(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中ケーブルを備える電力系統に用いられる通信システムであって、
前記地中ケーブルの遮蔽層との誘導結合により前記地中ケーブルを介して互いに通信可能な複数の通信装置を備え、
前記通信装置は、ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスを含み、前記カレントトランスを用いた前記誘導結合により他の前記通信装置と通信を行い、
前記通信信号の周波数は、１５０ｋＨｚから４００ｋＨｚの範囲に含まれる、通信システム。
【請求項２】
前記カレントトランスのターン数は３である、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記通信装置は、
送信すべき通信信号に応じた電流を前記誘導結合により前記遮蔽層において発生させることにより、他の前記通信装置へ前記通信信号を送信し、他の前記通信装置によって発生した前記電流を前記誘導結合により取り出すことにより、他の前記通信装置からの前記通信信号を受信する通信部と、
前記通信部と前記カレントトランスとの間に接続されたハイパスフィルタとを含む、請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記電力系統において、前記地中ケーブル同士の接続部において、前記地中ケーブルの遮蔽層同士が電気的に接続され、
前記通信装置は、前記カレントトランスとして、１本または複数本の前記地中ケーブルを、前記地中ケーブルの周方向に沿って覆うように設けられた第１のカレントトランスを含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記電力系統において複数の前記地中ケーブル同士が接続され、
前記通信装置は、前記カレントトランスとして、前記地中ケーブル同士の接続部において、前記地中ケーブルの遮蔽層とグランドとを接続する接地線に設けられた第２のカレントトランスを含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記電力系統において複数の前記地中ケーブル同士が接続され、
前記通信装置は、前記カレントトランスとして、前記地中ケーブル同士の接続部において、前記地中ケーブルの遮蔽層同士を電気的に接続する接続線に設けられた第３のカレントトランスを含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記第２のカレントトランスは、前記接地線と、自己または他の電力系統における地中ケーブルの、他の接続部およびグランドを接続する接地線との接続ノードよりも自己の前記接続部側に設けられる、請求項５に記載の通信システム。
【請求項８】
電気的に接続された複数の前記遮蔽層を含む経路において、互いに通信する前記通信装置の前記第２のカレントトランスが設けられる、請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記電力系統において前記地中ケーブルがクロスボンド接続されており、
前記通信装置は、前記地中ケーブルの異なる接続部において、前記地中ケーブルの遮蔽層との誘導結合により前記地中ケーブルを介して互いに通信可能であり、
前記地中ケーブルは３相設けられ、
前記接続部のうちの絶縁接続部（ＩＪ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｊｏｉｎｔ）における前記通信装置は、各相の前記地中ケーブルの遮蔽層間に設けられ、かつ直列接続された同じ巻方向の３つの前記カレントトランスを含み、各前記カレントトランスを用いて他の前記通信装置と通信を行う、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記接続部のうちの普通接続部における前記通信装置は、前記地中ケーブルの遮蔽層とグランドとの間に接続された前記カレントトランスを含む、請求項９に記載の通信システム。
【請求項１１】
地中ケーブルを備える電力系統に用いられる通信装置であって、
前記地中ケーブルに設けられるカレントトランスと、
前記カレントトランスを用いて、前記地中ケーブルの遮蔽層との誘導結合により前記地中ケーブルを介して他の通信装置と通信可能な通信部と、
ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスとを備え、
前記通信部は、前記カレントトランスを用いた前記誘導結合により他の前記通信装置と通信を行い、
前記通信信号の周波数は、１５０ｋＨｚから４００ｋＨｚの範囲に含まれる、通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、通信システムおよび通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、特許文献１（特開２０１５−００５８６２号公報）には、電力系統における異なる電柱等に設置される子機が地理的に異なる場所に設置される親機と通信を行い、信号を中継するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−００５８６２号公報
【特許文献２】特開２００５−１５０９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力系統において伝送路の一部が地中に設けられることがあり、この場合、地中において収集された情報の地中から地上への伝送には困難性が伴う。
【０００５】
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、地中において収集された情報を地中から地上へより確実に伝送することが可能な通信システムおよび通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の通信システムは、地中ケーブルを備える電力系統に用いられる通信システムであって、前記地中ケーブルの遮蔽層との誘導結合により前記地中ケーブルを介して互いに通信可能な複数の通信装置を備え、前記通信装置は、ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスを含み、前記カレントトランスを用いた前記誘導結合により他の前記通信装置と通信を行う。
【０００７】
本開示の通信装置は、地中ケーブルを備える電力系統に用いられる通信装置であって、前記地中ケーブルに設けられるカレントトランスと、前記カレントトランスを用いて、前記地中ケーブルの遮蔽層との誘導結合により前記地中ケーブルを介して他の通信装置と通信可能な通信部と、ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスとを備え、前記通信部は、前記カレントトランスを用いた前記誘導結合により他の前記通信装置と通信を行う。
【０００８】
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える通信システムとして実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする通信方法として実現され得る。また、本開示の一態様は、通信システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
【０００９】
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える通信装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする通信方法として実現され得たり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、通信装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、地中において収集された情報を地中から地上へより確実に伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムが設けられる電力系統の構成を示す図である。
【図２】図２は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムが用いられる地中ケーブルの構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムが用いられる普通接続箱における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。
【図４】図４は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムが用いられる絶縁接続箱における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。
【図５】図５は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムが適用されるクロスボンド接続の一例を示す図である。
【図６】図６は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図７】図７は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムにおける通信装置の構成の一例を示す図である。
【図８】図８は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムにおいて用いられるＣＴの構成を示す図である。
【図９】図９は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムにおけるクロスボンド区間を流れる電流の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムにおける複数のクロスボンド区間の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムが設けられる電力系統の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムが用いられる普通接続箱における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムが用いられる非絶縁接続箱における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムの構成を詳細に示す図である。
【図１５】図１５は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムにおいて用いられるＣＴの構成の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムの変形例が設けられる電力系統の構成を示す図である。
【図１７】図１７は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムに用いられる地中ケーブルの構成の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムに用いられる地中ケーブルの構成の他の例を示す図である。
【図１９】図１９は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムの変形例における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムにおいて用いられるＣＴの構成の他の例を示す図である。
【図２１】図２１は、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムの構成の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムが用いられる普通接続部におけるＣＴの接続位置の一例を詳細に示す図である。
【図２３】図２３は、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムにおけるＣＴの設置箇所に応じた計測信号の減衰例を示す図である。
【図２４】図２４は、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムが用いられる絶縁接続箱におけるＣＴの接続位置の他の例を詳細に示す図である。
【図２５】図２５は、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムの構成の他の例を示す図である。
【図２６】図２６は、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムの構成の他の例を示す図である。
【図２７】図２７は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムに関する測定系の一例を示す図である。
【図２８】図２８は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムに関する測定結果を示す図である。
【図２９】図２９は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムに関する測定結果を示す図である。
【図３０】図３０は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムに関する測定結果を示す図である。
【図３１】図３１は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムに関する測定結果を示す図である。
【図３２】図３２は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムに関する測定結果を示す図である。
【図３３】図３３は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムに関する測定結果を示す図である。
【図３４】図３４は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムの変形例１におけるカレントトランスの周辺回路の構成の一例を示す図である。
【図３５】図３５は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムの変形例２におけるカレントトランスの周辺回路の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１３】
（１）本開示の実施の形態に係る通信システムは、地中ケーブルを備える電力系統に用いられる通信システムであって、前記地中ケーブルの遮蔽層との誘導結合により前記地中ケーブルを介して互いに通信可能な複数の通信装置を備え、前記通信装置は、ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスを含み、前記カレントトランスを用いた前記誘導結合により他の前記通信装置と通信を行う。
【００１４】
地中ケーブルにおける中心部の導体は、高電圧が印加されており、信号の注入または取り出しの際には絶縁が必要となるため、信号の伝送には困難性が伴う。一方、地中ケーブルにおける遮蔽層には、高電圧が印加されていない。このように、地中ケーブルにおいて、導電性を有する中心部の導体および遮蔽層のうち、遮蔽層を信号の伝送に利用する構成により、たとえば、無線による情報の送受信が困難な地中の装置からの信号を良好に伝送することができる。したがって、地中において収集された情報を地中から地上へより確実に伝送することができる。さらに、ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスを用いる構成により、ＰＬＣ通信において用いられる１５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの周波数帯域における減衰が小さくなる。これにより、より長距離の地中ケーブルを備える電力系統に適用可能な通信システムを構築することができ、あるいは、通信品質を安定させることができ、あるいは、通信システムにおける通信装置の設置数を削減することができる。
【００１５】
（２）好ましくは、前記カレントトランスのターン数は３である。
【００１６】
このような構成により、カレントトランスの巻き数を最適化し、通信信号の減衰量をさらに低減することができる。
【００１７】
（３）好ましくは、前記通信装置は、送信すべき通信信号に応じた電流を前記誘導結合により前記遮蔽層において発生させることにより、他の前記通信装置へ前記通信信号を送信し、他の前記通信装置によって発生した前記電流を前記誘導結合により取り出すことにより、他の前記通信装置からの前記通信信号を受信する通信部と、前記通信部と前記カレントトランスとの間に接続されたハイパスフィルタとを含む。
【００１８】
このような構成により、たとえば地中ケーブルの地絡事故から通信装置をより確実に保護することができる。
【００１９】
（４）好ましくは、前記電力系統において、前記地中ケーブル同士の接続部において、前記地中ケーブルの遮蔽層同士が電気的に接続され、前記通信装置は、前記カレントトランスとして、１本または複数本の前記地中ケーブルを、前記地中ケーブルの周方向に沿って覆うように設けられた第１のカレントトランスを含む。
【００２０】
このような構成により、地中ケーブルの接続部以外の箇所にカレントトランスを設置したり、遮蔽層同士の接続線が露出していない接続部においてカレントトランスを設置したりすることができるため、通信装置の配置の自由度を高めることができる。
【００２１】
（５）好ましくは、前記電力系統において複数の前記地中ケーブル同士が接続され、前記通信装置は、前記カレントトランスとして、前記地中ケーブル同士の接続部において、前記地中ケーブルの遮蔽層とグランドとを接続する接地線に設けられた第２のカレントトランスを含む。
【００２２】
このような構成により、各地中ケーブル同士の接続部における接地線にカレントトランスを設けることができるため、たとえば、より小さいサイズのカレントトランスを用いることができ、また、通信装置の設置場所のバリエーションを広げることができる。
【００２３】
（６）好ましくは、前記電力系統において複数の前記地中ケーブル同士が接続され、前記通信装置は、前記カレントトランスとして、前記地中ケーブル同士の接続部において、前記地中ケーブルの遮蔽層同士を電気的に接続する接続線に設けられた第３のカレントトランスを含む。
【００２４】
このような構成により、たとえば各地中ケーブルの遮蔽層同士の接続線にカレントトランスを設けることができるため、より小さいサイズのカレントトランスを用いることができる。
【００２５】
（７）より好ましくは、前記第２のカレントトランスは、前記接地線と、自己または他の電力系統における地中ケーブルの、他の接続部およびグランドを接続する接地線との接続ノードよりも自己の前記接続部側に設けられる。
【００２６】
このような構成により、他の接続部からの接地線に起因する信号の減衰を抑制し、通信品質を向上させることができる。
【００２７】
（８）より好ましくは、電気的に接続された複数の前記遮蔽層を含む経路において、互いに通信する前記通信装置の前記第２のカレントトランスが設けられる。
