(57)【要約】【課題】商用周波数の商用電流が流れる電力線に高周波通信信号を安定したレベルで注入することができ、またはその電力線から高周波信号を安定したレベルで抽出することが可能な信号注入抽出装置を提供する。【解決手段】複数相交流電流を通電するための一組の複数の電力線の周囲を取り囲むように配置された環状強磁性体コア、または複数の電力線１１０、１２０，１３０のそれぞれを囲むように配置された複数の環状強磁性体コア２１，２２，２３を設け、環状強磁性体コアの外周面に配置された信号注入抽出用線巻線３１，３２，３３により高周波通信信号の注入抽出を行うと共に、打ち消し用巻線５１，５２，５３を備えるなどの方法によって商用電流によるコア内の磁束飽和を抑制する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数相交流電流を通電するための一組の複数の電力線の周囲を取り囲むように配置された環状強磁性体コアと、該環状強磁性体コアの中心孔を貫通するように該環状強磁性体コアの外周面に配置された信号注入抽出用巻線とを備える電力線搬送通信用の信号注入抽出装置。
【請求項２】
複数相交流電流を通電するための一組の複数の電力線の、それぞれの電力線の周囲を囲むように配置された複数の環状強磁性体コアと、該複数の環状強磁性体コアの少なくとも一つの環状強磁性体コアの中心孔を貫通するように該環状強磁性体コア外周面に配置された信号注入抽出用線巻線と、上記複数の環状強磁性体コアのうちの少なくとも２つの環状強磁性体コアの中心孔を貫通するような閉曲線を形成する打ち消し用巻線とを備える電力線搬送通信用の信号注入抽出装置。
【請求項３】
ｎ相（ｎは２以上の自然数）の相からなる交流電流を通電するための一組の複数の電力線の、それぞれの電力線の周囲を囲むように配置されたｎ個の環状強磁性体コアから任意に選ばれる２つの環状強磁性体コアからなるｎ×（ｎ−１）／２個の環状強磁性体コアの組み合わせにおいて、前記打ち消し用巻線は、それぞれの組み合わせを形成する２つの環状強磁性体コアの中心孔を貫通するような閉曲線で構成されたｎ×（ｎ−１）／２本の巻線であって、当該２つの環状強磁性体コア内に誘起される磁束によって前記打ち消し用巻線に誘導される電流の向きが互いに同方向になるように配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の電力線搬送通信用の信号注入抽出装置。
【請求項４】
前記信号注入抽出用巻線は、前記複数の電力線に同位相で信号が注入できるように設けられていることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の電力線搬送通信用の信号注入抽出装置。
【請求項５】
複数相交流電流を通電するための一組の電力線のうち、少なくとも１本の電力線を伝送路として利用し、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の信号注入抽出装置を用いて信号の注入または抽出をすることを特徴とする電力線搬送通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力線搬送通信に用いる信号注入抽出装置に関し、より特定的には、電力線の導体に非接触の状態で高周波信号を注入し、または非接触の状態で電力線から高周波信号を抽出する高周波信号注入抽出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、非接触の状態で電力線に交流電流などの電気信号を注入し、または電力線から電気信号を抽出するために、強磁性体のコアを用いたトランス構造の装置が用いられている。図８は特許文献１に記載の従来の信号注入抽出装置の構成を概念的に示す斜視図である。図８に示すように、信号注入抽出装置１００は、電力線１０１の周りを囲むように配置された強磁性体コア１０２を備えている。高周波信号を注入または抽出するために、強磁性体コア１０２として高い透磁率を有しかつ高い周波数の領域で低損失の特性を示すフェライトコアが用いることが多い。環状の強磁性体コア１０２は電力線への着脱を容易にするために半割れ構造にするなど、一体構造でなくてもよい。強磁性体コア１０２の外周面の周囲には信号注入抽出用巻線１０３が配置されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３１９８１５号公報
