ端子Ｐ１〜Ｐ４と、図示省略の切換片によっていずれかのタップ端子に接続されるコモン端子Ｐｃとが設けられている。コモン端子Ｐｃは、高圧ブッシングＢＳ１（＋）に接続されている。変圧器本体２１の一次コイルの一方端から引き出された入力端子は、高圧ブッシングＢＳ１（−）に接続され、変圧器本体２１の一次コイルの４個のタップ端子は、タップ端子板２２のＰ１〜Ｐ４に接続されている。
【０１１７】
また、変圧器本体２１の二次コイルの一方端から引き出された出力端子は、図９に示すように、低圧ブッシングＢＳ２（＋）に接続され、同二次コイルの他方端から引き出された出力端子は、低圧ブッシングＢＳ２（−）に接続されている。さらに、二次コイルの中間端子から引き出された出力端子は、低圧ブッシングＢＳ２（Ｇ）に接続されている。低圧ブッシングＢＳ２（Ｇ）は、接地用のブッシングである。
【０１１８】
高周波バイパス回路２３は、変圧器本体２１の入力側の電力線３によって伝送される高周波信号を変圧器本体２１とは別の線路で変圧器本体２１の出力側の電力線３にバイパスする回路である。高周波バイパス回路２３の構成は、第１の実施の形態に係る高周波バイパス装置１と同一の構成を有している。高周波バイパス回路２３の構成については、後述する。
【０１１９】
タンク２４は、変圧器本体２１、タップ端子板２２及び高周波バイパス回路２３を収納する容器である。変圧器本体２１、タップ端子板２２及び高周波バイパス回路２３が収納されたタンク２４には、電気回路の絶縁と冷却をするための絶縁油が充填されるが、図８では省略している。また、タンク２４の側面には、通常、絶縁油の熱を外気に放出するための放熱器（例えば、タンク側面に突設された複数のフィンからなる放熱器）が設けられているが、図８では省略している。
【０１２０】
２個の高圧ブッシングＢＳ１（＋），ＢＳ１（−）は、電力線３によって伝送される高圧を入力するための端子である。また、３個の低圧ブッシングＢＳ２（＋），ＢＳ２（−），ＢＳ２（Ｇ）は、変圧器本体２１が高圧を変換した低圧を出力するための端子である。２個の高圧ブッシングＢＳ１（＋），ＢＳ１（−）と３個の低圧ブッシングＢＳ２（＋），ＢＳ２（−），ＢＳ２（Ｇ）に取り付けられている。高圧ブッシングＢＳ１（＋），ＢＳ１（−）には電力線３Ａの電線３１Ａと電線３２Ａがそれぞれ接続され、低圧ブッシングＢＳ２（＋），ＢＳ２（−），ＢＳ２（Ｇ）には電力線３Ｂの電線３１Ａ、電線３２Ａ、電線３３Ａがそれぞれ接続される。
【０１２１】
高周波バイパス回路２３は、信号取出部を構成するキャパシタＣ１及びコアＦＣ１と、信号バイパス部を構成する２つの環状の信号線２３１，２３２と、信号重畳部を構成する２個のキャパシタＣ２，Ｃ３及び２個のコアＦＣ２，ＦＣ３とを備える。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、電力線搬送通信の使用周波数帯域（例えば、２［ＭＨｚ］〜３０［ＭＨｚ］）に対して低インピーダンス（例えば、数［Ω］）となる容量を有する。
【０１２２】
キャパシタＣ１は、高周波信号の取り出し動作に必須の構成要素ではないので、省略することができる。
【０１２３】
キャパシタＣ１は、タップ端子板２２のコモン端子と高圧ブッシングＢＳ１（＋）を接続する接続線ＬＤ１と、変圧器本体２１の一次コイルの一方端と高圧ブッシングＢＳ１（−）を接続する接続線ＬＤ２との間に接続されている。コアＦＣ１は、例えば、円筒形状の分割型のフェライトコアで構成されている。コアＦＣ１は、２本の信号線２３１，２３２の一部分（信号取出コイルとなる部分）を接続線ＬＤ１に沿わせるように配置し、信号線２３１、信号線２３２及び接続線ＬＤ１を挟み込むように（これらの線が円筒内を通るように）に取り付けられている。
【０１２４】
２本の信号線２３１，２３２は、環状の絶縁ケーブルで構成されている。信号線１２１，１２２は、変圧器本体２１の入力側と出力側とに延びている。信号線１２１，１２２の変圧器本体２１の入力側に延びた部分は、コアＦＣ１によって接続線ＬＤ１に磁気的に結合されている。また、信号線１２１，１２２の変圧器２Ａの出力側に延びた部分は、コアＦＣ２，ＦＣ３によってそれぞれ接続線ＬＣ１，ＬＣ２に磁気的に結合されている。
【０１２５】