【００２８】
このような構成により、離れた通信装置間における信号の減衰をさらに抑制し、通信品質を向上させることができる。
【００２９】
（９）好ましくは、前記電力系統において前記地中ケーブルがクロスボンド接続されており、前記通信装置は、前記地中ケーブルの異なる接続部において、前記地中ケーブルの遮蔽層との誘導結合により前記地中ケーブルを介して互いに通信可能であり、前記地中ケーブルは３相設けられ、前記接続部のうちの絶縁接続部における前記通信装置は、各相の前記地中ケーブルの遮蔽層間に設けられ、かつ直列接続された同じ巻方向の３つの前記カレントトランスを含み、各前記カレントトランスを用いて他の前記通信装置と通信を行う。
【００３０】
このような構成により、たとえば地中ケーブルの導体を通る電流により誘起される商用周波数の循環電流の増大を抑制しながら、たとえば各地中ケーブルの遮蔽層同士の接続線にカレントトランスを設けることによってより小さいサイズのカレントトランスを用いることができる。また、絶縁接続部にカレントトランスを設ける構成により、地中ケーブルの遮蔽層へ信号として誘導電流を与えたり、地中ケーブルの遮蔽層から信号として誘導電流を取り出したりすることができる。また、カレントトランスを直列接続する構成により、共通の電流経路に同じ信号を重畳することができるため、信号の強度が大きくなり伝送特性をより向上させることができる。
【００３１】
（１０）より好ましくは、前記接続部のうちの普通接続部における前記通信装置は、前記地中ケーブルの遮蔽層とグランドとの間に接続された前記カレントトランスを含む。
【００３２】
このように、地中ケーブルの遮蔽層が接地されている普通接続部にカレントトランスを設ける構成により、地中ケーブルの遮蔽層へ信号として誘導電流を与えたり、地中ケーブルの遮蔽層から信号として誘導電流を取り出したりすることができる。また、各相の地中ケーブルの遮蔽層からグランドへ流れる電流を重畳することができるため、信号の強度が大きくなり伝送特性をより向上させることができる。
【００３３】
（１１）本開示の実施の形態に係る通信装置は、地中ケーブルを備える電力系統に用いられる通信装置であって、前記地中ケーブルに設けられるカレントトランスと、前記カレントトランスを用いて、前記地中ケーブルの遮蔽層との誘導結合により前記地中ケーブルを介して他の通信装置と通信可能な通信部と、ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスとを備え、前記通信部は、前記カレントトランスを用いた前記誘導結合により他の前記通信装置と通信を行う。
【００３４】
地中ケーブルにおける中心部の導体は、高電圧が印加されており、信号の注入または取り出しの際には絶縁が必要となるため、信号の伝送には困難性が伴う。一方、地中ケーブルにおける遮蔽層には、高電圧が印加されていない。このように、地中ケーブルにおいて、導電性を有する中心部の導体および遮蔽層のうち、遮蔽層を信号の伝送に利用する構成により、たとえば、無線による情報の送受信が困難な地中の装置からの信号を良好に伝送することができる。したがって、地中において収集された情報を地中から地上へより確実に伝送することができる。さらに、ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスを用いる構成により、ＰＬＣ通信において用いられる１５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの周波数帯域における減衰が小さくなる。これにより、より長距離の地中ケーブルを備える電力系統に適用可能な通信システムを構築することができ、あるいは、通信品質を安定させることができ、あるいは、通信システムにおける通信装置の設置数を削減することができる。
【００３５】
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００３６】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムが設けられる電力系統の構成を示す図である。
【００３７】
図１を参照して、電力系統４０１は、１組のケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと、複数の普通接続箱２１と、複数の絶縁接続箱２２とを備える。
【００３８】
電力系統４０１において、ケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、たとえば、変電所内において、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが地上に現れる部分に設置されている。普通接続箱２１および絶縁接続箱２２の各々は、マンホール３１の内部に設けられる。以下、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの各々を、地中ケーブル１０とも称する。
【００３９】
図２は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムが用いられる地中ケーブルの構成の一例を示す図である。
【００４０】
図２を参照して、地中ケーブル１０は、中心部から順に、導体７１と、半導電エチレンプロピレン（ＥＰ；Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）ゴム製の内部半導電層７２と、ＥＰゴム製の絶縁体７３と、半導電テープである外部半導電層７４と、導電性の遮蔽層７５と、ビニル製のシース７６とから構成される。
【００４１】
地中ケーブル１０における導体７１は、送電に用いられ、高圧電圧が印加されている。遮蔽層７５は、導電性である一方、地中ケーブル１０の途中で接地されている。このため、遮蔽層７５の電圧は、導体７１と比べて低い。
【００４２】
通信システム３０１では、一例として、配電方式として３相３線式が用いられる。地中ケーブル１０は、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの３相設けられる。普通接続箱２１および絶縁接続箱２２において、地中ケーブル１０Ａの導体７１同士が接続され、地中ケーブル１０Ｂの導体７１同士が接続され、地中ケーブル１０Ｃの導体７１同士が接続される。
【００４３】
図３は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムが用いられる普通接続箱における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。図３では、説明を簡単にするために、地中ケーブル１０のうちの導体７１および遮蔽層７５を主に示している。
【００４４】
図３を参照して、普通接続箱２１において、地中ケーブル１０は、たとえば、地中ケーブル１０の導体７１同士の接続部分において遮蔽層７５が露出する。
【００４５】
普通接続箱２１では、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５をたとえば導電性のワイヤ１２を用いて結線する。地中ケーブル１０Ｂ１および地中ケーブル１０Ｂ２、ならびに地中ケーブル１０Ｃ１および地中ケーブル１０Ｃ２も同様である。
【００４６】
そして、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５が接続される場合、たとえば地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５における露出部分に、普通接続箱２１の外部に露出する端子８１が設けられる。地中ケーブル１０Ｂ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｂ２の遮蔽層７５が接続される場合、たとえば地中ケーブル１０Ｂ２の遮蔽層７５における露出部分に端子８１が設けられる。地中ケーブル１０Ｃ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５が接続される場合、たとえば地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５における露出部分に端子８１が設けられる。なお、端子８１は、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ｂ１，１０Ｃ１の各々の遮蔽層７５における露出部分に設けられてもよい。
【００４７】
そして、各地中ケーブル１０に設けられた端子８１が接地ノード１３にケーブル等により接続されることにより、各地中ケーブル１０の遮蔽層７５が接地される。以下、接地ノード１３に接続された端子８１、接地ノード１３および当該ケーブル等を含む回路を、接地回路と称する。
【００４８】
図４は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムが用いられる絶縁接続箱における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。図４では、説明を簡単にするために、地中ケーブル１０の構成のうちの導体７１および遮蔽層７５を主に示している。
【００４９】
図４を参照して、絶縁接続箱２２において、地中ケーブル１０は、たとえば、地中ケーブル１０の導体同士の接続部分において遮蔽層７５が露出し、露出部分に絶縁接続箱２２の外部に露出する端子８１等が設けられる。
【００５０】
絶縁接続箱２２では、地中ケーブル１０Ａ１の導体７１および地中ケーブル１０Ａ２の導体７１が接続される場合、たとえば地中ケーブル１０Ａ１における端子８１と地中ケーブル１０Ｂ２における端子８１とをワイヤ１２を用いて結線することにより、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｂ２の遮蔽層７５が接続される。
【００５１】
同様に、地中ケーブル１０Ｂ１の導体７１および地中ケーブル１０Ｂ２の導体７１が接続される場合、たとえば地中ケーブル１０Ｂ１における端子８１と地中ケーブル１０Ｃ２における端子８１とをワイヤ１２を用いて結線することにより、地中ケーブル１０Ｂ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５が接続される。
【００５２】
同様に、地中ケーブル１０Ｃ１の導体７１および地中ケーブル１０Ｃ２の導体７１が接続される場合、たとえば上記地中ケーブル１０Ｃ１における端子８１と地中ケーブル１０Ａ２における端子８１とをワイヤ１２を用いて結線することにより、地中ケーブル１０Ｃ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５が接続される。
【００５３】
図５は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムが適用されるクロスボンド接続の一例を示す図である。
【００５４】
クロスボンド接続は、地中ケーブルを長距離にわたって敷設する場合に多く用いられる接続方法である。通信システム３０１は、クロスボンド接続されている電力系統に用いられる。
【００５５】
図５を参照して、地中ケーブル１０Ａは、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２，１０Ａ３，１０Ａ４，１０Ａ５を含む。地中ケーブル１０Ｂは、地中ケーブル１０Ｂ１，１０Ｂ２，１０Ｂ３，１０Ｂ４，１０Ｂ５を含む。地中ケーブル１０Ｃは、地中ケーブル１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３，１０Ｃ４，１０Ｃ５を含む。図５では、普通接続箱２１である普通接続箱２１Ａ，２１Ｂおよび絶縁接続箱２２である絶縁接続箱２２Ａ，２２Ｂを代表的に示している。
【００５６】
地中ケーブル１０Ａ１，１０Ｂ１，１０Ｃ１は、普通接続箱２１Ａにおいてそれぞれ地中ケーブル１０Ａ２，１０Ｂ２，１０Ｃ２と接続される。
【００５７】
地中ケーブル１０Ａ２，１０Ｂ２，１０Ｃ２は、絶縁接続箱２２Ａにおいてそれぞれ地中ケーブル１０Ａ３，１０Ｂ３，１０Ｃ３と接続される。
【００５８】
地中ケーブル１０Ａ３，１０Ｂ３，１０Ｃ３は、絶縁接続箱２２Ｂにおいてそれぞれ地中ケーブル１０Ａ４，１０Ｂ４，１０Ｃ４と接続される。
【００５９】
地中ケーブル１０Ａ４，１０Ｂ４，１０Ｃ４は、普通接続箱２１Ｂにおいてそれぞれ地中ケーブル１０Ａ５，１０Ｂ５，１０Ｃ５と接続される。
【００６０】
このように、３相の各地中ケーブル１０は、普通接続箱２１において接地されるため、３つの区間ごとに接地されることになる。以下、このような普通接続箱２１Ａから普通接続箱２１Ｂまでのような接続箱同士を結ぶ３つの区間をクロスボンド区間とも称する。
【００６１】
［課題］
電力系統における地中部分において、たとえば、温度情報、マンホール内の水位の情報、熱などの影響により地中ケーブルが変形した場合の変形度合いを示す情報、およびマンホールの蓋の開閉に関する情報等、電力伝送システムの保守に必要な情報を収集することが考えられる。
【００６２】
しかしながら、収集した情報を地上まで伝送する通信経路の確保が困難である。たとえば、無線を利用する場合、マンホールの蓋は金属製のため、地上のコンセントレータ等まで情報を伝送することは困難である。このため、たとえば、情報の収集者が、マンホール内へ入り、センサ等により収集された情報を取得する必要がある。
【００６３】
これに対して、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、以下のような構成および動作により、上記課題を解決する。
【００６４】
図６は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【００６５】
図６を参照して、通信システム３０１の一部は、たとえば電力系統４０１における地中部分に設けられる。より詳細には、通信システム３０１は、電力系統４０１におけるクロスボンド区間ＣＢ１において、普通接続部（ＮＪ：Ｎｏｒｍａｌ  Ｊｏｉｎｔ）４１Ａ，４１Ｂと、絶縁接続部（ＩＪ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｊｏｉｎｔ）４２Ａ，４２Ｂと、複数のセンサ１４とを備える。普通接続部４１Ａは、普通接続箱２１Ａと、ＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）伝送子装置１０２とを含む。普通接続部４１Ｂは、普通接続箱２１Ｂと、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。絶縁接続部４２Ａは、絶縁接続箱２２Ａと、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。絶縁接続部４２Ｂは、絶縁接続箱２２Ｂと、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。センサ１４は、普通接続部４１Ａ，４１Ｂおよび絶縁接続部４２Ａ，４２Ｂに対してそれぞれ１つずつ設けられてもよい。ＰＬＣ伝送子装置１０２は、通信装置の一例である。
【００６６】
図７は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムにおける通信装置の構成の一例を示す図である。図７は、通信装置の一例としてＰＬＣ伝送子装置１０２を示している。
【００６７】
図７を参照して、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、カレントトランス（ＣＴ：Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）２３と、通信部２９とを備える。
【００６８】
普通接続部４１Ａ，４１Ｂおよび絶縁接続部４２Ａ，４２Ｂにおける各ＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５との誘導結合により地中ケーブル１０を介して互いに通信を行う。
【００６９】
より詳細には、ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９は、ＣＴ２３を用いて、地中ケーブル１０の遮蔽層７５との誘導結合により地中ケーブル１０を介して他の通信装置と通信可能である。
【００７０】
ＰＬＣ伝送子装置１０２は、たとえば、スマートメータ等の通信に用いられる低周波ＰＬＣを用いて、２０ｋｂｐｓ〜１３０ｋｂｐｓの可変伝送速度で数ｋｍの距離までの通信を行うことができる。また、より短距離での通信には、高周波ＰＬＣを用いて、最大２００Ｍｂｐｓの伝送速度で通信を行うこともできる。
【００７１】
ＰＬＣ伝送子装置１０２は、電源コイル６１を含み、電源コイル６１によって得られた電力により動作する。
【００７２】
より詳細には、電源コイル６１は、地中ケーブル１０に取り付けられる。電源コイル６１には、地中ケーブル１０の導体７１を通して流れる電流による誘導電流が流れる。これにより、電源コイル６１は、ＰＬＣ伝送子装置１０２の動作に必要な電流を取り出すことができる。
【００７３】
ＰＬＣ伝送子装置１０２は、たとえば、各種情報を計測する１または複数のセンサ１４から受けた信号に含まれる各計測情報を含む通信信号を他のＰＬＣ伝送子装置１０２へ送信する。
【００７４】
通信システム３０１では、クロスボンド区間ＣＢ１における絶縁接続部４２Ａおよび絶縁接続部４２Ｂにおいて、各地中ケーブル１０に１つのＣＴ２３が設けられる。
【００７５】
絶縁接続部４２Ａ，４２Ｂにおける各ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃを含む。
【００７６】
ＣＴ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃは、それぞれ、各相の地中ケーブル１０すなわち地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの遮蔽層間に設けられ、かつ同じ巻方向で直列接続される。以下、ＣＴ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの各々を、ＣＴ２３とも称する。
【００７７】
より詳細には、たとえば、絶縁接続部４２Ａにおいて、地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｂ３の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２には、ＣＴ２３Ａが設けられ、地中ケーブル１０Ｂ２の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｃ３の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２には、ＣＴ２３Ｂが設けられ、地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ３の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２には、ＣＴ２３Ｃが設けられる。
【００７８】