【０００４】
信号注入抽出装置１００を用いて電力線１０１に高周波信号を注入する場合には、巻線１０３に注入したい信号として高周波電流を流す。巻線１０３に流れる高周波電流によって強磁性体コア１０２の内部には磁束が生じ、この磁束と強磁性体コア１０２の透磁率に応じて、電力線１０１に高周波電流が誘導されることにより、高周波信号が注入される。
【０００５】
また、図８に示される装置１００を用いて電力線１０１に流れる高周波電流すなわち高周波信号を抽出する場合は、電力線１０１に流れる高周波電流によって強磁性体コア１０２内に磁束が発生し、この磁束と強磁性体コア１０２の透磁率に応じて巻線１０３に誘導される高周波電流すなわち高周波信号を抽出する。
【０００６】
電力線搬送通信システム（以下ＰＬＣと呼ぶ。）は、商用周波数（一般的には５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の商用電流が流れる電力線に、通信信号としての高周波信号（数ｋＨｚから高いものでは数十ＭＨｚ以上に及ぶ）を重畳して通信を行うものである。このようなＰＬＣは、専用の通信回線を使用することなく、各家屋等に引き込まれた既設の電力線（配電線あるいは電灯線とも呼ばれる。）を利用して、大容量のデータ送受信が出来るシステムとして注目されている。
【０００７】
ＰＬＣでは商用電流の流れる既設の電力線に高周波信号を注入し、また逆に高周波信号と商用電流の重畳した電力線から高周波信号だけを通信信号として抽出する必要がある。この場合、信号の注入抽出装置にとっては、商用電流は商用周波数の信号として高周波信号と同様に作用する。すなわち、例えば信号の抽出において抽出される信号は、コアや巻線の周波数特性による大きさの差はあるものの、商用周波数の成分と高周波成分が重畳した信号となる。
【０００８】
ＰＬＣにおける高周波信号の注入抽出に前述のような強磁性体コアと巻線を用いた信号注入抽出装置を適用する場合、電力線に流れる商用電流の大きさと、電力線に重畳されて流れる高周波信号電流の大きさが桁違いに異なるために問題が生じる。
【０００９】
電力線からの信号抽出を例に説明する。電力線に流れる電流によって電力線の周囲に生じる磁界によって、強磁性体コア内には磁束が生じる。この磁束をうち消す向きに巻線に電流が誘導されることにより、結果として電力線に流れる電流と同じ信号が巻線から抽出されることになる。ここで、抽出される信号の大きさは巻線の構成により異なる。電力線には大きな商用電流信号と微弱な高周波信号が重畳されて流れているため、強磁性体コアと巻線とによって決まる周波数特性が双方の信号に対して同じ感度特性であれば、抽出される信号は同じ比率の重畳信号として検出される。通信のためには高周波信号だけを抽出したいのであるから、信号注入抽出装置にはフィルターを設ける等により周波数特性を持たせて、低周波である商用周波信号をカットし、高周波信号のみを通す工夫がなされて使用される。
【００１０】
ところが、この構成においては強磁性体コアの飽和特性が問題となる。強磁性体コアには飽和特性があり、コア中に一定以上の磁束が生じると、それ以上の磁束が誘起されないという磁気飽和が起こる。上述の通り、商用電流信号と高周波信号には大きなレベル差があるため、商用電流信号によって磁気飽和が生じると、それにさらに加えて高周波信号に対応する磁束がコア内に生じることが出来ず、結果として巻線に高周波信号が抽出されないという問題がある。
【００１１】
このため、磁気飽和を生じにくくする工夫として、閉じた環状である強磁性体コアに切れ目（ギャップ付きコアとも呼ばれる。）を入れる方法や、本願発明者等の考案による磁界キャンセル用巻線を用いる方法（特許文献１）などが提案されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの方法では商用電流信号による磁束飽和を抑制する効果と共に、必要な高周波信号の損失も大きくなるという不都合を伴う。すなわち高周波信号に対しても磁束を小さくする効果が生じ、注入抽出される信号の大きさが小さくなる（別な言い方をすれば、高周波信号に対する結合損失が大きい）のである。また、商用電流の有無や大きさによって磁束飽和が生じたり生じなかったりするために、注入抽出される高周波信号のレベルが変動するという問題があった。
