GB/T 7255-1998
基本信息
标准号:
GB/T 7255-1998
中文名称:单边带电力线载波机
标准类别:国家标准(GB)
英文名称:Single sideband power-line carrier terminals
标准状态:现行
发布日期:1998-03-16
实施日期:1998-01-02
下载格式:pdf zip
相关标签:
电力线
标准分类号
标准ICS号:
电信、音频和视频技术>>无线通信>>33.060.40电缆分配系统
中标分类号:通信、广播>>通信设备>>M31载波通信设备
出版信息
出版社:中国标准出版社
书号:155066.1-15378
页数:出版社:
标准价格:49.0
出版日期:2004-04-05
相关单位信息
首发日期:1987-02-10
复审日期:2004-10-14
起草单位:水电部自动化所
归口单位:全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会
发布部门:国家技术监督局
主管部门:中国电力企业联合会
标准简介
本标准适用于通过高压电力线传输信息的单边带(SSB)电力线载波机(PLC)。本标准的目的是规定单边带电力线载波机输入输出特性的建议值,并为理解这些建议给出定义说明。检验要求的各项试验应为国际电工词汇定义的型式试验(IEV151-04-15)。
标准内容
GB/T 7255--1998
本标准等效采用国际标准IEC495《单边带电力线载波机》(1993年第2版)。电力线载波通信是电力系统一种特有通信方式,对电网的安全、稳定、经济运行起着重要作用,在我国应用十分广泛。我国曾于80年代参照采用电力线载波机国际标准IEC495(1974年第1版)制定了国家标准GB7255一87,促进了我国电力线载波机产品技术和质量的提高。IEC495现已修订,国家标准也应随之修订,以尽快适应国际上技术发展的要求。与IEC495:1974相比,修订的IEC495:1993在技术上有一些改变。这些改变也在本标准中体现,主要是:
载波机运行及储存环境条件采用了经修改的IEC721-3-1.3K5IEC721-3-3:1K5等级气候条件,包含可以短时间在十55℃下不损坏地工作的要求。乱真输出电平曲线由斜线喇叭口式改为阶梯式,更符合使用要求;规定了进行载波机试验时一对载波机间连接的衰减器的衰减值;根据电力线电晕噪声电平很高的特点,适当降低了对电力线载波机的噪声及串音要求;一根据电站存在地电位升高问题及电磁干扰很强的特点,增加了电磁兼容性要求。与IEC495:1993相比,本标准增加了一个附录。载波机内各种信号电平的分配是一个重要问题。IEC495提出以IEC663:1980有关内容作工作指南。IEC663已被GB/T1443093参照采用,两标准这部分内容一致,本标准改为以GB/T14430作工作指南并加了注。GB7255一87原按这些内容制定了一个附录具体说明电平分配方法,本标准保留了这个附录,即附录E,并加了采用说明。本标准从1998年12月1日起实施。从实施之日起代替GB7255—87。本标准的附录A是标准的附录。
本标准的附录B、附录C、附录 D、附录E都是提示的附录。本标准由电力工业部提出。
本标准由全国电力远动通信标准化技术委员会归口。本标准起草单位:电力工业部电力自动化研究院、电力科学研究院、西北电力设计院、扬州电讯仪器厂、南京有线电厂、江有线电厂。本标准主要起草人:陈道元、姜威宁,李顺、徐大伟、陈自强、黄护安。239
GB/T7255—1998
IEC 前言
1)由所有特别关切的国家委员会都参加的技术委员会所制定的国际电工委员会有关技术问题的正式决议或协议,尽可能地体现了对涉及问题的意见的国际协商一致性。2)这些决议或协议以建议形式供国际上使用,并在此意义上为各国家委员会接受。3)为了促进国际上的统一,国际电工委员会希望各国家委员会,在其国内条件许可范围内,尽量采用国际电工委员会建议作为他们的国家规定。国际电工委员会建议与相应国家规定间的任何不一致处,应尽可能地在国家规定中明确指出。本国际标准由国际电工委员会57技术委员会(电力系统远动远方保护及其通信)编制。IEC495第2版废止并代替1974年第1版。本标准的文本以下列文件为基础:国际标准草案