また、たとえば、絶縁接続部４２Ｂにおいて、地中ケーブル１０Ａ３の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｂ４の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２には、ＣＴ２３Ａが設けられ、地中ケーブル１０Ｂ３の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｃ４の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２には、ＣＴ２３Ｂが設けられ、地中ケーブル１０Ｃ３の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ４の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２には、ＣＴ２３Ｃが設けられる。
【００７９】
ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃを用いて他のＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行う。
【００８０】
より詳細には、各ＰＬＣ伝送子装置１０２には、固有のＩＤが付与されており、計測信号の送信元のＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９は、送信先のＰＬＣ伝送子装置１０２のＩＤを示す情報（以下、ＩＤ情報とも称する。）および上記の各計測情報を含む通信信号である計測信号を生成する。
【００８１】
そして、ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９は、生成した計測信号を、たとえば直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式に従い変調する。ＯＦＤＭ方式では、信号対雑音比が０ｄＢに近い状態においても信号を良好に伝送することができる。ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９は、変調後の計測信号を自己のＰＬＣ伝送子装置１０２における各ＣＴ２３へ出力する。
【００８２】
図８は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムにおいて用いられるＣＴの構成を示す図である。
【００８３】
図８を参照して、ＣＴ２３は、リングコア５１と、巻線５２とを含む。リングコア５１には、巻線５２が巻かれている。巻線５２は、ＰＬＣ伝送子装置１０２に接続されている。巻線５２には、ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９から送信される計測信号に応じた電流が流れる。
【００８４】
ＣＴ２３は、たとえば、導電ケーブル５３がリングコア５１を貫通するように取り付けられる。導電ケーブル５３は、たとえばワイヤ１２である。巻線５２を通して電流が流れると、誘導結合により、ワイヤ１２を通して誘導電流が流れる。
【００８５】
図９は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムにおけるクロスボンド区間を流れる電流の一例を示す図である。
【００８６】
図９を参照して、クロスボンド区間ＣＢ１において、たとえば、地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ３の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２に設けられたＣＴ２３Ｃにより生じた誘導電流は、地中ケーブル１０Ａ３の遮蔽層７５から、地中ケーブル１０Ｂ４の遮蔽層７５、普通接続箱２１Ｂにおける接地回路、地中ケーブル１０Ｃ４の遮蔽層７５、地中ケーブル１０Ｂ３の遮蔽層７５、地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５、普通接続箱２１Ａにおける接地回路および地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５を通り、ＣＴ２３Ｃに戻る経路Ｒ１を通して流れる。
【００８７】
また、クロスボンド区間ＣＢ１において、たとえば、地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ３の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２に設けられたＣＴ２３Ｃにより生じた誘導電流は、地中ケーブル１０Ａ３の遮蔽層７５から、地中ケーブル１０Ｂ４の遮蔽層７５、普通接続箱２１Ｂにおける接地回路、地中すなわちグランド、普通接続箱２１Ａにおける接地回路および地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５を通り、ＣＴ２３Ｃに戻る経路Ｒ２を通して流れる。
【００８８】
また、絶縁接続部４２Ａおよび絶縁接続部４２Ｂにおいて、各ＰＬＣ伝送子装置１０２は、自己における各ＣＴ２３により経路Ｒ１および経路Ｒ２等を通して流れる電流を取り出すことができる。
【００８９】
図８を参照して、ＣＴ２３は、クロスボンド区間ＣＢ１において、導電ケーブル５３を通して電流が流れると、誘導結合により、巻線５２を通して誘導電流が流れる。
【００９０】
再び図７を参照して、ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９は、ＣＴ２３によって取り出された誘導電流を検知し、検知した誘導電流に基づいて、他のＰＬＣ伝送子装置１０２から送信された計測信号を取得する。
【００９１】
ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９は、取得した計測信号を復調し、復調結果に含まれるＩＤ情報を確認する。
【００９２】
ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９は、確認したＩＤ情報が、自己のＰＬＣ伝送子装置１０２のＩＤを示している場合、当該復調結果から各計測情報を取得する。
【００９３】
また、通信システム３０１では、普通接続部４１Ａおよび普通接続部４１Ｂにおける各ＰＬＣ伝送子装置１０２は、それぞれＣＴ２４ＡおよびＣＴ２４Ｂを含む。以下、ＣＴ２４ＡおよびＣＴ２４Ｂの各々を、ＣＴ２４とも称する。
【００９４】
ＣＴ２４Ａは、地中ケーブル１０の遮蔽層とグランドとの間、すなわち普通接続箱２１Ａにおける接地回路に設けられる。普通接続部４１ＡにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２４Ａを用いて他のＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行う。
【００９５】
ＣＴ２４Ｂは、地中ケーブル１０の遮蔽層とグランドとの間、すなわち普通接続箱２１Ｂにおける接地回路に設けられる。普通接続部４１ＢにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２４Ｂを用いて他のＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行う。
【００９６】
より詳細には、普通接続部４１Ａおよび普通接続部４１Ｂにおいて、各接地回路にそれぞれＣＴ２４ＡおよびＣＴ２４Ｂを設けることにより、地中すなわちグランドを通る経路Ｒ２を通して流れる電流を取り出すことができる。
【００９７】
ＣＴ２４は、たとえば図８に示すＣＴ２３と同じ構成である。ＣＴ２４において、図８に示す導電ケーブル５３は、たとえば上述の接地回路に含まれるケーブルである。ＣＴ２４では、クロスボンド区間ＣＢ１において、接地回路を通して電流が流れると、誘導結合により、巻線５２を通して誘導電流が流れる。
【００９８】
ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９は、ＣＴ２４によって取り出された電流を検知し、検知した電流に基づいて、他のＰＬＣ伝送子装置１０２から送信された計測信号を取得する。
【００９９】
ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９は、取得した計測信号を復調し、復調結果に含まれるＩＤ情報を確認する。
【０１００】
ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９は、確認したＩＤ情報が、自己のＰＬＣ伝送子装置１０２のＩＤを示している場合、当該復調結果から各計測情報を取得する。
【０１０１】
図１０は、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムにおける複数のクロスボンド区間の一例を示す図である。図１０では、２つのクロスボンド区間ＣＢ１，ＣＢ２を代表的に示している。
【０１０２】
通信システム３０１が用いられる電力系統において、たとえば複数のクロスボンド区間が設けられる。
【０１０３】
具体的には、図１０を参照して、地中ケーブル１０Ａは、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２，１０Ａ３，１０Ａ４，１０Ａ５，１０Ａ６，１０Ａ７，１０Ａ８を含む。地中ケーブル１０Ｂは、地中ケーブル１０Ｂ１，１０Ｂ２，１０Ｂ３，１０Ｂ４，１０Ｂ５，１０Ｂ６，１０Ｂ７，１０Ｂ８を含む。地中ケーブル１０Ｃは、地中ケーブル１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３，１０Ｃ４，１０Ｃ５，１０Ｃ６，１０Ｃ７，１０Ｃ８を含む。図９では、普通接続箱２１である普通接続箱２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃおよび絶縁接続箱２２である絶縁接続箱２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを代表的に示している。
【０１０４】
通信システム３０１は、クロスボンド区間ＣＢ２において、普通接続部４１Ｂ，４１Ｃと、絶縁接続部４２Ｃ，４２Ｄとを備える。普通接続部４１Ｂは、普通接続箱２１Ｂと、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。普通接続部４１Ｃは、普通接続箱２１Ｃと、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。絶縁接続部４２Ｃは、絶縁接続箱２２Ｃと、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。絶縁接続部４２Ｄは、絶縁接続箱２２Ｄと、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。普通接続部４１ＣにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２４Ｃを含む。
【０１０５】
また、通信システム３０１は、１組の地上接続部４３を備える。地上接続部４３は、ケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、ＰＬＣ伝送親装置１０１とを含む。地中ケーブル１０Ａ１，１０Ｂ１，１０Ｃ１は、地上接続部４３に接続される。ＰＬＣ伝送親装置１０１は、通信装置の一例である。
【０１０６】
より詳細には、地中ケーブル１０Ａ１は、ケーブル端末１１Ａに接続され、クロスボンド区間ＣＢ１における地中ケーブル１０Ｂ１は、ケーブル端末１１Ｂに接続され、クロスボンド区間ＣＢ１における地中ケーブル１０Ｃ１は、ケーブル端末１１Ｃに接続される。
【０１０７】
ケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃにおいて、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ｂ１，１０Ｃ１の各々の遮蔽層７５が露出している。これらの遮蔽層７５における露出部分に、それぞれ端子８１が設けられる。
【０１０８】
地中ケーブル１０Ａ１，１０Ｂ１，１０Ｃ１は、それぞれ、ケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃにおいて、接地ノード１５に接続されている。より詳細には、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ｂ１，１０Ｃ１の各々に設けられた端子８１が接地ノード１５にケーブル等により接続されることにより、各地中ケーブル１０の遮蔽層７５が接地される。
【０１０９】
ＰＬＣ伝送親装置１０１は、ＣＴ２４であるＣＴ２４Ｄと、図７に示すＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９と同様の動作を行う図示しない通信部とを含む。ＣＴ２４Ｄは、上記各々の端子８１および接地ノード１５間を接続するケーブル等が集まった部分に設けられている。以下、ＣＴ２４Ａ，ＣＴ２４Ｂ，ＣＴ２４Ｃ，ＣＴ２４Ｄの各々を、ＣＴ２４とも称する。
【０１１０】
地上接続部４３におけるＰＬＣ伝送親装置１０１は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５との誘導結合によりＰＬＣ伝送子装置１０２と地中ケーブル１０を介して互いに通信を行う。
【０１１１】
より詳細には、ＰＬＣ伝送親装置１０１は、ＣＴ２４Ｄを用いて他のＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行う。ＰＬＣ伝送子装置１０２は、自己における各ＣＴ２３、またはＣＴ２４を用いてＰＬＣ伝送親装置１０１と通信を行う。
【０１１２】
また、クロスボンド区間ＣＢ１に含まれる普通接続部４１Ｂは、クロスボンド区間ＣＢ２にも含まれる。
【０１１３】
クロスボンド区間ＣＢ２における絶縁接続部４２Ｃおよび絶縁接続部４２Ｄにおいて、各地中ケーブル１０に１つのＣＴ２３を設ける。
【０１１４】
より詳細には、たとえば、絶縁接続部４２Ｃにおいて、地中ケーブル１０Ａ５の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｂ６の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２には、ＣＴ２３Ａが設けられ、地中ケーブル１０Ｂ５の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｃ６の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２には、ＣＴ２３Ｂが設けられ、地中ケーブル１０Ｃ５の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ６の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２には、ＣＴ２３Ｃが設けられる。
【０１１５】
また、たとえば、絶縁接続部４２Ｄにおいて、地中ケーブル１０Ａ６の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｂ７の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２には、ＣＴ２３Ａが設けられ、地中ケーブル１０Ｂ６の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｃ７の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２には、ＣＴ２３Ｂが設けられ、地中ケーブル１０Ｃ６の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ７の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２には、ＣＴ２３Ｃが設けられる。
【０１１６】
また、クロスボンド区間ＣＢ１およびクロスボンド区間ＣＢ２における普通接続部４１Ｂにおいて、ＣＴ２４Ｂは、普通接続箱２１Ｂにおける接地回路に設けられる。
【０１１７】
また、クロスボンド区間ＣＢ２における普通接続部４１Ｃにおいて、ＣＴ２４Ｃは、普通接続箱２１Ｃにおける接地回路に設けられる。
【０１１８】
ＣＴ２３およびＣＴ２４による誘導電流を用いた信号伝送では、複数のクロスボンド区間を跨ぐ場合、ＣＴ２３およびＣＴ２４の距離が大きくなるため地中において信号が減衰する。
【０１１９】
そこで、通信システム３０１では、普通接続部４１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０を介して受信した情報を隣のクロスボンド区間へ中継する。
【０１２０】
より詳細には、ＰＬＣ伝送親装置１０１には、固有のＩＤが付与されている。一例として、図９に示す絶縁接続部４２ＣにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＰＬＣ伝送親装置１０１のＩＤ情報および各計測情報を含む計測信号を生成し、生成した計測信号をＯＦＤＭ方式に従い変調し、変調後の計測信号を絶縁接続部４２Ｃにおける各ＣＴ２３へ出力する。
【０１２１】
普通接続部４１ＢにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、絶縁接続部４２ＣにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２から送信された計測信号を、絶縁接続部４２Ｃにおける各ＣＴ２３、各地中ケーブル１０およびＣＴ２４Ｂを介して受信する。
【０１２２】
普通接続部４１ＢにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、受信した計測信号の復調結果に含まれるＩＤ情報がＰＬＣ伝送親装置１０１のＩＤを示していることを確認し、復調結果に含まれる計測情報および当該ＩＤ情報を含む計測信号を生成する。
【０１２３】
普通接続部４１ＢにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は生成した計測信号をＯＦＤＭ方式に従い変調し、変調後の計測信号をＣＴ２４Ｂへ出力する。
【０１２４】
普通接続部４１ＡにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、普通接続部４１ＢにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２から送信された計測信号を、ＣＴ２４Ｂ、各地中ケーブル１０およびＣＴ２４Ａを介して受信する。
【０１２５】
なお、たとえば普通接続部４１ＡにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２が、普通接続部４１ＢにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２から送信された計測信号を直接受信できない場合、絶縁接続部４２Ａおよび絶縁接続部４２Ｂの少なくとも一方におけるＰＬＣ伝送子装置１０２が、地中ケーブル１０を介して受信した情報を普通接続部４１ＡにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２へ中継する構成であってもよい。
【０１２６】
