小功率单相音频信号的传输方法及其系统技术方案

本发明专利技术涉及音频控制系统的信号传输系统。已知的音频负荷控制系统是采用三相功率音频信号注入的方案，注入容量大、费用昂贵。本发明专利技术提出了单相小功率音频信号的传输方法及其系统（如摘要附图）。根据传输方法该系统由一个发送端［１１２］、接收端［１１３］及接收发送端［１１５］构成（其中：视系统需要装设接收发送端［１１５］）。它是一种注入容量小、设备简单、费用低而又节能的小功率音频信号的传输系统。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在电力系统中传输信号的领域。是关于在音频控制系统中传输音频信号以对电力负荷或工业、交通系统的控制对象进行控制、调整的专利技术。目前我国制造和使用的音频负荷控制系统和德国西门子公司、瑞士的兹尔维格公司、法国的斯伦贝谢公司等，所制造的音频负荷控制系统是由中央机、地方机、三相调制机、注入设备及接收执行机构五部分组成的。由于它的信号发送端(三相调制机、注入设备)是采用三相功率音频信号注入的方案，即在A、B、C三相上装了由电容、电感组成的三套谐振槽路，而且接收执行机构接在低压网的相线和零线上以取得音频信号，三相音频信号在线路及低压侧的消耗很大。因此注入容量大为主变容量的千分之一左右;注入设备庞大，引起了基建费用的膨胀。例如一个50000kVA的变电站的注入容量达40kVA;用在三相调制机、注入设备及其基建方面的费用就高达40万元，其中三相调制机和注入设备占25万元左右，这是我国目前经济上难以承担的。因而一个很好的音频负荷控制系统很难在国内推广使用。本专利技术的目的是提供一种大幅度降低现有的音频信号传输系统中调制机、注入设备及其基建费用和节能的在电力系统中传输音频信号的系统，以便推广音频负荷控制系统在我国的应用。本专利技术的另一个目的是为了给工业、交通控制系统的控制对象提供一个通过在电力系统中传输音频信号的系统以达到集中控制、调整的途径。本专利技术提出了，小功率单相音频信号(以下称信号)的传输方法是在高压网的两线上注入信号，在低压侧相应的两线上接入接收执行机构以取得信号，就可以执行中央机或地方机(中央机或地方机以下称控制器)发出的指令。在电力系统中通过单相调制机将控制器发出的指令中的代码“1”电平调制成2000Hz以下的某一选定频率的信号，经注入变压器、有串联谐振槽路的注入设备，注入到高压网的任意两线上。经电力系统导线、变压器、低压线的传输，接收执行机构就可以在低压侧相应的两线上取得信号，执行控制器发出的指令，为了低压侧相线上要求有信号的场合，本专利技术采取，二次电压注入的方法(二次电压注入的方法以下称二次注入)即用接收发送端的二次单相调制机将低压侧相应两线上的信号复制并调制成另一选定频率的信号，经包含有串联谐振槽路的二次注入设备，注入到变压器中性点串有匹配线圈后接地的三相四线低压线上的相线与零线上，零线从接地端引出，接收执行机构接在低压线的相线和零线上，以取得信号。当只在低压侧对电力负荷、工业交通系统的控制对象进行控制、调整时，由二次单相调制机、二次注入设备、匹配线圈组成二次发送端。由相应的控制器发出指令控制单相调制机，将代码的“1”电平调制成某一选定频率的信号，通过二次注入设备将信号注入到变压器中性点串有匹配线圈后接地的低压线的相线与零线上，接收执行机构接在低压线的某相线与零线上，以取得信号。因此大大降低了系统对信号能量的要求，也就大大降低了信号传输系统和基本建设的费用，同时也实现了本专利技术的目的。目前已在制造、运行的音频信号传输系统中的接收执行机构是接在相线和零线上并取得信号的，将它改接在低压侧线电压的两线上取得信号，亦可达到降低注入容量的目的。本专利技术的系统是由发送端、接收发送端和接收端构成的(其中视系统需要装设接收发送端)。电力系统中可以同时存在若干个这样的系统。本专利技术可以从某一级电网的任意两线上注入信号。为了阐述方便，下面以把信号注入到某一级高压网的A、C两线上，在低压线相应的a、c两线上取信号为例，通过附图进一步说明。这些附图是附图说明图1.1所示为信号传输方法及其系统图。图中还给出了接收发送端的二次注入设备的连接方案之一。图1.2所示为接收发送端的二次注入设备的连接方案之二。图1.3a所示为控制器发出的代码电平图。图1.3b所示为经单相调制机调制后的信号图。图2所示为单相调制机的电路结构图。图3所示为二次单相调制机的电路结构图。图4所示为单相调制机实施例的原理图。图5所示为二次单相调制机实施例的原理图。本专利技术的信号传输方法(图1.1)是控制器发出的准备信号、代码分别经信号线、送给发送端的单相调制机，单相调制机将代码的“1”电平(图1.3a)调制成2000Hz以下的某一选定频率的信号(图1.3b)，经注入变压器、注入设备将这信号注入到电力系统中的某一级高压网的三相导线的A、C线上。