キャパシタＣ２は、変圧器本体２１の一方の出力端子と低圧ブッシングＢＳ２（＋）を接続する接続線ＬＤ３と、変圧器本体２１の中間端子と低圧ブッシングＢＳ２（Ｇ）を接続する接続線ＬＤ５の間に接続されている。キャパシタＣ３は、変圧器本体２１の他方の出力端子と低圧ブッシングＢＳ２（−）を接続する接続線ＬＤ４と接続線ＬＤ５の間に接続されている。
【０１２６】
コアＦＣ２は、信号線２３１と、キャパシタＣ２を接続線ＬＤ３，ＬＤ５の線間に接続するための接続線ＬＣ１とを磁気的に結合するための磁気結合素子である。また、コアＦＣ３は、信号線２３２とキャパシタＣ３を接続線ＬＤ４，ＬＤ５の線間に接続するための接続線ＬＣ２とを磁気的に結合するための磁気結合素子である。接続線ＬＤ３，ＬＤ５の線間を接続線ＬＣ１とキャパシタＣ２で接続した回路は、上述した信号重畳回路１３１に相当し、接続線ＬＤ４，ＬＤ５の線間を接続線ＬＣ２とキャパシタＣ３で接続した回路は、上述した信号重畳回路１３２に相当している。
【０１２７】
次に、変圧器２Ｃの作用と効果について、説明する。
【０１２８】
図９に示すように、信号取出部のコアＦＣ１によって信号バイパス部の信号線２３１と接続線ＬＤ１とを磁気結合した部分と、同コアＦＣ１によって信号バイパス部の信号線２３２と接続線ＬＤ１とを磁気結合した部分は、トランスＴ１として機能する。また、信号重畳部のコアＦＣ２によって信号線２３１と接続線ＬＣ１とを磁気結合した部分は、トランスＴ２として機能し、信号重畳部のコアＦＣ３によって信号線２３２と接続線ＬＣ２とを磁気結合した部分は、トランスＴ３として機能する。
【０１２９】
トランスＴ１は、一次コイルに対して２個の二次コイルが磁気結合した回路構成を有している。トランスＴ１の一次コイルは接続線ＬＤ１の磁気結合部分に相当し、トランスＴ１の一方の二次コイルは、信号線２３１の磁気結合部分（信号取出コイル）に相当し、トランスＴ１の他方の二次コイルは、信号線２３２の磁気結合部分（信号取出コイル）に相当している。
【０１３０】
また、トランスＴ２の一次コイルは、接続線ＬＣ１の磁気結合部分に相当し、トランスＴ２の二次コイルは、信号線２３１の磁気結合部分（信号重畳コイル）に相当している。また、トランスＴ３の一次コイルは、信号重畳回路の接続線ＬＣ２の磁気結合部分に相当し、トランスＴ２の二次コイルは、信号線２３１の磁気結合部分（信号重畳コイル）に相当している。
【０１３１】
トランスＴ１の一方の二次コイルは、信号線２３１に相当する線路によってトランスＴ２の一次コイルに接続され、トランスＴ１の他方の二次コイルは、信号線２３２に相当する線路によってトランスＴ３の一次コイルに接続されている。
【０１３２】
図９の回路構成において、例えば、数［Ｖ］の高周波信号ＳＨを重畳した６６００［Ｖ］の電圧信号ＳＶが接続線ＬＤ１によって変圧器本体２１に入力されるとする。変圧器２Ｃ内に入力された電圧信号ＳＶは変圧器本体２１の一次コイルの両端に印加され、変圧器２Ｃの二次コイルの一方端と中間位置に＋１００［Ｖ］の電圧信号＋ＳＶ’が誘導され、二次コイルの他方端と中間位置に−１００［Ｖ］の電圧信号−ＳＶ’が誘導される。
【０１３３】
電圧信号ＳＶに重畳して入力された高周波信号ＳＨは、接続点ａ１−ａ２のインピーダンスがキャパシタＣ１によって終端されているので、当該キャパシタＣ１を通って流れ、変圧器本体２１の一次コイルには殆ど入力されない。従って、高周波信号ＳＨは、変圧器本体２１を通る経路では当該変圧器本体２１の出力端子には出力されない。
【０１３４】
トランスＴ１においては、一次コイルに高周波信号ＳＨを重畳した電圧信号ＳＶが流れ、２個の二次コイルに高周波信号ＳＨと同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ’がそれぞれ誘導される。コアＦＣ１には、情報通信用の高周波信号の周波数帯に対応した磁気結合特性を有するフェライトコアが使用されているので、トランスＴ１の２個の二次コイルに電圧信号ＳＶと同一の周波数を有する低周波信号は誘導されず、各二次コイルには、高周波信号ＳＨ’だけが誘導される（高周波信号ＳＨ’の取り出し）。
【０１３５】
トランスＴ１の一方の二次コイル（信号線２３１の信号取出コイルに相当するコイル）に誘導された高周波信号ＳＨ’は、信号線２３１を通ってトランスＴ２の一次コイル（信号線２３１の信号重畳コイルに相当するコイル）に伝送される。また、トランスＴ１の他方の二次コイル（信号線２３２の信号取出コイルに相当するコイル）に誘導された高周波信号ＳＨ’は、信号線２３２を通ってトランスＴ３の一次コイル（信号線２３２の信号重畳コイルに相当するコイル）に伝送される。