この場合、絶縁接続部４２Ａまたは絶縁接続部４２ＢにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、普通接続部４１ＢにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２から送信された計測信号を、ＣＴ２４Ｂ、各地中ケーブル１０および自己における各ＣＴ２３を介して受信する。
【０１２７】
絶縁接続部４２Ａまたは絶縁接続部４２ＢにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、受信した計測信号の復調結果に含まれるＩＤ情報がＰＬＣ伝送親装置１０１のＩＤを示していることを確認し、復調結果に含まれる計測情報および当該ＩＤ情報を含む計測信号を生成する。
【０１２８】
絶縁接続部４２Ａまたは絶縁接続部４２ＢにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、生成した計測信号をＯＦＤＭ方式に従い変調し、変調後の計測信号を自己における各ＣＴ２３へ出力する。
【０１２９】
普通接続部４１ＡにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、絶縁接続部４２Ａまたは絶縁接続部４２ＢにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２から送信された計測信号を、上記各ＣＴ２３、各地中ケーブル１０およびＣＴ２４Ａを介して受信する。
【０１３０】
普通接続部４１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０を介して受信した情報を隣のクロスボンド区間へ中継する。
【０１３１】
普通接続部４１ＡにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、受信した計測信号の復調結果に含まれるＩＤ情報がＰＬＣ伝送親装置１０１のＩＤを示していることを確認し、復調結果に含まれる計測情報および当該ＩＤ情報を含む計測信号を生成する。
【０１３２】
普通接続部４１ＡにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、生成した計測信号をＯＦＤＭ方式に従い変調し、変調後の計測信号をＣＴ２４Ａへ出力する。
【０１３３】
ＰＬＣ伝送親装置１０１は、普通接続部４１ＡにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２から送信された計測信号を、ＣＴ２４Ａ、各地中ケーブル１０およびＣＴ２４Ｄを介して受信する。
【０１３４】
ＰＬＣ伝送親装置１０１は、受信した計測信号の復調結果に含まれるＩＤ情報が自己のＩＤを示していることを確認し、復調結果から各計測情報を取得する。そして、ＰＬＣ伝送親装置１０１は、取得した各計測情報を、たとえば携帯電話等の無線通信を利用して中央監視装置１０３へ送信する。
【０１３５】
［変形例］
ＰＬＣ伝送子装置１０２は、各ＣＴ２３またはＣＴ２４を用いて得られた電力により動作する構成であってもよい。また、ＰＬＣ伝送親装置１０１は、ＣＴ２４を用いて得られた電力により動作する構成であってもよい。
【０１３６】
たとえば、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５を通して流れる電流の誘導電流であって、ＰＬＣ伝送親装置１０１および各ＰＬＣ伝送子装置１０２によって送受信される通信信号の周波数帯とは異なる周波数帯の誘導電流を用いて動作する。
【０１３７】
より詳細には、地中ケーブル１０の遮蔽層７５には、ＰＬＣ伝送子装置１０２が送信する信号による電流以外に、地中ケーブル１０の導体７１を流れる送電用の電流の影響による誘導電流であるシース電流が流れている。クロスボンド区間では、３相の地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの遮蔽層７５を通して流れるシース電流が互いに打ち消しあう。
【０１３８】
通信システム３０１では、各相に対応する地中ケーブル１０にＣＴ２３を設ける構成により、３相の地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの遮蔽層７５を流れる各シース電流を取り出すことができる。
【０１３９】
ＰＬＣ伝送子装置１０２は、たとえば６０Ｈｚ以下の周波数の電流を通過させるフィルタを備える。ＰＬＣ伝送子装置１０２は、取り出した各シース電流のうち、フィルタを用いて５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの低周波電流を取り出す。
【０１４０】
そして、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、取り出した各低周波電流を整流して合成することにより、ＰＬＣ伝送子装置１０２を動作させるのに十分な電源電流を生成する。ＰＬＣ伝送子装置１０２は、生成した電源電流により動作する。
【０１４１】
ＣＴ２４を用いてシース電流を取り出す構成は、ＣＴ２３を用いる上記構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１４２】
この変形例では、通信システム３０１は、電源コイル６１を備えなくてもよい。
【０１４３】
なお、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、普通接続部４１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０を介して受信した情報を隣のクロスボンド区間へ中継する構成であるとしたが、これに限定するものではない。通信システム３０１において、計測信号が、ＰＬＣ伝送子装置１０２によって中継されることなく他のクロスボンド区間へ送信され、ＰＬＣ伝送親装置１０１またはＰＬＣ伝送子装置１０２において受信される構成であってもよい。
【０１４４】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、普通接続部４１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０を介して受信した情報を隣のクロスボンド区間へ中継する構成であるとしたが、これに限定するものではない。通信システム３０１において、予め定められたＰＬＣ伝送子装置１０２によって計測信号が中継される構成であってもよい。
【０１４５】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、絶縁接続部４２におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、直列接続された３つのＣＴ２３を含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。絶縁接続部４２におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、１つまたは２つのＣＴ２３を含む構成であってもよい。この場合、２つのＣＴ２３は、直列接続されてもよいし、直列接続されなくてもよい。また、絶縁接続部４２におけるＰＬＣ伝送子装置１０２が含む３つのＣＴ２３は、直列接続されなくてもよい。
【０１４６】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、普通接続部４１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、１つのＣＴ２４を含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。普通接続部４１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、２つまたは３つのＣＴ２４を含む構成であってもよい。この場合、２つまたは３つのＣＴ２４は、直列接続されてもよいし、直列接続されなくてもよい。ただし、普通接続部４１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２が１つのＣＴ２４を含む構成は、コストを抑えることができるため、好ましい。
【０１４７】
より詳細には、たとえば、図３に示す普通接続箱２１において、地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５に設けられた端子８１および接地ノード１３間を接続するケーブル、地中ケーブル１０Ｂ２の遮蔽層７５に設けられた端子８１および接地ノード１３間を接続するケーブル、地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５に設けられた端子８１および接地ノード１３間を接続するケーブルのうちの、いずれか２つまたは全部にＣＴ２４が１つずつ設けられてもよい。
【０１４８】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、ＰＬＣ伝送親装置１０１は、１つのＣＴ２４を含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＰＬＣ伝送親装置１０１は、２つまたは３つのＣＴ２４を含む構成であってもよい。この場合、２つまたは３つのＣＴ２４は、直列接続されてもよいし、直列接続されなくてもよい。ただし、地上接続部４３におけるＰＬＣ伝送親装置１０１が１つのＣＴ２４を含む構成は、コストを抑えることができるため、好ましい。
【０１４９】
より詳細には、たとえば、地上接続部４３において、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５に設けられた端子８１および接地ノード１５間を接続するケーブル、地中ケーブル１０Ｂ２の遮蔽層７５に設けられた端子８１および接地ノード１５間を接続するケーブル、地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５に設けられた端子８１および接地ノード１５間を接続するケーブルのうちの、いずれか２つまたは全部にＣＴ２４が１つずつ設けられてもよい。
【０１５０】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、普通接続部４１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０を介して受信した情報を隣のクロスボンド区間へ中継する構成であるとしたが、これに限定するものではない。通信システム３０１において、絶縁接続部４２におけるＰＬＣ伝送子装置１０２が、地中ケーブル１０を介して受信した情報を隣のクロスボンド区間へ中継する構成であってもよい。
【０１５１】
この場合、絶縁接続部４２におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、他のＰＬＣ伝送子装置１０２から送信された計測信号の復調結果に含まれるＩＤ情報が、自己のＰＬＣ伝送子装置１０２のＩＤを示していない場合、復調結果に含まれる計測情報および当該ＩＤ情報を含む計測信号を生成し、生成した計測信号をＯＦＤＭ方式に従い変調し、変調後の計測信号を自己における各ＣＴ２３へ出力する。
【０１５２】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、地上接続部４３は、ＰＬＣ伝送親装置１０１を含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。地上接続部４３は、ＰＬＣ伝送子装置１０２を含む構成であってもよい。あるいは、地上接続部４３は、ＰＬＣ伝送親装置１０１およびＰＬＣ伝送子装置１０２を含まない構成であってもよい。
【０１５３】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、普通接続部４１および絶縁接続部４２は、ＰＬＣ伝送子装置１０２を含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。通信システム３０１は、ＰＬＣ伝送子装置１０２を含まない普通接続部４１または絶縁接続部４２を備える構成であってもよい。
【０１５４】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２３またはＣＴ２４を用いた誘導結合により他のＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２３またはＣＴ２４を用いることなく、他のＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行う構成であってもよい。
【０１５５】
より詳細には、通信システム３０１において、ＣＴ２３が設けられる２つの地中ケーブル１０の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２、またはＣＴ２４が設けられる接地回路におけるケーブルの外皮に金属箔を取り付け、当該金属箔とＰＬＣ伝送子装置１０２とを導電性のケーブル等を用いて接続する。
【０１５６】
これにより、遮蔽層７５および当該金属箔の静電誘導によりＰＬＣ伝送子装置１０２から送信される計測信号に応じた電流を、遮蔽層７５を通して流すことができる。
【０１５７】
また、当該電流は、たとえば、他のＰＬＣ伝送子装置１０２と導電性のケーブル等を用いて接続された金属箔と遮蔽層７５との静電誘導により、当該導電性のケーブル等を通して当該他のＰＬＣ伝送子装置１０２へ流れる。
【０１５８】
当該他のＰＬＣ伝送子装置１０２は、当該電流を検知し、検知した電流に応じた計測信号を取得する。
【０１５９】
ところで、電力系統において伝送路の一部が地中に設けられることがあり、この場合、地中において収集された情報の地中から地上への伝送には困難性が伴う。
【０１６０】
これに対して、本開示の第１の実施の形態に係る通信システム３０１では、ＰＬＣ伝送親装置１０１およびＰＬＣ伝送子装置１０２、ならびに複数のＰＬＣ伝送子装置１０２同士は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５との誘導結合により地中ケーブル１０を介して互いに通信可能である。
【０１６１】
地中ケーブル１０における中心部の導体７１は、高電圧が印加されており、信号の注入または取り出しの際には絶縁が必要となるため、信号の伝送には困難性が伴う。一方、地中ケーブル１０における遮蔽層７５には、高電圧が印加されていない。このように、地中ケーブル１０において、導電性を有する中心部の導体７１および遮蔽層７５のうち、遮蔽層７５を信号の伝送に利用する構成により、たとえば、無線による情報の送受信が困難な地中の装置からの信号を良好に伝送することができる。
【０１６２】
したがって、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、地中において収集された情報を地中から地上へより確実に伝送することができる。
【０１６３】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、送信すべき計測信号に応じた電流を誘導結合により遮蔽層７５において発生させることにより、他のＰＬＣ伝送子装置１０２またはＰＬＣ伝送親装置１０１へ計測信号を送信する。ＰＬＣ伝送子装置１０２またはＰＬＣ伝送親装置１０１は、ＰＬＣ伝送子装置１０２によって発生した電流を誘導結合により取り出すことにより、他のＰＬＣ伝送子装置１０２からの計測信号を受信する。
【０１６４】
このような構成により、誘導結合により遮蔽層７５へ信号を注入するＰＬＣ伝送子装置１０２、および誘導結合により遮蔽層７５から信号を抽出するＰＬＣ伝送子装置１０２を用いて、無線による情報の送受信が困難な地中の装置からの信号を良好に伝送することができる。
【０１６５】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムは、地中ケーブル１０がクロスボンド接続されている電力系統に用いられる。ＰＬＣ伝送親装置１０１およびＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０の異なる接続部すなわち地上接続部４３、普通接続部４１および絶縁接続部４２において、地中ケーブル１０の遮蔽層７５との誘導結合により地中ケーブル１０を介して互いに通信可能である。
【０１６６】
このような構成により、たとえば地中ケーブル１０の導体７１を通る電流により誘起される商用周波数の循環電流の増大を抑制しながら、たとえば各地中ケーブル１０の遮蔽層７５同士の接続線にＣＴ２３およびＣＴ２４の少なくともいずれか一方を設けることによってより小さいサイズのＣＴを用いることができる。
【０１６７】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、電力系統において複数のクロスボンド区間が設けられる。普通接続部４１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０を介して受信した情報を隣のクロスボンド区間へ中継可能である。
【０１６８】
このように、複数のクロスボンド区間をまたいで情報を中継する構成により、電流ループにおける信号の減衰の問題を改善し、遠距離にあるＰＬＣ伝送親装置１０１およびＰＬＣ伝送子装置１０２間の通信、ならびにＰＬＣ伝送子装置１０２同士の通信をより確実に行うことができる。
【０１６９】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、地中ケーブル１０は３相設けられる。絶縁接続部４２におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、各相の地中ケーブル１０の遮蔽層７５間に設けられ、かつ直列接続された同じ巻方向の３つのＣＴ２３を含み、当該ＣＴ２３を用いて他のＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行う。
【０１７０】
このように、絶縁接続部４２にＣＴ２３を設ける構成により、地中ケーブル１０の遮蔽層７５へ信号として誘導電流を与えたり、地中ケーブル１０の遮蔽層７５から信号として誘導電流を取り出したりすることができる。また、ＣＴ２３を直列接続する構成により、共通の電流経路に同じ信号を重畳することができるため、信号の強度が大きくなり伝送特性をより向上させることができる。
【０１７１】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、普通接続部４１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５とグランドとの間に接続されたＣＴ２４を含み、当該ＣＴ２４を用いて他のＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行う。
【０１７２】
このように、地中ケーブル１０の遮蔽層７５が接地されている普通接続部４１にＣＴ２４を設ける構成により、地中ケーブル１０の遮蔽層７５から信号として誘導電流を取り出したり、地中ケーブル１０の遮蔽層７５へ信号として誘導電流を与えたりすることができる。