【００１３】
このような問題の解決のため、本願発明では強磁性体コアの磁気飽和を抑制し、かつ高周波信号の結合損失が小さい信号注入抽出装置を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本願発明では複数相の交流電流が流れる電力線への高周波信号の注入抽出を対象としており、複数相交流電流を通電するための一組の複数の電力線の周囲を取り囲むように配置された環状強磁性体コアと、環状強磁性体コアの中心孔を貫通するように当該環状強磁性体コアの外周面に配置された信号注入抽出用巻線とを備える信号注入抽出装置とした。（請求項１）
【００１５】
複数相交流電流とは、ｎ相（ｎは２以上の自然数）の位相の電流を一組とする交流電流であり、一般的に用いられているのは単相交流（相数が２つ）あるいは三相交流である。電力線は相数に対応する本数を一組に構成されており、各電力線には単相の場合は位相が１８０度異なる電流、三相の場合は位相がそれぞれ１２０度異なる電流が流れる。これらの一組の電力線がまとめて中心孔を貫通するように電力線の周囲を囲むコアを設けると、各電力線を流れる電流により生じる磁界によってコア内に誘起される磁束は、互いに位相の異なる電流による磁束によって打ち消し合って理想的にはゼロとなるため、磁気飽和によって高周波信号の注入抽出が出来なくなるという問題が生じないという効果がある。
【００１６】
高周波信号は、コアに設けた信号注入抽出用巻線を介して、一組の各電力線のそれぞれに同相の信号として注入抽出される。
【００１７】
また、複数相交流電流を通電するための一組の複数の電力線の、それぞれの電力線の周囲を囲むように配置された複数の環状強磁性体コアと、該複数の環状強磁性体コアの少なくとも一つの環状強磁性体コアの中心孔を貫通するようにコアの外周面に配置された信号注入抽出用線巻線と、上記複数の環状強磁性体コアのうちの少なくとも２つの環状強磁性体コアの中心孔を貫通するような閉曲線を形成する打ち消し用巻線とを備える信号注入抽出装置としてもよい。（請求項２）
【００１８】
この構成によれば、環状強磁性体コア（以下、単に「コア」と呼ぶ。）に生じた磁束が互いにうち消されることによって磁気飽和の発生が抑制され、磁気飽和によって高周波信号の注入抽出が出来なくなるという問題が生じ難くなるという効果がある。この場合、複数相一括でコアを設ける場合に比べてコアが２つあるいは３つと複数必要になるが、各コアを小さくできるメリットがある。また、電力線が互いに間隔をおいて配置されているなどの理由で、一括して貫通するようにコアを設けることが接地場所やコアの大きさの点で困難な場合には特に効果的である。
【００１９】
打ち消し用巻線は互いに隣り合う２つのコアの中心孔を貫通するように設け、その貫通の方向は、それぞれのコアに生じる磁束によって誘導される電流の向きが互いに逆方向になるように配置するのが効果的である。（請求項３）
【００２０】
各相電流は位相の異なる同一周波数の電流であり、それぞれ隣り合うコアが貫通した打ち消し用巻線には位相の異なる電流が重畳して誘導される。全相の電流を重畳すると互いにうち消しあうことにより理想的には大きさはゼロになることから、コアへの当該交流電流により生じる磁束が打ち消されることになる。その結果磁気飽和が生じなくなるのである。
【００２１】
信号注入抽出用巻線は、各コアに個別に設けても、１本の曲線を構成するように１本の信号注入抽出用巻線が複数のコアの中心孔を通るように外周面に配置される形態にしても良い。いずれの場合でも、信号注入抽出用巻線は、各相の電力線に高周波信号が同相で注入抽出される向きに配置されることが必要である。（請求項４）
【００２２】
これは、例えば信号の注入の場合を例にすると、信号注入抽出用巻線に流れる高周波信号電流によって各コアに生じる磁束が同相であり、かかる磁束によって打ち消し用巻線に誘導される高周波電流が同じ打ち消し用巻線を貫通する他のコアに生じた磁束によって誘導される高周波電流と、互いに打ち消し合うことを意味する。したがって高周波電流に対しては打ち消し用巻線は、注入抽出を妨げることがないのである。