57(CO)63
本标准投票通过的情况可见上表中的投票报告。投票报告
57(CO)69
附录 A为标准的附录。附录 B、附录 C、附录D为提示的附录。210
中华人民共和国国家标准
单边带电力线载波机
Single sideband power-line carrier terminalsGB/T7255--1998
eqvIEC495:1993
代替GB7255—87
目前发电、输电、配电系统的规模已发展得十分庞大复杂,只有使用与它规模及复杂程度相当并具有高度可靠性的专用通信系统才能安全、稳定、经济地运行。这样的通信系统常需提供以下业务:一一电话(调度、维护及行政电话),一远动,
一远方保护;
——数据传输;
—电报;
——传真;
—一负荷频率控制。
通信系统的通道可以是向公共电信部门租用的电路,也可以是电力部门自有的电路。或者,在国家规定许可情况下,同时使用这两种电路。这些电路的可用率要求很高,一般应采用多条路由,各路由的地理位置最好不同。
很多国家以电力线载波(PLC)作为电力专用通信系统的主要组成部分。一条由电力线载波连接的电路也可能通过另一种传输介质电路连接,例如点对点的无线电或架空明线等。实际的路由变换虽经预先安排,但一般都自动进行,难以事先确定。因此,通信系统中使用的各种设备的音频输入输出特性互相兼容是很重要的。有了这种兼容性,就可以提高不同制造广生产的设备的互换性及配合工作的能力。编制本标准的目的,在于实现不同制造厂生产的电力线载波机间以及电力线载波与其他传输介质间的兼容性,并规定电力线载波系统需要的设备特性。本标准适用于采用单边带幅度调制的基本载波频带为4kHz及2.5kHz的单路电力线载波机。多路载波机如何应用本标准见附录A(标准的附录)。1总则
1.1范围与目的
本标准适用于通过高压电力线传输信息的单边带(SSB)电力线载波机(PLC)。本标准的目的是规定单边带电力线载波机(图1)输入输出特性的建议值,并为理解这些建议给出定义说明。检验要求的各项试验应为国际电工词汇定义的型式试验(IEV151-04-15)。本标准为两种不同应用方式的电力线载波机给出以下定义:基本型载波机standard terminal音频侧为频带300Hz~3400Hz的四线接口及信令接口的载波机(图2)。这种载波机可以通过模拟接口接入由不同制造厂生产的不同设备组成的通信网。设备上可以附加300Hz~3400Hz频带以外的点对点通路(例如,远方保护通路)。复用型载波机 speech-plus terminal国家技术监督局1998-03-16批准1998-12-01实施
GB/T 7255--1998
音频侧为电话、数据,远方保护等多种接口的载波机(图3)。两种型式载波机一部分是共同的。共同部分的要求见5.2及5.3.1。阻波器
耦合电容器
音频侧
远方保护
数据传输
负荷颗率控制
音频侧
300Hz~3400Hz
额带内信号
电话信令
300Hz-3400Hz
懒带外点对点通
路信号(选用)
音额侧
电话(二
线或四线)
电话信令
电话额带
以上信号
远方保护
1.2引用标准
电力线载波机
电话信令
载波测
图1电力线载波机有关设备示意图A输人
A'输出
C 输入
C输出
电力线载波机装
电力线
瓣合点
结合设备
裁波测
图2基本型电力线载波机示意图
B输入
B输出
C 输入
C输出
D输入
D 输出
E输人
E输出
控制输人
F 控制输出
电力线载波机输入
图3复用型电力线载波机示意图
结合设备
载波侧
结合设备
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均242
GB/T 7255--1998
为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T13926.2—92工业过程测量和控制装置的电磁兼容性静电放电要求(eqvIEC801-2:1984)
GB/T13926.3—92工业过程测量和控制装置的电磁兼容性辐射电磁场要求(eqvIEC801-3:1984)
GB/T13926.4--92工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求(eqvIEC801-4:1988)
