ЖУРНАЛ СТА №1/2024

владений. В городской местности TT ча- сто используется при электрификации точек временной торговли и оказания услуг. При таком способе устройства за- земления обязательным условием яв- ляется наличие приборов защитного отключения, а также осуществление технических мер грозозащиты. Конфигурация TТ схемы трёхфазного электроснабжения показана на рис. 3. Описание метода Основная идея предлагаемого метода передачи телеметрической информа- ции заключается в следующем: в каче- стве сигнального проводника исполь- зуется провод «N» рабочего нуля схемы электропроводки, а в качестве возврат- ного проводника – труба тепло- или во- доснабжения здания, металлический заземлённый пол в производственных помещениях (для схемы TN-C-S) или за- землитель, соединённый с шиной РЕ (для схемы TТ). Информация передаётся модулиро- ванным потоком токовых импульсов, который регистрируется на приёмном конце бесконтактным способом с по- мощью магнитной рамки или интег- рального магнитного сенсора, закреп- лённых непосредственно или вблизи проводника «N». Приёмная система мо- жет располагаться в любом месте по всей длине провода до точки заземле- ния проводника «PEN» или «N». Предлагаемый способ передачи теле- метрической информации потенциаль- но обеспечивает высокую помехозащи- щённость по сравнению с существую- щими PLC-стандартами HomePlug, PDSL и др., благодаря наличию следующих факторов: ● отсутствие влияния подключённых в электросеть нагрузок благодаря режи- му однопроводной передачи; ● регистрация магнитной компоненты передаваемой несущей; ● гальванически развязанное со средой передачи регистрирующее устройст- во – магнитная рамка или магнит- ный сенсор. Предлагаемая технология нацелена прежде всего на построение низкоско- ростных, 10…20 Кбит/с, каналов пере- дачи цифровых данных для промыш- ленной и домашней автоматизации (АИИС КУЭ, АСУ ТП(SCADA), СКУД). При её реализации могут быть использова- ны любые низкоскоростные протоколы связи стандартной сетевой 7-уровневой модели OSI. В частности, на физическом уровне возможно использовать популярные методы модуляции сигнала, используе- мые в PLC-модемах. К ним относятся: ча- стотная манипуляция (FSK – Frequency Shift Keying), частотная манипуляция с разнесёнными частотами (S-FSK – Spread Frequency Shift Keying), различные ви- ды фазовой манипуляции – двоичная (BPSK – Binary Phase Shift Keying), квад- ратурная (QPSK – Quadra-ture Phase Shift Keying) и ортогональное мультиплекси- рование с частотным разделением ка- налов (OFDM – Orthogonal Frequency Division Multi-plexing). С учётом использования данных тех- нологий, поддержанных современной элементной базой, разработка моде- ма значительно упрощается. Остаётся наиболее сложный технический во- прос – проектирование выходного кас- када с согласующим устройством – кап- лером. С учётом особенностей вышеприве- дённых схем электроснабжения объ- ектов однопроводная PLC система пере- дачи информации может выглядеть сле- дующим образом. Для схемы электроснабжения с си- стемой заземления TN-C-S структурная схема однопроводной PLC системы представлена на рис. 4. Узлы абонентов (выделены пункти- ром) состоят из аппаратуры передатчи- ка и блока питания. Выходной каскад передатчика через согласующее уст- ройство (каплер) подключён сигналь- ным проводом N к сетевому проводни- ку N, при этом общий провод G пере- датчика должен быть подключён к массивной заземлённой металличе- ской конструкции, например трубе центрального отопления или водо- снабжения. Узел передатчика может выступать центральным узлом сбора данных с различных датчиков, находящихся в данном помещении. Сетевой блок пи- тания подключается к любой из фаз, входящих в данное помещение. Цифровой поток с выхода передатчи- ка должен быть закодирован токовыми импульсами с несущей частотой в диа- пазоне 100…1000 кГц. Для схемы электроснабжения с си- стемой заземления TT структурная схе- ма аналогичной PLC системы пред- ставлена на рис. 5. В схеме, представ- ленной на рисунке, информационная шина передатчика подключена к сете- вому проводнику N воздушной линии электропередачи, а общий провод к це- пи местного заземления РЕ. Регистрация сигнала производится также бесконтактным способом с по- мощью магнитной рамки или интег- рального магнитного сенсора. Экспериментальная проверка метода Экспериментальная проверка прин- ципа организации канала телеметрии по однопроводной PLC проводилась в зданиях городской застройки с систе- мой заземления TN-C-S и загородной местности с системой заземления TT. СТА 1/2024 62 www.cta.ru НОУ - ХАУ L1 L2 L3 N Рис. 3. Конфигурация TТ схемы трёхфазного электроснабжения Труба центрального отопления Фаза С Фаза B Фаза A PEN N N +12 В Датчики L G PE Магнитное поле Магнитный сенсор Блок регистрации Блок питания Передатчик N +12 В Датчики L G Блок питания Передатчик Рис. 4. Структурная схема PLC системы для TN-C-S