信号经高压网的导线、变压器传输给接在低压侧a、c线上的接收端的接收执行机构108.1、108.2……。低压侧a、c线给接收执行机构108.1、108.2……提供了信号以对电力负荷、工业、交通系统的控制对象进行控制或调整。当需要接收发送端二次注入时，低压侧a、c线的信号由接收发送端中的二次单相调制机的信号输入端进入，经二次单相调制机的复制、变频再调制成具有一定功率的另一选定频率的信号，通过二次注入设备将信号再注入到变压器中性点串有匹配线圈后接地的低压线的相线与零线上，零线从接地端引出。接收端的接收执行机构109.1、109.2、109.3……接在低压线的的某相线与零线上，某相线与零线给接收执行机构109.1、109.2、109.3……提供了信号以对电力负荷、工业、交通系统的控制对象进行控制或调整。当只在低压侧传输信号对电力负荷、工业、交通系统的控制对象进行控制或调整时，接收发送端由二次单相调制机、二次注入设备、匹配线圈组成低压侧二次发送端。即将(图1.1)接收发送端的二次单相调制机及二次注入设备的连接方案之二(图1.2)中的二次单相调制机改用二次单相调制机由相应的控制器发出的指令控制单相调制机(其余接线同接收发送端的接线方案)，将代码的“1”电平(图1.3a)调制成2000Hz以下的某一选定频率的信号(图1.3b)，通过二次注入设备将信号注入到变压器中性点串有匹配线圈后接地的低压线的相线与零线上。接收端的接收执行机构109.1、109.2、109.3……接在低压线的的某相线与零线上，某相线与零线给接收执行机构109.1、109.2、109.3……提供了信号以对电力负荷、工业、交通系统的控制对象进行控制或调整。本专利技术的信号传输系统(图1.1)由发送端、接收发送端和接收端构成(其中视系统需要装设接收发送端)。它们分别与高压网、低压线有电偶合。发送端由注入设备、注入变压器和单相调制机构成。注入设备由电容器串接电感器构成，并组成谐振槽路以便选定频率的信号通过，如(图1.1)。电容器可使用电力电容器。注入变压器的作用是高压网对单相调制机的电气隔离;配合系统的注入信号的电压。接收发送端由二次单相调制机、二次注入设备和匹配线圈构成;在低压侧容量较小的场合，由二次单相调制机、二次注入设备和匹配线圈构成。二次注入设备是由电容器、、及电感器、、构成的三个谐振槽路，(图1.1)。二次注入设备的等效形式是电容器、、及电感器、、的等效电感器构成的谐振槽路，以便选定频率的信号通过(图1.2)。电容器、、可使用无极性电容器或交流电容器。接收端(图1.1)由接收执行机构108.1、108.2……和接收执行机构109.1、109.2、109.3……构成。当只在低压侧对电力负荷、工业交通系统的控制对象进行控制、调整时，接收发送端由二次单相调制机、二次注入设备、匹配线圈组成二次发送端。接收端(图1.1)由接收执行机构109.1、109.2、109.3…本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术提出一种在电力系统中传送小功率单相音频信号的方法，其特征是：在电力系统中的某一级高压网的任意两线上通过单相调制机将中央机（或地方机）发出的代码中的“１”电平调制成２０００Ｈｚ以下的某一选定频率的单相音频信号，经注入变压器、有串联谐振槽路的注入设备，注入到高压网的两线上，经电力系统导线、变压器和低压线的传输，接收执行机构接在低压线相应的两线上以取得单相音频信号，执行中央机（或地方机）发出的指令；对于低压侧相线对零线要求有单相音频信号的场合，采用二次电压注入的方法，用接收发送端的二次单相调制机［１０３］将低压线相应两线上的单相音频信号复制并调制成另一选定频率的单相音频信号，经包含有串联谐振槽路的二次注入设备，注入到变压器中性点串有匹配线圈后接地的三相四线低压线的相线和零线上，零线从接地端引出，接收执行机构接在低压线的相线和零线上，以取得单相音频信号；其特征还在于：只在低压侧传输小功率单相音频信号时由相应的控制器发出指令控制二次单相调制机［１０３．２］，将代码中的“１”电平调制成某一选定频率的单相音频信号，通过二次注入设备将单相音频信号注入到变压器中性点串有匹配线圈后接地的低压线的相线与零线上，零线从接地端引出，接收执行机构接在低压线的相线与零线上，以取得单相音频信号。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨中孚，
申请(专利权)人：杨中孚，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]