【００２３】
また信号注入抽出用巻線は、いずれか１相のコアのみに設けてもよい。この場合でも、磁気飽和が抑制された結果として、信号注入抽出用線によって注入あるいは抽出される高周波信号は商用周波数の交流電流の影響を受けることがないという効果は同様に得られる。高周波信号電流に対しても打ち消し用巻線が注入抽出を阻害する向きに作用することになる不利益はあるが、打ち消し用巻線が他のコアをも貫通する形態で設けられていることにより、高周波信号に対するインピーダンスが比較的高くなり、高周波信号の注入抽出が阻害される程度は大きくはない。全体の装置構成が比較的簡素化出来るメリットを重視する場合には、この構成が好ましい。
【００２４】
以上のような信号注入抽出装置を用いて、複数相交流電流を通電するための一組の電力線のうち、少なくとも１本の電力線を伝送路として利用するＰＬＣとすれば、電力線を流れる商用電流の大きさによる通信品質への影響を低減し、かつ通信信号の注入抽出損失を低減した電力線搬送通信システムとすることが可能である。（請求項５）
【００２５】
【実施の形態】
（実施の形態１）
配電用の交流電流は一般に単相あるいは三相の複数相交流電流であり、配電線は各相電流を流すための一組の電力線で構成されている。以下、三相交流を例に説明するが、ｎ相の場合に一般化して考えることが可能である。
【００２６】
図１は、三相交流を通電する一組の電力線が貫通するようにコアを設けた構成を、電力線の延線方向に垂直な断面方向の断面図で示したものである。三相交流を通電する３本の電力線１１０、１２０、１３０は、それぞれ導体と絶縁体を主な構成要素として構成された一般的な電力線である。３本の電力線が貫通するように環状強磁性体コア２０が設けられている。当該コアの外周面には信号注入抽出用巻線３０が設けられており、通信装置４０につながっている。ここでコアの外周面に巻線を設けるとは、環状コアの中心孔を少なくとも１回は貫通するように線を配置することを言い、巻数すなわちコアの中心孔を貫通する回数は信号注入抽出の所望の感度に応じて設計可能である。コアは電力線に沿う方向（図の紙面垂直方向）に奥行き長さを持つが、その長さは任意に設計可能である。また、各断面寸法は適用する電力線の寸法に合わせて設計可能である。コアの材質はフェライトや鉄が用いられるが、一般に強磁性体と呼ばれる材料であれば特に限定されるものではない。
【００２７】
３本の電力線には、商用周波数の交流電流であって、３６０度を相数の３で等分した１２０度ずつ位相が異なり、大きさのほぼ等しい商用電流が流れている。それぞれの商用電流により電力線の周囲には磁界が形成され、コア２０内に磁束が誘起される。１本の電力線を流れる商用電流によって誘起される磁束のみを考えると、正弦波形状で時間的に変化する交流磁束であり、コアの飽和特性によっては磁束が飽和する場合もあり得る。しかし、他相の電力線を流れる電流に起因する磁束がそれに重畳されるために、磁束は互いに打ち消し合わされ、理想的にはゼロとなる。理想的には、というのは、各電力線のインピーダンス特性等の要因により各相の商用電流の大きさが厳密には一致していなかったり、位相差が厳密には１２０度からずれている場合もあり得るためであり、本発明の説明においては理想的な状態を考えればよい。
【００２８】
かかる状態において、通信装置４０からの高周波信号を信号注入抽出用巻線３０に通電すれば、高周波信号電流によってコア内に磁束が誘起され、当該磁束によって各電力線には高周波信号電流が誘導される（信号注入）。逆に、電力線に重畳して流れる高周波信号電流によって電力線の周囲に生じる磁界によりコア２０には磁束が誘起され、当該磁束によって信号注入抽出用巻線３０には高周波信号が誘導されるのである（信号抽出）。
【００２９】