【０１３６】
トランスＴ２においては、一次コイルに高周波信号ＳＨ’が流れると、二次コイルに高周波信号ＳＨ’と同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ”が誘導される。この高周波信号ＳＨ”は、２本の接続線ＬＤ３，ＬＤ５によって低圧ブッシングＢＳ２（＋），ＢＳ２（Ｇ）から需要家側に出力される。２本の接続線ＬＤ３，ＬＤ５には＋１００［Ｖ］の電圧信号＋ＳＶ’が出力されるので、低圧ブッシングＢＳ２（＋），ＢＳ２（Ｇ）からは電圧信号＋ＳＶ’に高周波信号ＳＨ”が重畳された信号が需要家側に出力される。
【０１３７】
トランスＴ３においては、一次コイルに高周波信号ＳＨ’が流れると、二次コイルに高周波信号ＳＨ’と同一の周波数を有する高周波信号ＳＨ”が誘導される。この高周波信号ＳＨ”は、２本の接続線ＬＤ３，ＬＤ４によって低圧ブッシングＢＳ２（−），ＢＳ２（Ｇ）から需要家側に出力される。２本の接続線ＬＤ３，ＬＤ４には−１００［Ｖ］の電圧信号−ＳＶ’が出力されるので、低圧ブッシングＢＳ２（−），ＢＳ２（Ｇ）からは電圧信号−ＳＶ’に高周波信号ＳＨ”が重畳された信号が需要家側に出力される。
【０１３８】
高周波バイパス回路２３を備えた変圧器２Ｃにおいても、コアＦＣ２によって信号線２３１が磁気結合される接続線ＬＣ１と、コアＦＣ３によって信号線２３２が磁気結合される接続線ＬＣ２には大電流が流れないので、コアＦＣ２，コアＦＣ３に用いるコアのサイズを小さくすることができる。これにより高周波バイパス回路２３の小型化が可能になるので、延いては変圧器２Ｃの小型化を図ることができる。
【０１３９】
また、コアＦＣ２，コアＦＣ３が小型になることにより、コアＦＣ２，コアＦＣ３の低コスト化を図ることができ、変圧器２Ｃの低コスト化を図ることができる。
【０１４０】
また、変圧器２Ｃでは、変圧器２Ｃ内の絶縁油により絶縁性の高い高周波バイパス回路２３を変圧器２Ｃに内蔵することができる。
【０１４１】
また、変圧器２Ｃには高周波バイパス回路２３を内蔵しているので、既設の変圧器のメンテンス時に当該変圧器を変圧器２Ｃに取り替えることにより、簡単に高周波バイパス装置を電力線３に設置することができる。
【０１４２】
なお、上記の実施の形態では、電力機器の例として変圧器と遮断器について説明したが、本発明に係る高周波バイパス装置１は、これらの機器以外の電力機器にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１４３】
１  高周波バイパス装置
１１  信号取出部
１２，１２Ａ，１２Ｂ  信号バイパス部
１２１，１２２  信号線
１３，１３Ａ  信号重畳部
１３１，１３２，１３３  信号重畳回路
２  電力機器
２Ａ，２Ｃ  変圧器
２１  変圧器本体
２２  変圧器本体
２３  タップ切換端子
２４  タンク
２Ｂ  遮断器
３Ａ，３Ｂ  電力線
３１Ａ，３２Ａ，３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂ  電線
ＢＳ１（＋），ＢＳ１（−）  高圧ブッシング
ＢＳ２（＋），ＢＳ２（−），ＢＳ２（Ｇ）  低圧ブッシング
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４  キャパシタ
ＦＣ１，ＦＣ２，ＦＣ３，ＦＣ４  コア
ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４  接続線
ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４，ＬＤ５  接続線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006660212.tif 000008
【図８】
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【図９】
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