【０１７３】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信システムでは、ＰＬＣ伝送親装置１０１およびＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５を通して流れる電流の誘導電流であって各ＰＬＣ伝送子装置１０２によって送受信される通信信号の周波数帯とは異なる周波数帯の誘導電流を用いて動作する。
【０１７４】
このような構成により、通信用に設けたＣＴ２３およびＣＴ２４を用いてＰＬＣ伝送親装置１０１およびＰＬＣ伝送子装置１０２を動作させるための電流を取り出すことができるため、通信用と異なる電源コイル６１、または外部電源等を設けることなくＰＬＣ伝送親装置１０１およびＰＬＣ伝送子装置１０２を動作させることができる。
【０１７５】
また、本開示の第１の実施の形態に係る通信装置では、通信部２９は、地中ケーブル１０に設けられるＣＴ２３を用いて、地中ケーブル１０の遮蔽層７５との誘導結合により地中ケーブル１０を介してＰＬＣ伝送親装置１０１およびＰＬＣ伝送子装置１０２と通信可能である。
【０１７６】
地中ケーブル１０における中心部の導体７１は、高電圧が印加されており、信号の注入または取り出しの際には絶縁が必要となるため、信号の伝送には困難性が伴う。一方、地中ケーブル１０における遮蔽層７５は、伝送路の途中で接地されている。このように、地中ケーブル１０において、導電性を有する中心部の導体７１および遮蔽層７５のうち、遮蔽層７５を信号の伝送に利用する構成により、たとえば、無線による情報の送受信が困難な地中の装置からの信号を良好に伝送することができる。
【０１７７】
したがって、本開示の第１の実施の形態に係る通信装置では、地中において収集された情報を地中から地上へより確実に伝送することができる。
【０１７８】
次に、本開示の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１７９】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る通信システムと比べて地中ケーブルの接続方法が異なる通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る通信システムと同様である。
【０１８０】
図１１は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムが設けられる電力系統の構成を示す図である。
【０１８１】
図１１を参照して、電力系統４０２は、１組のケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと、複数の非接地普通接続箱２５と、複数の非絶縁接続箱２６とを備える。
【０１８２】
電力系統４０２において、ケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、たとえば、変電所内において、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが地上に現れる部分に設置されている。非接地普通接続箱２５および非絶縁接続箱２６の各々は、マンホール３１の内部に設けられる。以下、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの各々を、地中ケーブル１０とも称する。
【０１８３】
電力系統４０２において、地中ケーブル１０が複数相設けられ、相ごとの地中ケーブル１０の接続部において、同じ相の地中ケーブル１０の遮蔽層７５同士が電気的に接続されている。
【０１８４】
図１２は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムが用いられる普通接続箱における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。図１２では、説明を簡単にするために、地中ケーブル１０のうちの導体７１および遮蔽層７５を主に示している。
【０１８５】
図１２を参照して、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムに用いられる非接地普通接続箱２５では、図３に示す普通接続箱２１と比べて、各地中ケーブル１０の遮蔽層７５が接地されていない。すなわち、各遮蔽層７５が、端子８１を介して接地ノードにケーブル等により接続されていない。
【０１８６】
図１３は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムが用いられる非絶縁接続箱における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。図１３では、説明を簡単にするために、地中ケーブル１０のうちの導体７１および遮蔽層７５を主に示している。
【０１８７】
図１３を参照して、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムに用いられる非絶縁接続箱２６では、同じ相の地中ケーブル１０同士が接続される。すなわち、地中ケーブル１０の遮蔽層７５同士が接続線により電気的に接続される。
【０１８８】
より詳細には、地中ケーブル１０Ａ１の導体７１および地中ケーブル１０Ａ２の導体７１が接続される場合、たとえば地中ケーブル１０Ａ１における端子８１と地中ケーブル１０Ａ２における端子８１とを接続線たとえばワイヤ１２Ａを用いて結線することにより、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５が接続される。ここで、各端子８１およびワイヤ１２Ａは、非絶縁接続箱２６の外部に露出している。
【０１８９】
同様に、地中ケーブル１０Ｂ１の導体７１および地中ケーブル１０Ｂ２の導体７１が接続される場合、たとえば地中ケーブル１０Ｂ１における端子８１と地中ケーブル１０Ｂ２における端子８１とを接続線たとえばワイヤ１２Ｂを用いて結線することにより、地中ケーブル１０Ｂ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｂ２の遮蔽層７５が接続される。ここで、各端子８１およびワイヤ１２Ｂは、非絶縁接続箱２６の外部に露出している。
【０１９０】
同様に、地中ケーブル１０Ｃ１の導体７１および地中ケーブル１０Ｃ２の導体７１が接続される場合、たとえば地中ケーブル１０Ｃ１における端子８１と地中ケーブル１０Ｃ２における端子８１とを接続線たとえばワイヤ１２Ｃを用いて結線することにより、地中ケーブル１０Ｃ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５が接続される。ここで、各端子８１およびワイヤ１２Ｃは、非絶縁接続箱２６の外部に露出している。
【０１９１】
すなわち、非絶縁接続箱２６は、非接地普通接続箱２５における地中ケーブル１０の接続関係と同じ接続関係を有する。
【０１９２】
図１４は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムの構成を詳細に示す図である。
【０１９３】
図１４を参照して、通信システム３０２の一部は、たとえば電力系統４０２における地中部分に設けられる。より詳細には、通信システム３０２は、非接地普通接続部４５と、非絶縁接続部４６とを備える。非接地普通接続部４５は、非接地普通接続箱２５と、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。非絶縁接続部４６は、非絶縁接続箱２６と、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。
【０１９４】
電力系統４０２において、地中ケーブル１０Ａは、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２，１０Ａ３を含む。地中ケーブル１０Ｂは、地中ケーブル１０Ｂ１，１０Ｂ２，１０Ｂ３を含む。地中ケーブル１０Ｃは、地中ケーブル１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３を含む。図１４では、１つの非接地普通接続箱２５および１つの非絶縁接続箱２６を代表的に示している。
【０１９５】
なお、電力系統４０２は、非接地普通接続箱２５を複数備える構成であってもよいし、非絶縁接続箱２６を複数備える構成であってもよい。また、電力系統４０２は、非接地普通接続箱２５および非絶縁接続箱２６のいずれか一方を備える構成であってもよい。
【０１９６】
また、通信システム３０２は、地上接続部４３Ａおよび地上接続部４３Ｂを備える。
【０１９７】
地上接続部４３Ａは、ケーブル端末１１Ａ１，１１Ｂ１，１１Ｃ１と、ＰＬＣ伝送親装置１０１とを含む。ＰＬＣ伝送親装置１０１およびＰＬＣ伝送子装置１０２は、通信装置の一例である。地中ケーブル１０Ａ１，１０Ｂ１，１０Ｃ１は、地上接続部４３Ａに接続される。
【０１９８】
地上接続部４３Ｂは、ケーブル端末１１Ａ２，１１Ｂ２，１１Ｃ２とを含む。地中ケーブル１０Ａ３，１０Ｂ３，１０Ｃ３は、地上接続部４３Ｂに接続される。
【０１９９】
ＰＬＣ伝送子装置１０２におけるＣＴ２３は、たとえば地中ケーブル１０Ｃの遮蔽層７５に設けられる。
【０２００】
より詳細には、再び図１３を参照して、たとえば、非絶縁接続部４６において、上述のように非絶縁接続箱２６の外部に露出している接続線たとえばワイヤ１２Ｃに、ＣＴ２３が設けられる。なお、図１４では、理解を容易にするために、非絶縁接続箱２６の中においてＣＴ２３を示している。
【０２０１】
なお、通信システム３０２における非絶縁接続部４６において、２相または３相の地中ケーブル１０にＣＴ２３がそれぞれ設けられる構成であってもよい。
【０２０２】
より詳細には、非絶縁接続部４６において、ワイヤ１２Ａおよびワイヤ１２Ｂの少なくともいずれか一方にもＣＴ２３がさらに設けられてもよい。
【０２０３】
また、たとえば、通信システム３０２における非接地普通接続部４５において、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２３の代わりに、１本の地中ケーブル１０Ｃ１を周方向に沿って覆うように設けられたＣＴ２７を含む。
【０２０４】
図１５は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムにおいて用いられるＣＴの構成の一例を示す図である。
【０２０５】
図１５を参照して、ＣＴ２７は、図８に示すＣＴ２３におけるリングコア５１よりサイズの大きいリングコア５４と、巻線５５とを含む。リングコア５４には、巻線５５が巻かれている。巻線５５は、ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９に接続されている。巻線５５には、通信部２９から送信される計測信号に応じた電流が流れる。
【０２０６】
ＣＴ２７は、地中ケーブル１０Ｃ１を貫通するように取り付けられる。
【０２０７】
これにより、ＣＴ２７では、たとえば、巻線５５を通して電流が流れると、誘導結合により、地中ケーブル１０Ｃ１の遮蔽層７５を通して誘導電流が流れる。
【０２０８】
再び図１４を参照して、ＰＬＣ伝送親装置１０１は、ＣＴ２４を含む。ＣＴ２４は、それぞれ、ケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに接続された地中ケーブル１０Ａ１，１０Ｂ１，１０Ｃ１に設けられた端子８１、および接地ノード１５間を接続するケーブル等が集まった部分に設けられている。
【０２０９】
ＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０の接続部において、地中ケーブル１０の遮蔽層７５との誘導結合により地中ケーブル１０を介して互いに通信可能である。
【０２１０】
ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２３またはＣＴ２７を用いて、他の通信装置と通信を行う。
【０２１１】
より詳細には、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、たとえば、各種情報を計測する１または複数のセンサ１４から受けた信号に含まれる各計測情報を含む通信信号を他のＰＬＣ伝送子装置１０２またはＰＬＣ伝送親装置１０１へ送信する。
【０２１２】
ＰＬＣ伝送親装置１０１は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５との誘導結合によりＰＬＣ伝送子装置１０２と地中ケーブル１０を介して互いに通信を行う。
【０２１３】
再び図７を参照して、たとえば、非絶縁接続部４６のＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９は、上述の計測信号を生成し、生成した計測信号を、たとえばＯＦＤＭ方式に従い変調する。そして、当該通信部２９は、変調後の計測信号をＣＴ２３へ出力する。
【０２１４】
再び図１４を参照して、ＣＴ２３により生じた誘導電流は、たとえば、ワイヤ１２Ｃから、地中ケーブル１０Ｃ３の遮蔽層７５、ケーブル端末１１Ｃ２、ケーブル端末１１Ａ２、地中ケーブル１０Ａ３の遮蔽層７５、ワイヤ１２Ａ、地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５、非接地普通接続箱２５、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５、ケーブル端末１１Ａ１、ケーブル端末１１Ｃ１、地中ケーブル１０Ｃ１の遮蔽層７５、非接地普通接続箱２５、地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５、ワイヤ１２Ｃを通り、ＣＴ２３に戻る経路Ｒ３を通して流れる。
【０２１５】
非接地普通接続部４５のＰＬＣ伝送子装置１０２におけるＣＴ２７は、経路Ｒ３等を通して流れる電流を取り出すことができる。
【０２１６】
当該ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９は、ＣＴ２７によって取り出された誘導電流を検知し、検知した誘導電流に基づいて、他のＰＬＣ伝送子装置１０２から送信された計測信号を取得する。
【０２１７】
通信部２９は、取得した計測信号を復調し、復調結果に含まれるＩＤ情報を確認する。
【０２１８】
通信部２９は、確認したＩＤ情報が、自己のＰＬＣ伝送子装置１０２のＩＤを示している場合、当該復調結果から各計測情報を取得する。
【０２１９】
たとえば、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０を介して受信した情報を中継可能である。
【０２２０】
より詳細には、通信部２９は、受信した計測信号の復調結果に含まれるＩＤ情報が自己のＰＬＣ伝送子装置１０２以外のＩＤ、たとえばＰＬＣ伝送親装置１０１のＩＤを示している場合、復調結果に含まれる計測情報および当該ＩＤ情報を含む計測信号を生成する。
【０２２１】
そして、通信部２９は、生成した計測信号をＯＦＤＭ方式に従い変調し、変調後の計測信号をＣＴ２７へ出力する。
【０２２２】
なお、通信システム３０２における非接地普通接続部４５において、２本または３本の地中ケーブル１０にＣＴ２７がそれぞれ設けられる構成であってもよい。より詳細には、非接地普通接続部４５において、地中ケーブル１０Ａ１および地中ケーブル１０Ｂ１の少なくともいずれか一方にもＣＴ２７がさらに設けられてもよい。
【０２２３】
また、通信システム３０２が設けられる電力系統は、３相の地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが設けられる構成に限らず、１相の地中ケーブル１０が設けられる構成であってもよい。すなわち、通信システム３０２では、配電方式として単相２線式および単相３線式等が用いられてもよい。この場合、非接地普通接続部４５において、ＣＴ２７が２本または３本の地中ケーブル１０のうちの一部または全部を周方向に沿って覆うように設けられる。
【０２２４】
［変形例］
図１６は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムの変形例が設けられる電力系統の構成を示す図である。
【０２２５】
図１６を参照して、電力系統４０３は、１組のケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、地中ケーブル２０と、複数の非接地普通接続箱２５と、複数の非絶縁接続箱２６とを備える。地中ケーブル２０は、たとえば３芯ケーブルである。
【０２２６】
図１７は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムに用いられる地中ケーブルの構成の一例を示す図である。
【０２２７】
図１７を参照して、地中ケーブル２０は、３つの地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃから構成される。各地中ケーブル１０の構成は、図２に示す地中ケーブル１０と同様である。
【０２２８】
図１８は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムに用いられる地中ケーブルの構成の他の例を示す図である。
【０２２９】
図１８を参照して、地中ケーブル２０は、シース７６を除く地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと、当該地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃをまとめて覆うビニル製のシース７８とを含む。以下、説明を簡単にするために、シース７６を除く地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃも、単に地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと称する。地中ケーブル１０Ａ、地中ケーブル１０Ｂ、地中ケーブル１０Ｃおよびシース７８の間には、介在物７７が設けられる。
【０２３０】
図１９は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムの変形例における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。
【０２３１】
図１９では、１つの非接地普通接続箱２５および１つの非絶縁接続箱２６を代表的に示している。
【０２３２】
図１９を参照して、通信システム３０３は、地上接続部４３Ａと、地上接続部４３Ｂと、非接地普通接続部４５と、非絶縁接続部４６とを備える。地上接続部４３Ａは、ケーブル端末１１Ａ１，１１Ｂ１，１１Ｃ１と、ＰＬＣ伝送親装置１０１とを含む。地上接続部４３Ｂは、ケーブル端末１１Ａ２，１１Ｂ２，１１Ｃ２を含む。非接地普通接続部４５は、非接地普通接続箱２５と、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。非絶縁接続部４６は、非絶縁接続箱２６と、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。各ＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１は、地中ケーブル２０の遮蔽層７５との誘導結合により地中ケーブル２０を介して互いに通信可能である。