なお、電力線は絶縁体の外周に導電体からなる遮蔽層を有している場合があり、遮蔽層は接地されていることが多い。遮蔽層は導体を流れる電流により外部に生じる磁界を遮蔽するための層であるため、遮蔽層の外側では磁界が非常に微弱になっている。したがって、遮蔽層を有する電力線において上記の説明におけるコアを設置する部分は各電力線の遮蔽層を除去した部分である。例えば、電力線の接続箱、変圧器、開閉器等の接続部分近傍では遮蔽層が除去されていたり、また除去可能な部分が多い。また、遮蔽層は各相の電力線に個別に設けられている場合と、３相を一括して３本の導体を取り囲む形で設けられている場合があるが、いずれであっても適用には問題ない。
【００３０】
通信装置において高周波信号を注入抽出するための２つの端子の内の１端は接地側として電力線の遮蔽層に接続されることが多い。その意味で図１では接地８０を図示している。したがって、電力線に注入された信号は、電力線と遮蔽層の間で電力線をあたかも通信用の同軸ケーブルのように伝搬することになる。遮蔽層を有しない電力線の場合に、接地に相当する別な接地電線を併設してもよい。この場合には高周波信号は各電力線と接地電線間を伝搬する。
【００３１】
（実施の形態２）
図２は本発明の別な形態を説明するものである。図２では３本の電力線１１０，１２０，１３０のそれぞれが個別に貫通するように３つのコア２１，２２，２３が設けられている。また、隣り合うコアが貫通するような曲線を描いて打ち消し用巻線５１，５２，５３がそれぞれ設けられている。打ち消し用巻線はｎ相の交流電流ではｎ×（ｎ−１）／２の組み合わせ本数だけ構成可能であるが、３相交流（ｎ＝３）の場合は３本となる。また、各コアには通信装置４０につながる信号注入抽出用巻線３１，３２，３３が個別に設けられている。図では信号注入抽出用巻線の一端は接地につながるように記載しているが、通信装置４０の信号入出力端での接地と電気的にはつながっており、図１の場合と同じように信号注入抽出用巻線は通信装置を介して閉曲線を構成している。
【００３２】
電力線１１０を流れる商用電流により電力線の周囲には磁界が形成され、コア２１内には磁束が誘起される。同様にコア２２，２３にもそれぞれ電力線１２０，１３０を流れる商用電流によって磁束が誘起される。それぞれに誘起される磁束は、正弦波形状の交流磁束であり、これだけを考えるとコアの飽和特性によっては磁束が飽和する場合もあり得る。しかし、隣り合うコアを打ち消し巻線５１，５２，５３でそれぞれ結合することによって、位相の異なる磁束により、誘起される電流が打ち消し合うように作用し、各コア内に商用電流によって誘起された磁束は飽和し難くなるのである。
【００３３】
かかる状態において、通信装置４０からの高周波信号を信号注入抽出用巻線３１，３２，３３に通電すれば、高周波信号電流によってコア内に磁束が誘起され、当該磁束によって各電力線には高周波信号電流が誘導される（信号注入）。逆に、電力線１１０、１２０，１３０に重畳して流れる高周波信号電流によって電力線の周囲に生じる磁界によりコア２１，２２，２３には磁束が誘起され、当該磁束によって信号注入抽出用巻線３１，３２，３３には高周波信号が誘導されるのである（信号抽出）。なお、図２において遮蔽層につながる接地側はそれぞれ接地記号にて表現した。ここで、高周波信号は、各コアに対して同位相で磁束を生じる方向に巻く必要がある。同位相方向に巻くことにより、打ち消し巻線によって打ち消されることを免れるのである。この原理について、上述の商用電流による磁束の打ち消しと合わせて簡単のために単相交流で図示説明する。
【００３４】
図３は高周波信号の注入抽出において打ち消し巻線が影響しないことを説明する図である。単相交流を流す２本の電力線１１０，１２０が貫通するようにコア２１，２２が設けられ、２つのコアを結合する打ち消し巻線５１が設けられている。高周波信号の信号注入抽出用巻線３１、３２は、２つのコアに同位相で信号を注入抽出できるように巻かれている。同位相にという意味は、高周波信号電流によってコアに誘起される磁束が電力線に誘導する電流の向きが同じ向きになるようにということである。図３では、通信装置４０から流される高周波信号電流は巻線３１への電流ｉＡと巻線３２への電流ｉＢに分流する。ｉＡによりコア２１には磁束φＡが誘起され、またｉＢによってコア２２には磁束φＢが誘起される。図ではφＡとφＢの向きはいずれも時計回りの方向であり、これらの磁束から電力線に誘導される電流は図の手前側から奥側に向かう方向となる。
【００３５】