GB/T14430-93单边带电力线载波系统设计导则(negIEC663:1980)GB/T14598.3--93电气继电器第五部分:电气继电器的绝缘试验(eqvIEC255-5:1977)IEC38:1983IEC标准电压
IEC50(55):1970国际电工词汇(IEV)——55章:电报及电话IEC 50(151):1978国际电工词汇(IEV)~—151章:电磁器件
IEC255-4:1976电气继电器第4部分:他定时限单输入激励量量度继电器IEC255-22-1:1988电气继电器第22部分:量度继电器和保护装置的电气干扰试验1MHz脉冲群干扰试验
IEC721-3-1:1987
IEC 721-3-2:1985
电工电子产品应用环境条件储存电工电子产品应用环境条件运输IEC721-3-31987电工电子产品应用环境条件有气候防护场所固定使用IEC721-3-4:1987电工电子产品应用环境条件无气候防护场所固定使用IEC834-1:1988电力系统远方保护设备的性能及试验方法第1部分:窄带命令系统CCITT蓝皮书,卷V:1988电话传输质量,P系列建议CCITT蓝皮书,卷I.1:1988国际电话接续和电路的一般特性,建议G.100~G.181CCITT蓝皮书,卷I.2:1988国际模拟载波系统,建议G.211~G.5442定义
2.1总则
本标准采用下列定义。
本标准采用又未在本章定义的其他术语的意义见国际电工词汇(IEV)。此外,在附录B(提示的附录)中,还给出了一些有关通信术语的定义。2.2频带frequency bandvv99.net
2.2.1载波颊率范围carrier-frequency range供电力线载波系统使用的全部频带。2.2.2基本载波频带basic carrier-frequencyband在载波频率范围内划分的基本单元,即分配给一条电力线载波发送或接收通路的频带。2.2.3标称载波频带nominal carrier-frequencyband一个具体的电力线载波机的发送或接收工作频带。2.2.4电话有效传输频带effectively transmitted speech-band音频频带中传输电话信号的那部分,不包括电话信令通路。2.2.5信号有效传输频带effectively transmitted signal-frequency band音频频带中传输电力系统运行需要的信号的那部分,包括数据传输、远方保护及其他信号,可以包括电话信令通路。
注:在本标准中,术语“信号signal”常用于表示电话信号以外的上述电力系统运行所需要的数据传输等信号。2.3标称阻抗nominal impedance243
GB/T 7255--1998
设计输入输出电路采用的及技术特性要求的阻抗。2.4载波输出功率carrier-frequency output power2.4.1标称载波输出功率\nominal carrier-frequency output power在满足乱真输出要求及载波输出端(图2和图3的G点)终接阻值等于标称阻抗值的电阻负载情况下,载波机输出的峰值包络功率的设计值PEP。见附录B(提示的附录)。2.4.2平均载波输出功率mean carrier-frequency output power在与最低调制频率的周期相比足够长的时间内载波机的平均输出功率。在这段时间里,载波机的输出功率达到最大设计值。
峰值包络功率与平均功率的比值,取决于与复用信号有关的各因素,如电话电平,压缩器是否投人,各种信号的数量,形式、电平等。在正常工作条件下,该比值一般取为8.5dB~10 dB。注入高压线耦合点(图1)的功率,小于载波输出端测得的功率,有时要受到国家电信主管部门的限制。2
2.5乱真输出spurious emissions在标称载波频带以外一个或多个频率点的功率输出,包括谐波和交调产物,不包括位于标称频带边界点的输出。
3工作条件
3.1温度及湿度
装在机柜内的载波机,在IEC721-3-3规定并作以下修改的3K5级环境条件下工作,应能达到本标准的要求:
一高温
在每月温度达到十55℃时间累计不超过24h情况下,载波机应能不损坏地工作,允许性能暂时性降低。
一低温