【０２３３】
なお、通信システム３０３は、非接地普通接続部４５を複数備える構成であってもよいし、非絶縁接続部４６を複数備える構成であってもよい。また、通信システム３０３は、非接地普通接続部４５および非絶縁接続部４６のいずれか一方を備える構成であってもよい。
【０２３４】
地中ケーブル２０に含まれる地中ケーブル１０Ａ１，１０Ｂ１，１０Ｃ１の第１端は、それぞれ、ケーブル端末１１Ａ１，１１Ｂ１，１１Ｃ１に接続される。
【０２３５】
また、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ｂ１，１０Ｃ１の第２端は、非接地普通接続部４５における非接地普通接続箱２５において、他の地中ケーブル２０に含まれる地中ケーブル１０Ａ２，１０Ｂ２，１０Ｃ２の第１端とそれぞれ接続される。
【０２３６】
地中ケーブル１０Ａ２，１０Ｂ２，１０Ｃ２の第２端は、非絶縁接続部４６における非絶縁接続箱２６おいて、他の地中ケーブル２０に含まれる１０Ａ３，１０Ｂ３，１０Ｃ３の第１端とそれぞれ接続される。
【０２３７】
地中ケーブル１０Ａ３，１０Ｂ３，１０Ｃ３の第２端は、それぞれ、ケーブル端末１１Ａ２，１１Ｂ２，１１Ｃ２に接続される。
【０２３８】
また、たとえば、通信システム３０３における非接地普通接続部４５において、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０Ｃ１を覆うように設けられたＣＴ２７を含む。
【０２３９】
また、通信システム３０３において、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル２０に含まれる地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを周方向に沿ってまとめて覆うように設けられたＣＴ２８を含む。
【０２４０】
ＣＴ２８は、図１５に示すＣＴ２７と比べて、サイズの大きいリングコアを含む。当該リングコアに巻かれた巻線には、接続先のＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９から送信される計測信号に応じた電流が流れる。
【０２４１】
なお、ＣＴ２８は、通信システム３０３において、非接地普通接続部４５および地上接続部４３Ａ間に設けられているが、これに限らず、非接地普通接続部４５および非絶縁接続部４６間、ならびに非絶縁接続部４６および地上接続部４３Ｂ間等、地中ケーブル２０の任意の位置に設けられてもよい。
【０２４２】
ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２７またはＣＴ２８を用いて、他の通信装置と通信を行う。
【０２４３】
非接地普通接続部４５におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、たとえば、上述の計測信号を生成し、生成した計測信号を、たとえばＯＦＤＭ方式に従い変調する。そして、当該ＰＬＣ伝送子装置１０２は、変調後の計測信号をＣＴ２７へ出力する。
【０２４４】
ＣＴ２７により生じた誘導電流は、たとえば、地中ケーブル１０Ｃ１の遮蔽層７５から非接地普通接続箱２５、地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５、ワイヤ１２Ｃ、地中ケーブル１０Ｃ３の遮蔽層７５、ケーブル端末１１Ｃ２、ケーブル端末１１Ａ２、地中ケーブル１０Ａ３の遮蔽層７５、ワイヤ１２Ａ、地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５、非接地普通接続箱２５、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５、ケーブル端末１１Ａ１、ケーブル端末１１Ｃ１、地中ケーブル１０Ｃ１の遮蔽層７５を通り、ＣＴ２７に戻る経路Ｒ４を通して流れる。
【０２４５】
ＰＬＣ伝送子装置１０２におけるＣＴ２８は、経路Ｒ４等を通して流れる電流を取り出すことができる。
【０２４６】
当該ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２８によって取り出された誘導電流を検知し、検知した誘導電流に基づいて、他のＰＬＣ伝送子装置１０２から送信された計測信号を取得する。
【０２４７】
当該ＰＬＣ伝送子装置１０２は、取得した計測信号を復調し、復調結果に含まれるＩＤ情報を確認する。
【０２４８】
当該ＰＬＣ伝送子装置１０２は、確認したＩＤ情報が、自己のＰＬＣ伝送子装置１０２のＩＤを示している場合、当該復調結果から各計測情報を取得する。
【０２４９】
たとえば、当該ＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル２０を介して受信した情報を中継可能である。
【０２５０】
より詳細には、当該ＰＬＣ伝送子装置１０２は、受信した計測信号の復調結果に含まれるＩＤ情報が自己のＰＬＣ伝送子装置１０２以外のＩＤ、たとえばＰＬＣ伝送親装置１０１のＩＤを示している場合、復調結果に含まれる計測情報および当該ＩＤ情報を含む計測信号を生成する。
【０２５１】
そして、通信部２９は、生成した計測信号をＯＦＤＭ方式に従い変調し、変調後の計測信号をＣＴ２８へ出力する。
【０２５２】
ＣＴ２８により生じた誘導電流は、たとえば、地中ケーブル１０Ｃ１の遮蔽層７５、地中ケーブル１０Ｃ１の遮蔽層７５、非接地普通接続箱２５、地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５、ワイヤ１２Ｃ、地中ケーブル１０Ｃ３の遮蔽層７５、ケーブル端末１１Ｃ２、地上接続部４３Ｂにおける接地ノード１５、地中すなわちグランド、地上接続部４３Ａにおける接地ノード１５、ケーブル端末１１Ｃ１、地中ケーブル１０Ｃ１の遮蔽層７５を通り、ＣＴ２８に戻る経路Ｒ５を通して流れる。
【０２５３】
また、当該ＰＬＣ伝送子装置１０２は、各種情報を計測する１または複数のセンサ１４から受けた信号に含まれる各計測情報を含む通信信号を、ＣＴ２８を用いて他のＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１へ送信する。
【０２５４】
なお、通信システム３０２または通信システム３０３が設けられる電力系統では、地中ケーブル１０または地中ケーブル２０の両端に設けられた２つの地上接続部のいずれか一方が接地ノード１５に接続されていてもよい。すなわち、通信システム３０２または通信システム３０３が設けられる電力系統は、片端接地されていてもよい。
【０２５５】
この場合、接地ノード１５に接続されていないケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、たとえば、アレスタを介して接地ノード１５に接続される。これにより、地中ケーブル１０の遮蔽層７５を流れる計測信号に応じた電流等の高周波の電流が、アレスタを通して地中すなわちグランドへ流れる。すなわち、ＣＴ２７またはＣＴ２８により生じた誘導電流は、当該ケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃからアレスタを通り、地中すなわちグランド、接地ノード１５および接地されたケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを経由する経路を通して流れる。
【０２５６】
また、ＣＴ２３、ＣＴ２４、ＣＴ２７およびＣＴ２８は、リングコア５１の代わりにコイルが用いられる、空芯コイルであってもよい。
【０２５７】
図２０は、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムにおいて用いられるＣＴの構成の他の例を示す図である。図２０は、上記空芯コイルの一例としてＣＴ２３を示している。
【０２５８】
図２０を参照して、空芯コイルは、図７に示すＣＴ２３におけるリングコア５１の代わりにコイル５６を含む。コイル５６は、ＰＬＣ伝送子装置１０２における通信部２９に接続されている。コイル５６には、通信部２９から送信される計測信号に応じた電流が流れる。
【０２５９】
また、本開示の第２の実施の形態に係るＰＬＣ伝送子装置１０２は、図示しない電源コイル６１を含み、電源コイル６１によって得られた電力により動作してもよいし、ＣＴ２３、ＣＴ２４、ＣＴ２７またはＣＴ２８を用いて得られた電力により動作してもよい。
【０２６０】
以上のように、本開示の第２の実施の形態に係る通信システム３０２および通信システム３０３では、ＰＬＣ伝送親装置１０１およびＰＬＣ伝送子装置１０２、ならびに複数のＰＬＣ伝送子装置１０２同士は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５との誘導結合により地中ケーブル１０を介して互いに通信可能である。
【０２６１】
地中ケーブル１０における中心部の導体７１は、高電圧が印加されており、信号の注入または取り出しの際には絶縁が必要となるため、信号の伝送には困難性が伴う。一方、地中ケーブル１０における遮蔽層７５は、伝送路の途中で接地されている。このように、地中ケーブル１０において、導電性を有する中心部の導体７１および遮蔽層７５のうち、遮蔽層７５を信号の伝送に利用する構成により、たとえば、無線による情報の送受信が困難な地中の装置からの信号を良好に伝送することができる。
【０２６２】
したがって、本開示の第２の実施の形態に係る通信システムでは、地中において収集された情報を地中から地上へより確実に伝送することができる。
【０２６３】
また、本開示の第２の実施の形態に係る電力系統では、地中ケーブル１０同士の非接地普通接続部４５において、地中ケーブル１０の遮蔽層７５同士が電気的に接続される。本開示の第２の実施の形態に係る通信システム３０２および通信システム３０３では、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、１本または複数本の地中ケーブル１０を、地中ケーブル１０の周方向に沿って覆うように設けられたＣＴ２７、または地中ケーブル２０を、地中ケーブル２０の周方向に沿って覆うように設けられたＣＴ２８を含み、ＣＴ２７またはＣＴ２８を用いた誘導結合によりＰＬＣ伝送親装置１０１および他のＰＬＣ伝送子装置１０２の少なくともいずれか一方と通信を行う。
【０２６４】
このように、ＣＴ２７およびＣＴ２８を用いる構成により、地中ケーブル１０の遮蔽層７５へ信号として誘導電流を与えたり、地中ケーブル１０の遮蔽層７５から信号として誘導電流を取り出したりすることができる。また、地中ケーブル１０の非絶縁接続部４６以外の箇所にカレントトランスを設置したり、遮蔽層７５同士の接続線が露出していない非接地普通接続部４５においてカレントトランスを設置したりすることができるため、ＰＬＣ伝送親装置１０１およびＰＬＣ伝送子装置１０２の配置の自由度を高めることができる。
【０２６５】
また、本開示の第２の実施の形態に係る通信システム３０２および通信システム３０３では、電力系統において複数の地中ケーブル１０同士または複数の地中ケーブル２０同士が接続される。ＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０同士または複数の地中ケーブル２０同士の非絶縁接続部４６において、地中ケーブル１０の遮蔽層７５同士を電気的に接続するワイヤ１２に設けられたＣＴ２３を含む。ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＰＬＣ伝送親装置１０１および他のＰＬＣ伝送子装置１０２と、地中ケーブル１０または地中ケーブル２０の非絶縁接続部４６において、ＣＴ２３を用いて地中ケーブル１０または地中ケーブル２０の遮蔽層７５との誘導結合により地中ケーブル１０または地中ケーブル２０を介して互いに通信可能である。
【０２６６】
このような構成により、たとえば各地中ケーブル１０の遮蔽層７５同士の接続線にＣＴを設けることができるため、より小さいサイズのＣＴを用いることができる。
【０２６７】
また、本開示の第２の実施の形態に係る通信システム３０２および通信システム３０３では、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０または地中ケーブル２０を介して受信した情報を中継可能である。
【０２６８】
このような構成により、電流ループにおける信号の減衰の問題を改善し、遠距離にあるＰＬＣ伝送子装置１０２同士の通信をより確実に行うことができる。
【０２６９】
次に、本開示の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２７０】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る通信システムと比べてＣＴが設けられる位置が異なる通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る通信システムと同様である。
【０２７１】
図２１は、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムの構成の一例を示す図である。
【０２７２】
図２１を参照して、通信システム３０４は、たとえば、図１０に示す通信システム３０１と同様に、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２，１０Ｂ１，１０Ｂ２，１０Ｃ１，１０Ｃ２と、普通接続部４１Ａ，４１Ｂと、絶縁接続部４２Ａ，４２Ｂと、地上接続部４３とを備える。
【０２７３】
より詳細には、普通接続部４１Ａは、普通接続箱２１Ａと、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２４Ａを有する。普通接続部４１Ｂは、普通接続箱２１Ｂと、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。当該ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２４Ｂを有する。絶縁接続部４２Ａは、絶縁接続箱２２Ａと、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。当該ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２３Ａを有する。絶縁接続部４２Ｂは、絶縁接続箱２２Ｂと、ＰＬＣ伝送子装置１０２とを含む。当該ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２３Ｂを有する。
【０２７４】
地上接続部４３は、ケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、ＰＬＣ伝送親装置１０１とを含む。地中ケーブル１０Ａ１，１０Ｂ１，１０Ｃ１は、地上接続部４３に接続される。ＰＬＣ伝送親装置１０１は、ＣＴ２４Ｄを有する。ＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１は、それぞれ、ＣＴ２４ＡおよびＣＴ２４Ｄを用いて他の通信装置と通信を行う。
【０２７５】
図２２は、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムが用いられる普通接続部におけるＣＴの接続位置の一例を詳細に示す図である。図２２は、普通接続箱２１Ａを示している。普通接続箱２１Ｂの構成は、普通接続箱２１Ａと同様である。
【０２７６】
図２２を参照して、各地中ケーブル１０に設けられた端子８１が接地ノード１３にケーブル等（以下、接地線３２とも称する。）により接続されることにより、各地中ケーブル１０の遮蔽層７５が接地される。
【０２７７】
以下、普通接続箱２１Ａにおいて、地中ケーブル１０Ａ１および地中ケーブル１０Ａ２が接続されている箇所を地中ケーブル１０Ａの接続部とも称し、地中ケーブル１０Ｂ１および地中ケーブル１０Ｂ２が接続されている箇所を地中ケーブル１０Ｂの接続部とも称し、地中ケーブル１０Ｃ１および地中ケーブル１０Ｃ２が接続されている箇所を地中ケーブル１０Ｃの接続部とも称する。また、地中ケーブル１０Ａの接続部、地中ケーブル１０Ｂの接続部および地中ケーブル１０Ｃの接続部の各々を、地中ケーブル１０の接続部とも称する。
【０２７８】
接地線３２は、個別接地線３２Ａ、個別接地線３２Ｂ、個別接地線３２Ｃおよび共通接地線３２Ｇを含む。
【０２７９】
より詳細には、地中ケーブル１０Ａ２に設けられた端子８１に接続された個別接地線３２Ａは、接続ノード１６Ａにおいて共通接地線３２Ｇに接続される。
【０２８０】
地中ケーブル１０Ｂ２に設けられた端子８１に接続された個別接地線３２Ｂは、接続ノード１６Ｂにおいて共通接地線３２Ｇに接続される。
【０２８１】
地中ケーブル１０Ｃ２に設けられた端子８１に接続された個別接地線３２Ｃは、接続ノード１６Ｃにおいて共通接地線３２Ｇに接続される。
【０２８２】
以下、接続ノード１６Ａ、接続ノード１６Ｂおよび接続ノード１６Ｃの各々を、接続ノード１６とも称する。
【０２８３】
共通接地線３２Ｇは、接地ノード１３に接続される。
【０２８４】
ＣＴ２４Ａは、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５と、グランドとを接続する接地線３２に設けられる。
【０２８５】
たとえば、ＣＴ２４Ａは、個別接地線３２Ａと、自己の電力系統における他の相の地中ケーブル１０の接続部およびグランドを接続する接地線３２との接続ノード１６よりも自己の地中ケーブル１０の接続部側に設けられる。
【０２８６】
すなわち、ＣＴ２４Ａは、個別接地線３２Ｂと共通接地線３２Ｇとの接続ノード１６Ｂよりも地中ケーブル１０Ａの接続部側に設けられる。
【０２８７】
また、ＣＴ２４Ａは、個別接地線３２Ｃと共通接地線３２Ｇとの接続ノード１６Ｃよりも地中ケーブル１０Ａの接続部側に設けられる。
【０２８８】
より詳細には、ＣＴ２４Ａは、たとえば、接続ノード１６Ｂおよび接続ノード１６Ｃよりも個別接地線３２Ａにおける地中ケーブル１０Ａの接続部に近い箇所に設けられる。
【０２８９】
これにより、ＣＴ２４Ａにより生じた誘導電流が、たとえば、個別接地線３２Ｂを介して地中ケーブル１０Ｂ１および地中ケーブル１０Ｂ２の遮蔽層７５を通して流れること、個別接地線３２Ｃを介して地中ケーブル１０Ｃ１および地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５を通して流れること、ならびに共通接地線３２Ｇを介してグランドを通して流れることを抑制することができる。このため、ＰＬＣ伝送子装置１０２が出力する計測信号の減衰を抑えることができる。
【０２９０】
図２３は、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムにおけるＣＴの設置箇所に応じた計測信号の減衰例を示す図である。図２３において、横軸は計測信号の周波数を示し、縦軸は計測信号の減衰量を示している。
【０２９１】
図２３において、グラフＧ１は、たとえば、ＣＴ２４Ａを図２２に示す箇所に設け、ＣＴ２４Ｄを図２１に示す箇所に設けた場合の計測信号の減衰量を示している。
【０２９２】
また、グラフＧ２は、たとえば、ＣＴ２４Ａを図２２に示す接続ノード１６Ｃおよび接地ノード１３間に設け、ＣＴ２４Ｄを図２１に示す箇所に設けた場合の計測信号の減衰量を示している。