この場合の打ち消し巻線５１の作用を説明する。磁束φＡにより打ち消し巻線５１には、φＡを打ち消そうとする向きに電流ＩＡが誘導される。また磁束φＢによっても同様に巻線５１に電流ＩＢが誘導される。電流ＩＡの向きと、電流ＩＢの向きは、図のように逆方向となるため、結果として５１には電流が流れない。したがって、コア内の磁束φＡおよびφＢを打ち消そうとする磁束は生じず、高周波信号電流は阻害されることなく電力線に注入されるのである。電力線に重畳していた高周波電流を抽出する場合も誘導の関係が逆になるだけで同じ考え方となる。
【００３６】
次に図４において商用電流によりコア内に生じる磁束が打ち消され、磁束の飽和が生じないことを説明する。電力線とコアおよび打ち消し巻線の構成は図３の場合と同様であり、通信装置および信号注入抽出用巻線は記載していない。一組の電力線１１０および１２０に流れる単相交流電流は位相が１８０度異なる正弦波電流である。図ではこれを電流の向きで示しており、電力線１１０の電流ｊ１の向きが図の奥から手前方向、電力線１２０を流れる電流ｊ２は手前から奥方向とした。この場合、ｊ１により誘起されるコア内の磁束φ１は図の矢印のように反時計方向であり、同様にｊ２により誘起される磁束φ２は図のごとく時計方向である。打ち消し巻線５１にはφ１およびφ２によって、それぞれを打ち消す向きに電流Ｉ１とＩ２が誘導される。これらの誘導電流Ｉ１とＩ２は同じ向きであるため、結果として、打ち消し巻き線内には、Ｉ１＋Ｉ２の誘導電流が流れることになる。従って、かかる誘導電流によってそれぞれのコア２１，２２内にはφ１およびφ２を打ち消す向きの磁束が生じ、磁束が打ち消されることで磁束の飽和が抑制されるのである。
【００３７】
以上の図３および図４での説明を合わせることで、商用電流による磁束を打ち消して磁束の飽和を抑制し、かつ高周波電流は打ち消すこと無く注入抽出が出来ることになる。説明は単相交流について行ったが、三相になっても考え方は同様であり、全相の電流が重畳することによる打ち消しの効果を得ることが可能である。
【００３８】
（実施の形態３）
次に、図５は別な実施の形態を示した図である。図２と比べて信号注入抽出用巻線の構成が異なるのみで、その余の構成は同じである。図２と同じ符号を用いており、説明は省略する。
【００３９】
信号注入抽出用巻線３０は１本であり、各コアの中心孔を順に通るような閉曲線を描くように配置されている。ここで重要なことは、各コアに対して信号が同位相になる向きに配置されていることである。これにより、図３にて説明した場合と同様に、注入あるいは抽出される信号はそれぞれの打ち消し巻線によって打ち消されてしまうことなく、注入抽出が可能になるのである。
【００４０】
図２のように各コアに個別に信号注入抽出用巻線を設ける場合に比べて構成が簡素化出来るメリットがある。
【００４１】
（実施の形態４）
図６はさらに別な実施の形態を示した図である。図２と比べて信号注入抽出用巻線の構成が異なるのみで、その余の構成は同じである。図２と同じ符号を用いており、説明は省略する。
【００４２】
信号注入抽出用巻線３０は１本であり、複数のコアの内の１つのコアの中心孔のみを通るような閉曲線を描くように配置されている。したがって、信号が注入抽出できるのは１本の電力線（図では電力線１３０）のみである。電力線搬送通信においては、必ずしも全ての電力線を信号伝送に用いる必要は無いため、このような構成も可能である。この場合でも商用電流による磁束の飽和を抑制する効果を得ながら、通信を行うことができる。
【００４３】
この場合、図３にて説明したような高周波信号電流が打ち消し巻線によって打ち消し合うことを免れることは出来ないが、打ち消し巻線５１，５２，５３および他のコア２１，２２と共に形成される磁気回路により、高周波信号に対するインピーダンスは大きくなり、そのためコア２３内の高周波信号に対応した磁束を打ち消そうとする磁束の損失が大きくなることで、高周波信号の注入抽出において受ける損失が小さくなるという効果がある。さらに図２や図５のように各コアを信号注入抽出用に用いる場合に比べて構成が簡素化出来るメリットがある。
【００４４】
（実施の形態５）
図７は、上記のような信号注入抽出装置を利用したＰＬＣのシステム構成例を説明するために、２地点間での通信として説明する図である。信号注入抽出装置としては図６にて説明した構成のものを例示に用いたが、もちろん他の実施の形態による信号注入抽出装置を用いた場合でもよい。