工作温度的下限为0℃。
一凝露,结冰
正常工作时不会出现结冰现象。设备不应承受任何形式的水雾。进行维修工作时,将备品由温度较低的通信设备环境中取出,可能会短暂出现凝露现象。IEC721-3-3的表1(气候条件的分级)及图B5(3K5气候图)见附录C(提示的附录)。3.2、电源
3.2.1交流电源
交流电压标称值应符合IEC38表中提出的优选值。建议采用以下数值:电压:220V用户需要时110V
频率:50Hz,用户需要时60Hz
其他要求见表1。
3.2.2直流电源
直流电压标称值应符合IEC38表中提出的优选值。建议采用以下数值:48V。其他要求见表1。载波机应能在正极接地情况下工作。在载波机直流电源端子上测得的传导噪声电压不应大于3mV噪声计加权值,噪声计加权系数见ITU-T建议P.53,试验电路见图4。注
1本条所列各项要求将来可能修改,使之与电力系统远动通信领域内其他国际标准的相同条文更加一致。2国际电信联盟于1994年改组,成立电信标准化部门ITU-TSS及无线电通信部门ITU-RS,原CCITT及CCIR建议改称ITU-T及ITU-R建议。本标准采用这种表述方法。244
交流电源
直流电源
直流电源
4储存及运输条件
4.1储存条件
GB/T7255--1998
表1电源技术要求
电压允许偏差
频率允许偏差
谐波含量
电压允许偏差
纹波,峰峰值
(纸介)
10000μF
(电解)
+10%~-15%
+20%~—15%
电力线载波机
电力线载波机对直流电源的传导噪声的试验电路包装箱内的载波机(不单是设备本身)在储存中应能达到IEC721-3-1规定的1K5级要求。IEC721-3-1的表1(气候条件的分级)见附录D(提示的附录)。4.2运输条件
包装箱内的载波机(不单是设备本身)在运输中的要求取决于运输方法与途径。IEC721-3-2可作指南。
5电力线载波机输人输出特性要求5.1概述
在用一对载波机进行的全部试验过程中,两台载波机的载波输入输出端(图2和图3的G点)应以衰减器连接,衰减器的dB值不应小于标称载波输出功率的dBm值减15dB,衰减器的阻抗值与载波机匹配”。
A(dB) ≥Laom(dBm)—15 dB
式中:A衰减器衰减值;
标称载波输出功率电平值。
5.2载波侧
5.2.1载波频率范围
载波频率范围典型值为40kHz~500kHz,制造厂应说明符合此建议的产品率范围。5.2.2标称阻抗、回波损耗及分流损耗载波输入输出端的标称阻抗为7502(不平衡式)或15002(平衡式)。其他阻抗值可由制造厂与用户协商确定。
在标称载波发送频带内,回波损耗不应小于10dB采用说明:
1]此处原文是“衰减器的dBm值应等于…”,式中也是”=”号。采用时参照GB7255一87修改,提高了对设备的要求。
GB/T 7255-1998
标称发送及接收频带以外的阻抗,应使得在同一结合设备上连接的其他电力线载波机的分流损耗不大于图5所示数值。
收A发
+s++es+!
发送接收频带紧邻式
A,-20log(Vio/ Ve)
发或收
++g+bstgg!
发送接收频带有间隔式
电力线
载波机
Zom—截波输人输出端标称阻抗,A-分流摄耗,V1a—S断开时信号电平,Vie—S闭合时信号电平;Bn—标称载波题带;B-基本裁被频带图5单路电力线载波机分流损耗允许限值5.2.3对地平衡度
平衡式载波输入输出端的对地平衡度在工业频率(50Hz或60Hz)不应小于40dB。对地平衡度的试验电路见图6a)。
电力线
载波机
对地平衡度=20log(V//V.)(dB)(见ITU-T建议0.121,2.1)a)图2A,G点及图3B,D,E点试验电路图6对地平衡度试验电路
5.2.4乱真输出
电力线
GB/T 7255—1998
对地平衡度=20log(V,/V,)(dB)(见ITU-T建议0.121,2.7)b)图2A'点及图3B',D'.E'点试验电路图6(完)
乱真输出的最高允许电平如图7所示。测乱真输出时,建议以两个等幅正弦信号送入载波机调制,载波输出端终接阻值等于标称阻抗值的电阻负载。对于基本载波频带为4kHz的载波机,信号频率应为350Hz及3300Hz。对于基本载波频带为2.5kHz的载波机,信号频率应为350Hz及2300Hz。每个信号的幅值选择为可以产生规定的标称载波输出功率的1/4的数值。用适当带宽的选颊电平表测试各频率点电平。如载波机内装有限幅器,必须确保限幅器在测试时不产生限幅作用。Loom>40W的电力线载波机