【０２９３】
図２３を参照して、計測信号の周波数が０ＭＨｚ〜１ＭＨｚにおいて、グラフＧ２に示す減衰量は、グラフＧ１に示す減衰量と比べて大きい。
【０２９４】
グラフＧ１およびグラフＧ２より、通信システム３０４において、ＣＴ２４Ａを地中ケーブル１０Ａの接続部に近い箇所に設けた場合、ＣＴ２４Ａを地中ケーブル１０Ａの接続部から遠い箇所すなわち接地ノード１３に近い箇所に設けた場合に比べて計測信号の減衰量が小さくなり、計測信号を良好に伝送できることがわかる。
【０２９５】
たとえば、通信システム３０４では、電気的に接続された複数の遮蔽層７５を含む経路において、互いに通信する通信装置のＣＴが設けられる。
【０２９６】
再び図２１を参照して、絶縁接続部４２ＡにおけるＣＴ２３Ａは、通信システム３０４においてＣＴ２４Ａを図２２に示す箇所に設けた場合、地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｂ３の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２に設けられる。
【０２９７】
絶縁接続部４２ＢにおけるＣＴ２３Ｂは、通信システム３０４においてＣＴ２４Ａを図２２に示す箇所に設けた場合、地中ケーブル１０Ｂ３の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｃ４の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２に設けられる。
【０２９８】
普通接続部４１ＢにおけるＣＴ２４Ｂは、通信システム３０４においてＣＴ２４Ａを図２２に示す箇所に設けた場合、地中ケーブル１０Ｃ４の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｃ５の遮蔽層７５と、グランドとを接続する接地線３２に設けられる。
【０２９９】
より詳細には、ＣＴ２４Ｂは、たとえば、普通接続部４１Ｂの個別接地線３２Ｃにおける地中ケーブル１０Ｃ４および地中ケーブル１０Ｃ５が接続されている箇所の近くに設けられる。
【０３００】
これにより、ＣＴ２３Ａ、ＣＴ２３Ｂ、ＣＴ２４ＡおよびＣＴ２４Ｂの各々は、当該各ＣＴのうちのいずれかにより生じた誘導電流がたとえば図９に示す経路Ｒ１および経路Ｒ２のいずれの経路を通して流れるかによらず、当該誘導電流をより確実に取り出すことができる。このため、当該誘導電流を取り出したＣＴを有するＰＬＣ伝送子装置１０２は、当該誘導電流に基づいて、減衰がさらに抑制された計測信号を取得することができ、通信システム３０４における通信品質を向上させることができる。
【０３０１】
なお、通信システム３０４では、ＣＴ２４Ｄは、ケーブル端末１１Ａおよび接地ノード１５間におけるケーブル端末１１Ａに近い箇所に設けられてもよい。これにより、ＰＬＣ伝送親装置１０１においても、減衰がさらに抑制された計測信号を取得することができ、通信システム３０４における通信品質を向上させることができる。
【０３０２】
また、通信システム３０４は、たとえば、絶縁接続部４２を備えず、図２２に示す複数の普通接続部４１を備え、各普通接続部４１において、同じ相の地中ケーブル１０同士が接続される構成であってもよい。この場合も、通信システム３０４では、電気的に接続された複数の遮蔽層７５を含む経路において、互いに通信する通信装置のＣＴが設けられる。
【０３０３】
当該通信システム３０４において、ある普通接続部４１におけるＣＴ２４は、当該普通接続部４１の個別接地線３２Ａにおける地中ケーブル１０Ａの接続部に近い箇所に設けられ、他の普通接続部４１におけるＣＴ２４は、当該他の普通接続部４１の個別接地線３２Ａにおける地中ケーブル１０Ａの接続部に近い箇所に設けられる。
【０３０４】
図２４は、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムが用いられる絶縁接続箱におけるＣＴの接続位置の他の例を詳細に示す図である。
【０３０５】
図２４は、自己の電力系統Ｐ１と他の電力系統Ｐ２とが同じ接地ノード１３に接続されている様子を示しており、また、図２２に示す電力系統Ｐ１における普通接続箱２１Ａに隣接して他の電力系統Ｐ２における普通接続箱２１が設けられている場合を示している。
【０３０６】
図２４を参照して、電力系統Ｐ２における普通接続箱２１では、同じ相の地中ケーブル１０同士である、地中ケーブル１０Ｄ１および地中ケーブル１０Ｄ２が接続され、地中ケーブル１０Ｅ１および地中ケーブル１０Ｅ２が接続され、また、地中ケーブル１０Ｆ１および地中ケーブル１０Ｆ２が接続される。
【０３０７】
以下、地中ケーブル１０Ｄ１および地中ケーブル１０Ｄ２が接続されている箇所を地中ケーブル１０Ｄの接続部とも称し、地中ケーブル１０Ｅ１および地中ケーブル１０Ｅ２が接続されている箇所を地中ケーブル１０Ｅの接続部とも称し、地中ケーブル１０Ｆ１および地中ケーブル１０Ｆ２が接続されている箇所を地中ケーブル１０Ｆの接続部とも称する。また、地中ケーブル１０Ａの接続部、地中ケーブル１０Ｂの接続部、地中ケーブル１０Ｃの接続部、地中ケーブル１０Ｄの接続部、地中ケーブル１０Ｅの接続部および地中ケーブル１０Ｆの接続部の各々を、地中ケーブル１０の接続部とも称する。
【０３０８】
地中ケーブル１０Ｄ２に設けられた端子８１に接続された個別接地線３２Ｄは、接続ノード１６Ｄにおいて、電力系統Ｐ１における各地中ケーブル１０に接続されている共通接地線３２Ｇに接続される。
【０３０９】
地中ケーブル１０Ｅ２に設けられた端子８１に接続された個別接地線３２Ｅは、接続ノード１６Ｅにおいて、共通接地線３２Ｇに接続される。
【０３１０】
地中ケーブル１０Ｆ２に設けられた端子８１に接続された個別接地線３２Ｆは、接続ノード１６Ｆにおいて、共通接地線３２Ｇに接続される。
【０３１１】
以下、接続ノード１６Ａ、接続ノード１６Ｂ、接続ノード１６Ｃ、接続ノード１６Ｄ、接続ノード１６Ｅおよび接続ノード１６Ｆの各々を、接続ノード１６とも称する。
【０３１２】
たとえば、ＣＴ２４Ａは、個別接地線３２Ａと、自己の電力系統Ｐ１または他の電力系統Ｐ２における他の地中ケーブル１０の接続部、およびグランドを接続する接地線３２との接続ノード１６よりも自己の接続部側に設けられる。
【０３１３】
図２４に示す例において、接地線３２は、個別接地線３２Ａ、個別接地線３２Ｂ、個別接地線３２Ｃ、個別接地線３２Ｄ、個別接地線３２Ｅ、個別接地線３２Ｆおよび共通接地線３２Ｇを含む。
【０３１４】
ＣＴ２４Ａは、個別接地線３２Ｄと共通接地線３２Ｇとの接続ノード１６Ｄよりも地中ケーブル１０Ａの接続部側に設けられ、個別接地線３２Ｅと共通接地線３２Ｇとの接続ノード１６Ｅよりも地中ケーブル１０Ａの接続部側に設けられ、個別接地線３２Ｆと共通接地線３２Ｇとの接続ノード１６Ｆよりも地中ケーブル１０Ａの接続部側に設けられる。
【０３１５】
より詳細には、ＣＴ２４Ａは、自己の電力系統Ｐ１または他の電力系統Ｐ２における各地中ケーブル１０の接続部よりも個別接地線３２Ａにおける地中ケーブル１０Ａの接続部に近い箇所に設けられる。
【０３１６】
これにより、ＣＴ２４Ａにより生じた誘導電流が、たとえば、自己の電力系統Ｐ１において、個別接地線３２Ｂを介して地中ケーブル１０Ｂ１および地中ケーブル１０Ｂ２を通して流れること、個別接地線３２Ｃを介して地中ケーブル１０Ｃ１および地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５を通して流れること、ならびに共通接地線３２Ｇを介してグランドを通して流れることを抑制することができる。
【０３１７】
また、当該誘導電流が、たとえば、他の電力系統Ｐ２において、個別接地線３２Ｄを介して地中ケーブル１０Ｄ１および地中ケーブル１０Ｄ２の遮蔽層７５を通して流れること、個別接地線３２Ｅを介して地中ケーブル１０Ｅ１および地中ケーブル１０Ｅ２の遮蔽層７５を通して流れること、個別接地線３２Ｆを介して地中ケーブル１０Ｆ１および地中ケーブル１０Ｆ２の遮蔽層７５を通して流れること、ならびに共通接地線３２Ｇを介してグランドを通して流れることを抑制することができる。
【０３１８】
このため、ＰＬＣ伝送子装置１０２が出力する計測信号の減衰を抑えることができる。
【０３１９】
図２５は、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムの構成の他の例を示す図である。
【０３２０】
図２５を参照して、通信システム３０５は、たとえば、電力系統Ｐ１および電力系統Ｐ２に設けられる。通信システム３０５は、電力系統Ｐ１において、普通接続部４１Ａ，４１Ｂと、絶縁接続部４２Ａ，４２Ｂと、地上接続部４３とを備え、電力系統Ｐ２において、普通接続部４１Ａ，４１Ｂと、絶縁接続部４２Ａ，４２Ｂとを備える。
【０３２１】
図２５に示す電力系統Ｐ１および電力系統Ｐ２において、電力系統Ｐ１における普通接続箱２１Ａから絶縁接続箱２２Ｂまでの区間と、電力系統Ｐ２における普通接続箱２１Ａから絶縁接続箱２２Ｂまでの区間とが並行して敷設されているものとする。
【０３２２】
電力系統Ｐ１における地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃおよび電力系統Ｐ２における地中ケーブル１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆは、電力系統Ｐ１における普通接続部４１Ａおよび電力系統Ｐ２における普通接続部４１Ａを介して、同じ接地ノード１３に接続されている。すなわち、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆの遮蔽層７５は、電気的に接続されている。
【０３２３】
これにより、電力系統Ｐ１の普通接続部４１ＡにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの遮蔽層７５と接地ノード１３とを接続する接地線３２に設けられたＣＴ２４Ａを用いて、電力系統Ｐ１における他のＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１に加えて、電力系統Ｐ２における他のＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行うことができる。
【０３２４】
なお、通信システム３０５において、電力系統Ｐ２の普通接続部４１ＡにＰＬＣ伝送子装置１０２が設けられ、当該ＰＬＣ伝送子装置１０２が、地中ケーブル１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆの遮蔽層７５と接地ノード１３とを接続する接地線３２に設けられたＣＴ２４Ａを用いて、電力系統Ｐ１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１、ならびに電力系統Ｐ２における他のＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行う構成であってもよい。
【０３２５】
また、ＣＴ２４Ａは、たとえば、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆの遮蔽層７５と接地ノード１３とを接続する共通接地線３２Ｇに設けられる構成であってもよい。この場合、たとえば、電力系統Ｐ１における普通接続部４１Ａの外部かつ電力系統Ｐ２における普通接続部４１Ａの外部に設けられたＰＬＣ伝送子装置１０２が、当該ＣＴ２４Ａを用いて、電力系統Ｐ１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１、ならびに電力系統Ｐ２におけるＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行う。
【０３２６】
また、通信システム３０５において、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、電力系統Ｐ１の普通接続部４１Ａ、電力系統Ｐ２の普通接続部４１Ａ、および電力系統Ｐ１における普通接続部４１Ａの外部かつ電力系統Ｐ２における普通接続部４１Ａの外部のうちのいずれか２箇所または３箇所に設けられてもよい。
【０３２７】
図２６は、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムの構成の他の例を示す図である。
【０３２８】
図２６に示す電力系統Ｐ１および電力系統Ｐ２において、電力系統Ｐ１における普通接続箱２１Ａから普通接続箱２１Ｂまでの区間と、電力系統Ｐ２における普通接続箱２１Ａから普通接続箱２１Ｂまでの区間とが並行して敷設されているものとする。
【０３２９】
図２６を参照して、通信システム３０６は、たとえば、図２５に示す通信システム３０５と比べて、さらに、電力系統Ｐ１における地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃおよび電力系統Ｐ２における地中ケーブル１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆが、電力系統Ｐ１における普通接続部４１Ｂおよび電力系統Ｐ２における普通接続部４１Ｂを介して、同じ接地ノード１３に接続されている。
【０３３０】
電力系統Ｐ１の普通接続部４１ＢにおけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの遮蔽層７５と接地ノード１３とを接続する接地線３２に設けられたＣＴ２４Ｂを用いて、電力系統Ｐ１における他のＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１に加えて、電力系統Ｐ２における他のＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行うことができる。
【０３３１】
なお、通信システム３０６において、電力系統Ｐ２の普通接続部４１ＢにＰＬＣ伝送子装置１０２が設けられ、当該ＰＬＣ伝送子装置１０２が、地中ケーブル１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆの遮蔽層７５と接地ノード１３とを接続する接地線３２に設けられたＣＴ２４Ｂを用いて、電力系統Ｐ１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１、ならびに電力系統Ｐ２における他のＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行う構成であってもよい。
【０３３２】
また、ＣＴ２４Ｂは、たとえば、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆの遮蔽層７５と接地ノード１３とを接続する共通接地線３２Ｇに設けられる構成であってもよい。この場合、たとえば、電力系統Ｐ１における普通接続部４１Ｂの外部かつ電力系統Ｐ２における普通接続部４１Ｂの外部に設けられたＰＬＣ伝送子装置１０２が、当該ＣＴ２４Ｂを用いて、電力系統Ｐ１におけるＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１、ならびに電力系統Ｐ２におけるＰＬＣ伝送子装置１０２と通信を行う。
【０３３３】
また、通信システム３０６において、ＰＬＣ伝送子装置１０２は、電力系統Ｐ１の普通接続部４１Ｂ、電力系統Ｐ２の普通接続部４１Ｂ、および電力系統Ｐ１における普通接続部４１Ｂの外部かつ電力系統Ｐ２における普通接続部４１Ｂの外部のうちのいずれか２箇所または３箇所に設けられてもよい。
【０３３４】
以上のように、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムでは、地中ケーブル１０の接続部におけるＰＬＣ伝送子装置１０２は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５とグランドとを接続する接地線３２に設けられたＣＴ２４を含み、ＣＴ２４を用いて他のＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１と通信を行う。
【０３３５】
このような構成により、各地中ケーブル１０同士の普通接続部４１における接地線３２にＣＴ２４を設けることができるため、たとえば、より小さいサイズのＣＴを用いることができ、また、ＰＬＣ伝送子装置１０２の設置場所のバリエーションを広げることができる。
【０３３６】
また、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムでは、ＣＴ２４は、接地線３２と、自己または他の電力系統における他の地中ケーブル１０の接続部およびグランドを接続する接地線３２との接続ノード１６よりも自己の地中ケーブル１０の接続部側に設けられる。
【０３３７】
このような構成により、他の接続部からの接地線３２に起因する信号の減衰を抑制し、通信品質を向上させることができる。
【０３３８】
また、本開示の第３の実施の形態に係る通信システムでは、互いに通信するＰＬＣ伝送子装置１０２のＣＴ２３およびＣＴ２４は、電気的に接続された複数の遮蔽層７５を含む経路において設けられる。
【０３３９】
このような構成により、離れたＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１間またはＰＬＣ伝送子装置１０２同士の間における信号の減衰をさらに抑制し、通信品質を向上させることができる。
【０３４０】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０３４１】
なお、本開示の第１の実施の形態〜第３の実施の形態に係る各装置の構成要素および動作のうち、一部または全部を適宜組み合わせることも可能である。
【０３４２】
具体的には、たとえば、図１４に示す通信システム３０２、または図１９に示す通信システム３０３が、普通接続部４１Ａを備え、かつ当該普通接続部４１Ａに、図２２に示すＰＬＣ伝送子装置１０２が設けられる構成であってもよい。当該ＰＬＣ伝送子装置１０２は、ＣＴ２４Ａを用いて、通信システム３０２または通信システム３０３における他のＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１と通信を行う。
【０３４３】
次に、本開示の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０３４４】
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態は、第１〜第３の実施の形態に係る通信システムにおいて、特定のターン数のカレントトランスを用いる通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１〜第３の実施の形態に係る通信システムと同様である。
【０３４５】
図２７は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムに関する測定系の一例を示す図である。
【０３４６】
図２７を参照して、本願発明者らは、上述のような通信システム３０１〜３０３におけるカレントトランスについて、以下のような検証を行った。
【０３４７】
すなわち、本願発明者らは、本測定系において、カレントトランスを用いて誘導結合した同軸ケーブルの遮蔽層の通過損失を測定した。