【００４５】
図７の構成を説明する。電力線は３本が１組となって三相交流の商用電流を流すものである。説明の便宜上、各ケーブルの遮蔽層２１０，２２０，２３０とそれらに覆われる導体と絶縁体からなる部分１１０，１２０，１３０を分けて示している。電力線の任意の一地点には通信装置４０と信号注入抽出装置９０が設けられる。信号注入抽出装置９０はそれぞれの電力線に設けられたコア２１，２２，２３と、それらを連結するように設けられた打ち消し巻線５１，５２，５３、および通信装置４０からの高周波通信信号を流す信号注入抽出用巻線３０から構成されている。一方電力線の他の地点には通信装置４１と信号注入抽出装置９１が設けられている。信号注入抽出装置９１の説明は省略する。信号注入抽出用巻線の一端は遮蔽層２２０に接続されており、かかる遮蔽層は接地されている。
【００４６】
上記の構成において、通信装置４０から通信装置４１へ信号を伝送する場合を説明する。通信装置４０は伝送したい高周波信号電流を信号注入抽出用巻線３０に流す。信号注入抽出用巻線３０に流れた電流によってコア２３中に誘起された磁束によって、それを打ち消す向きに電力線１２０には高周波信号電流が誘導によって流れる。ここで、信号注入抽出装置９０は既に説明したように３つのコアとそれらを連結する打ち消し巻線によって構成されているため、商用電流によって磁束飽和が生じることが無く、高周波信号の注入が商用電流の大きさに影響されることは無い。
【００４７】
信号は電力線１２０とその遮蔽層２２０によって構成される同軸ケーブルを伝搬し、信号注入抽出装置９１の地点に至る。信号注入抽出装置９１では電力線１２０を流れる高周波信号によりコアに磁束が誘起され、かかる磁束を打ち消す向きに信号注入抽出用巻線３１に高周波信号電流が生じるため、通信装置４１が当該高周波信号を受信することが出来る。ここでも信号注入抽出装置９１は３つのコアとそれらを連結する打ち消し巻線によって構成されているため、商用電流によって磁束飽和が生じることが無く、高周波信号の注入が商用電流の大きさに影響されることは無い。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、商用電流信号による磁束飽和を抑制することによって商用電流の大きさに影響を抑制し、また高周波信号に対する結合損失は小さいＰＬＣ用の信号注入抽出装置およびそれを利用した電力線搬送通信システムを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態として信号注入抽出装置の構成を概念的に示す図である。
【図２】この発明の異なる実施の形態として信号注入抽出装置の構成を概念的に示す図である。
【図３】この発明の原理の一つとして高周波信号電流と磁束の関係を概念的に説明する図である。
【図４】この発明の原理の一つとして商用周波電流と磁束の関係を概念的に説明する図である。
【図５】この発明の別な実施の形態として信号注入抽出装置の構成を概念的に示す図である。
【図６】この発明のさらに別な実施の形態として信号注入抽出装置の構成を概念的に示す図である。
【図７】本発明の信号注入抽出装置を用いた電力線搬送通信システムの構成を説明する概念図である。
【図８】従来の信号注入抽出装置を概念的に示す図である。
【符号の説明】
２０，２１，２２，２３  環状強磁性体コア
３０，３１，３２，３３  信号注入抽出用巻線
４０，４１  通信装置
５１，５２，５３  打ち消し用巻線
８０  接地
９０，９１  信号注入抽出装置
１００  信号注入抽出装置
１０１  電力線
１０２  強磁性体コア
１０３  信号注入抽出用巻線
１１０，１２０，１３０  電力線
２１０，２２０，２３０  遮蔽層
【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】
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【図８】
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