【０３４８】
本測定系では、同軸ケーブルの両端の遮蔽層にカレントトランスが結合されており、また、通信トランスに絶縁電線が接続され、当該絶縁電線がカレントトランスのリングコアに複数回巻かれている。通信トランスの巻数比は５０：５０である。
【０３４９】
本測定では、ファンクションジェネレータから１μＨｚ〜５ＭＨｚの試験信号を出力し、一方の通信トランスおよびカレントトランスを介して同軸ケーブルの一方端側の遮蔽層へ伝送する。そして、当該遮蔽層を介して同軸ケーブルの他方端側へ伝送された試験信号を他方のカレントトランスおよび通信トランスを介してスペクトラムアナライザへ伝送する。スペクトラムアナライザの計測範囲は、０Ｈｚ〜１ＭＨｚに設定した。
【０３５０】
図２８および図２９は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムに関する測定結果を示す図である。
【０３５１】
図２８において、縦軸は通過損失［ｄＢ］であり、横軸は試験信号の周波数［ＭＨｚ］である。グラフＧ１〜Ｇ８は、それぞれターン数が１〜８のカレントトランスを用いた場合の通過損失を示している。
【０３５２】
通信システム３０１〜３０３において、ＰＬＣ伝送親装置１０１および各ＰＬＣ伝送子装置１０２によって送受信される通信信号の周波数は、一例として、たとえば上述の低周波ＰＬＣにおいて用いられる１５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの範囲に含まれる。図２９は、この１５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚにおける試験信号の平均減衰量を示している。
【０３５３】
図２９に示すように、カレントトランスのターン数が１〜８の場合において、同軸ケーブルの平均減衰量は、それぞれ、−３５．４ｄＢ、−２４．３ｄＢ、−１９．６ｄＢ、−１８．６ｄＢ、−１９．０ｄＢ、−２０．４ｄＢ、−２２．３ｄＢおよび−２４．３ｄＢである。
【０３５４】
図２８および図２９に示す測定結果から、巻数が１ターンおよび２ターンの場合、カレントトランスの信号結合力が弱くて減衰量が大きく、また、巻数が８ターン以上になると、高周波側の減衰量がより大きくなることが分かる。
【０３５５】
このため、本願発明者らは、１５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの周波数帯域において、３ターン〜７ターンが好適であることを確認した。
【０３５６】
すなわち、通信システム３０１〜３０３において、ＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１の少なくともいずれか一方は、ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスを含むことが好ましい。なお、ターン数は、巻線の取り出し角度によって数が前後するため、ある程度の幅を持って解釈されてもよい。あるいは、一例として、ターン数は、巻線が、リングコアによって規定される中空部分を同じ方向に通った数である。また、たとえば、巻線が当該中空部分を逆方向に通った場合、ターン数は減算される。
【０３５７】
図３０〜図３３は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムに関する測定結果を示す図である。
【０３５８】
図３０〜図３２において、縦軸は通過損失［ｄＢ］であり、横軸は試験信号の周波数［ＭＨｚ］である。グラフＧ１１〜Ｇ１３は、同軸ケーブルの長さが１００ｍの場合の、それぞれターン数が２〜４のカレントトランスを用いた場合の通過損失を示している。グラフＧ２１〜Ｇ２３は、同軸ケーブルの長さが１５０ｍの場合の、それぞれターン数が２〜４のカレントトランスを用いた場合の通過損失を示している。グラフＧ３１〜Ｇ３３は、同軸ケーブルの長さが２００ｍの場合の、それぞれターン数が２〜４のカレントトランスを用いた場合の通過損失を示している。
【０３５９】
図３３は、同軸ケーブルの長さが１００ｍ、１５０ｍおよび２００ｍの場合の、１５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚにおける試験信号の平均減衰量を示している。
【０３６０】
図３３に示すように、同軸ケーブルの長さが１００ｍの場合の、カレントトランスのターン数が２〜４における同軸ケーブルの平均減衰量は、それぞれ−３７．４ｄＢ、−３５．９ｄＢおよび−３７．３ｄＢである。同軸ケーブルの長さが１５０ｍの場合の、カレントトランスのターン数が２〜４における同軸ケーブルの平均減衰量は、それぞれ−３６．１ｄＢ、−３５．１ｄＢおよび−３６．９ｄＢである。同軸ケーブルの長さが２００ｍの場合の、カレントトランスのターン数が２〜４における同軸ケーブルの平均減衰量は、それぞれ−３１．８ｄＢ、−３０．９ｄＢおよび−３２．６ｄＢである。
【０３６１】
図３０〜図３３に示す測定結果から、本願発明者らは、１５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの周波数帯域において、３ターンがより好適であり、インピーダンス整合等が良好であることを確認した。
【０３６２】
すなわち、通信システム３０１〜３０３において、たとえば図８および図１５に示すように、カレントトランスのターン数は３であることがより好ましい。
【０３６３】
［変形例１］
ＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１の少なくともいずれか一方が、ハイパスフィルタを含む構成であってもよい。
【０３６４】
図３４は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムの変形例１におけるカレントトランスの周辺回路の構成の一例を示す図である。
【０３６５】
図３４を参照して、ＣＴ２３、ＣＴ２４、ＣＴ２７またはＣＴ２８であるカレントトランス１は、リングコア９１と、巻線９２とを含む。リングコア９１には、巻線９２が巻かれている。巻線９２は、ハイパスフィルタ２を介してＰＬＣ伝送子装置１０２またはＰＬＣ伝送親装置１０１における通信部（以下、通信部９とも称する。）に接続されている。
【０３６６】
カレントトランス１は、たとえば、導電線路９３がリングコア９１を貫通するように取り付けられる。導電線路９３は、たとえば図６に示すワイヤ１２、接地回路におけるケーブル、図１４に示す地中ケーブル１０Ｃ１、または図１９に示す地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃである。
【０３６７】
ハイパスフィルタ２は、通信部９とカレントトランス１との間に接続される。ハイパスフィルタ２は、通信トランス９４と、コンデンサ９５，９６とを含む。通信トランス９４は、１次側コイルＬ１および２次側コイルＬ２を有する。
【０３６８】
ハイパスフィルタ２において、巻線９２の第１端がコンデンサ９５の第１端に接続され、巻線９２の第２端がコンデンサ９６の第１端に接続される。コンデンサ９５の第２端が通信トランス９４における１次側コイルＬ１の第１端に接続され、コンデンサ９６の第２端が通信トランス９４における１次側コイルＬ１の第２端に接続される。通信トランス９４における２次側コイルＬ２が通信部９に接続される。
【０３６９】
このように、通信トランス９４は、通信部９とカレントトランス１とを絶縁する。
【０３７０】
ハイパスフィルタ２の通過帯域は、１次側コイルＬ１およびコンデンサ９５，９６の定数により決定され、また、ＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１から送信される通信信号の帯域を含む。
【０３７１】
具体的には、一例として、ハイパスフィルタ２のカットオフ周波数は、１０ｋＨｚであり、コンデンサ９５，９６の各々の静電容量が０．２２μＦであり、通信トランス９４のコイルの各インダクタンスが０．６ｍＨである。
【０３７２】
たとえば、ある接続部におけるカレントトランス１は、他の接続部におけるＰＬＣ伝送子装置１０２またはＰＬＣ伝送親装置１０１から送信される通信信号である計測信号に応じた、当該ＰＬＣ伝送子装置１０２またはＰＬＣ伝送親装置１０１のカレントトランス１により生じた誘導電流Ｉ１を取り出すことができる。
【０３７３】
より詳細には、導電線路９３を通して誘導電流Ｉ１が流れると、誘導結合により、巻線９２を通して電流Ｉ２が流れる。
【０３７４】
電流Ｉ２が、コンデンサ９５，９６を介して通信トランス９４における１次側コイルＬ１を通して流れることにより、上記計測信号に応じた誘導電流Ｉ３が２次側コイルＬ２を通して流れる。
【０３７５】
そして、通信部９は、誘導電流Ｉ３を検知し、誘導電流Ｉ３に基づいて、他の通信部９から送信された計測信号を取得する。
【０３７６】
また、通信部９は、たとえば、センサ１４によって計測された計測情報を含む通信信号である計測信号を他のＰＬＣ伝送子装置１０２またはＰＬＣ伝送親装置１０１へ送信する。
【０３７７】
当該計測信号に応じた電流Ｉ３が、通信トランス９４における２次側コイルＬ２を通して流れることにより、コンデンサ９５、１次側コイルＬ１およびコンデンサ９６を通して誘導電流Ｉ２が流れる。
【０３７８】
そして、誘導電流Ｉ２が、カレントトランス１における巻線９２を通して流れると、誘導結合により、地中ケーブル１０の遮蔽層７５を通して誘導電流Ｉ１が流れる。
【０３７９】
他の接続部におけるＰＬＣ伝送親装置１０１およびＰＬＣ伝送子装置１０２は、自己のカレントトランス１により誘導電流Ｉ１を取り出すことにより、他のＰＬＣ伝送子装置１０２またはＰＬＣ伝送親装置１０１から送信された計測信号を受信する。
【０３８０】
ここで、地中ケーブル１０において地絡事故が発生した場合、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの大電流、日本では６３ｋＡ以下の電流が、たとえばＰＬＣ伝送子装置１０２またはＰＬＣ伝送親装置１０１等の装置における保護リレーまたは遮断器が動作するまでの２秒以下の間に、遮蔽層または接地線等を通して流れる。そして、カレントトランス１を用いて地中ケーブル１０に結合している当該装置の２次側コイルＬ２において電流が流れ、当該装置が故障する可能性がある。
【０３８１】
具体的には、たとえば、巻線９２のターン数が７の場合、カレントトランス１の２次側の回路のインピーダンスに応じて、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの、６３ｋＡ／７＝９ｋＡの電流が流れることになる。
【０３８２】
これに対して、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムでは、ハイパスフィルタ２を設ける構成により、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの大電流がカットされる。これにより、保護部品が無い場合においても当該装置は保護され、かつ通信信号を通過させることができる。
【０３８３】
［変形例２］
図３５は、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムの変形例２におけるカレントトランスの周辺回路の構成の一例を示す図である。
【０３８４】
図３５を参照して、通信システムは、さらに、抵抗３と、コンデンサ４とを備える構成であってもよい。抵抗３およびコンデンサ４は、通信トランス９４の２次側コイルＬ２および通信部９と並列に接続されている。
【０３８５】
抵抗３は、線路側すなわち通信部９側とのインピーダンスを整合させるために設けられる。これにより、通信部９の受信信号としての電圧を最大化することができ、受信感度を向上させることができる。
【０３８６】
コンデンサ４は、カレントトランス１のＬ成分とコンデンサ４とで共振させて通信信号の減衰量を低減させるために設けられる。
【０３８７】
すなわち、カレントトランス１の巻数に応じて変化するＬ成分に対し共振するようなＣ成分として、コンデンサ４を通信トランス９４の２次側コイルＬ２の線間に挿入する。これにより、通信信号に対するインピーダンスを最大化させ、通信部９の受信信号としての電圧を最大化することができ、受信感度を向上させることができる。
【０３８８】
抵抗３およびコンデンサ４による上記効果を奏する具体例として、通信信号の周波数が１５０ｋＨｚの場合、抵抗３の抵抗値は４．０Ωであり、かつコンデンサ４の静電容量は０．０６μＦである。また、通信信号の周波数が４００ｋＨｚの場合、抵抗３の抵抗値は１４．３Ωであり、かつコンデンサ４の静電容量は０．０５μＦである。
【０３８９】
以上のように、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムでは、ＰＬＣ伝送子装置１０２およびＰＬＣ伝送親装置１０１の少なくともいずれか一方は、ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスを含む。
【０３９０】
このような構成により、ＰＬＣ通信において用いられる１５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの周波数帯域における減衰が小さくなる。これにより、より長距離の地中ケーブル１０を備える電力系統に適用可能な通信システムを構築することができ、あるいは、通信品質を安定させることができ、あるいは、通信システムにおける通信装置の設置数を削減することができる。
【０３９１】
また、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムでは、カレントトランスのターン数は３である。
【０３９２】
このような構成により、カレントトランスの巻き数を最適化し、通信信号の減衰量をさらに低減することができる。
【０３９３】
また、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムでは、ハイパスフィルタ２は、通信部９とカレントトランス１との間に接続される。
【０３９４】
このような構成により、たとえば地中ケーブル１０の地絡事故から通信装置をより確実に保護することができる。
【０３９５】
また、本開示の第４の実施の形態に係る通信システムでは、抵抗３およびコンデンサ４は、通信トランス９４の２次側コイルＬ２および通信部９と並列に接続されている。
【０３９６】
このような構成により、通信部９の受信信号としての電圧を最大化することができ、受信感度を向上させることができる。
【０３９７】
なお、カレントトランスにおけるリングコアの材質は、特に限定されるものではなく、たとえば、フェライト系または鉄系が好ましい。また、たとえば、リングコアは、半円の断面を有する２つの部材等、複数の部材を組み合わせることにより作製される。
【０３９８】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０３９９】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
地中ケーブルを備える電力系統に用いられる通信システムであって、
前記地中ケーブルの遮蔽層との誘導結合により前記地中ケーブルを介して互いに通信可能な複数の通信装置を備え、
前記通信装置は、ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスを含み、前記カレントトランスを用いた前記誘導結合により他の前記通信装置と通信を行い、
前記通信装置は、
前記カレントトランスを用いて、前記地中ケーブルの遮蔽層との誘導結合により前記地中ケーブルを介して他の通信装置と通信可能な通信部と、
前記通信部と前記カレントトランスとの間に接続されたハイパスフィルタとを含み、
前記ハイパスフィルタは、前記カレントトランスと前記通信部とを絶縁する通信トランスを有し、
前記通信装置は、さらに、
前記通信トランスの２次側コイルおよび前記通信部と並列に接続された抵抗およびコンデンサを含み、
前記通信信号の周波数は、１５０ｋＨｚから４００ｋＨｚの範囲に含まれる、通信システム。
【０４００】
［付記２］
地中ケーブルを備える電力系統に用いられる通信装置であって、
前記地中ケーブルに設けられるカレントトランスと、
前記カレントトランスを用いて、前記地中ケーブルの遮蔽層との誘導結合により前記地中ケーブルを介して他の通信装置と通信可能な通信部と、
ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスと、
前記通信部と前記カレントトランスとの間に接続されたハイパスフィルタとを備え、
前記ハイパスフィルタは、前記カレントトランスと前記通信部とを絶縁する通信トランスを有し、
前記通信装置は、さらに、
前記通信トランスの２次側コイルおよび前記通信部と並列に接続された抵抗およびコンデンサを備え、
前記通信信号の周波数は、１５０ｋＨｚから４００ｋＨｚの範囲に含まれる、通信装置。
【符号の説明】
【０４０１】
１  カレントトランス
２  ハイパスフィルタ
３  抵抗
４  コンデンサ
９，２９  通信部
１０，２０  地中ケーブル
１１  ケーブル端末
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ  ワイヤ
１３，１５  接地ノード
１４  センサ
１６  接続ノード
２１  普通接続箱
２２  絶縁接続箱
２５  非接地普通接続箱
２６  非絶縁接続箱
２３，２４，２７，２８  ＣＴ
３１  マンホール
３２  接地線
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ，３２Ｆ  個別接地線
３２Ｇ  共通接地線
４１  普通接続部
４２  絶縁接続部
４３  地上接続部
４５  非接地普通接続部
４６  非絶縁接続部
５１，５４  リングコア
５２，５５  巻線
５３  導電ケーブル
５６  コイル
６１  電源コイル
７１  導体
７２  内部半導電層
７３  絶縁体
７４  外部半導電層
７５  遮蔽層
７６，７８  シース
７７  介在物
８１  端子
９１  リングコア
９２  巻線
９３  導電線路
９４  通信トランス
９５，９６  コンデンサ
１０１  ＰＬＣ伝送親装置
１０２  ＰＬＣ伝送子装置
１０３  中央監視装置
３０１，３０２，３０３，３０４，３０５，３０６  通信システム
４０１，４０２，４０３，Ｐ１，Ｐ２  電力系統
Ｌ１  １次側コイル
Ｌ２  ２次側コイル
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５  経路
【要約】
【課題】地中において収集された情報を地中から地上へより確実に伝送する。
【解決手段】通信システムは、地中ケーブルを備える電力系統に用いられる通信システムであって、前記地中ケーブルの遮蔽層との誘導結合により前記地中ケーブルを介して互いに通信可能な複数の通信装置を備え、前記通信装置は、ターン数が３以上かつ７以下であるカレントトランスを含み、前記カレントトランスを用いた前記誘導結合により他の前記通信装置と通信を行う。
【選択図】図１０【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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