LpLnom
—20dB
—30dB
—60dB-
-100dB
Lgm≤40W的电力线载波机
-14dBm
-24dBm
-34dBm
B—基本载波题带,Bn-标称波发送频带,LsD一乱真输出电平,Lnom——标称载波输出功率注:乱真输出以5.2.4方法测试。1)dB刻度用于标称截波输出功率大于40W的载波机。2)dBm刻度用于标称载波掩出功率等于或小于40W的载波机。图7单路电力线载波机标称发送颊带以外乱真输出最高允许电平5.2.5载波电平
载波机的标称载波输出功率及电平建议采用以下系列值:1 W/+30 dBm
2.5W/+34dBm
5 W/+37 dBm
10 W/+40 dBm
80 W/+49 dBm
GB/T 7255-1998
20 W/+43 dBm
160 W/+52 dBrn2J
40 W/+46 dBm
电话及各种信号的载波输出电平的分配由制造厂与用户协商确定。GB/T14430中有关建议可作工作指南,见附录E(提示的附录)3]。5.2.6频率准确度
载频的实际值与标称值相差不应大于土10Hz。5.3音频侧
以下要求适用于载波机不用压扩器情况。如使用压扩器,可参照ITU-TG系列建议的有关要求。GB/T14430中电力线载波系统采用压扩器的内容可作工作指南。:在5.2.5及5.3中,IEC495原提出以IEC663作工作指南。GB/T14430是参照采用IEC663制定的,两标准这部分内容一致。
5.3.1共同性要求
本条所列要求适用于基本型与复用型载波机。5.3.1.1自动增益控制
载波接收电平在调节范围内变化30dB时,电话及信号的音频输出电平的变化均应小于1dB。自动增益控制的时延特性应与远方保护要求相配合。5.3.1.2发送接收频率偏差
一对电力线载波机发送端输入的音频信号与接收端输出的音频信号频率偏差不应大于2Hz(ITU-T建议G.135)。
对于传送数据的电力线载波电路建议采用载频同步措施。5.3.1.3机内噪声
在对电力线载波机的音频输出端(图2的A'点或图3的B'点)测得的电话加权噪声电平不应超过一55 dBm0p。
测试时,除导频或抑制载频外,载波机不发送任何信号。5.3.1.4谐波失真
一对电力线载波机的谐波失真应在音频输出端(图2的A点或图3的B点)测量。在音频输入端(图2的A点或图3的B点)送入350Hz,一3dBm0的正弦测试信号,音频输出端测得的每个谐波分量应小于40dBmO。
5.3.1.5选择性
以频率为标称载波接收频带以外300Hz,电平为+10dBm0.的正弦信号加在载波机的载波输人端,音频输出端的输出电平应小于一55dBmO。对于基本载波颊带4kHz的载波机,以频率为标称载波接收频带以外4kHz或以上,电平为十20dBmo的正弦信号如在载波机的载波输入端,音频输出端测得的电平应小于一55dBmO。,对于基本载波频带2.5kHz的载波机,加在载波机的载波输入端的正弦信号的频率应为标称载波接收频带以外2.5kHz或以上,其他同前。以上试验信号由外部信号源发出,通过差接网络加在载波机的载波输入端。试验电路见图8。5.3.1.6标称阻抗及回波损耗
各音频输入输出端的标称阻抗应为600Q(平衡式)有效传输频带内的回波损耗不应小于14dB。采用说明:
21IEC495未提出标称载波输出功率及电平的建议。3]IEC495中无附录E。这部分内容很重要,GB7255--87中也有,本标准保留。参见前言。248
GB/T 7255-—1998
衰减器
电力线
毂波机
(被试机)
注:图中的A'B',D',E'及G点见图2、图3。图8选择性试验电路
5.3.1.7对地平衡度
电力线
戴波机
(导巍源)
各音频输入输出端在有效传输频带内的对地平衡度不应小于40dB。试验电路见图6a)及6b)。5.3.1.8电话信令通路
电话信令的调制方式及频带由制造厂确定。信令通路速率为30波特时,脉冲畸变不应大于10%。在发送端(图2或图3的C点)信令通路应通过没有电位的接点的开合或接地而工作;在接收端(图2或图3的C'点)信令通路应提供没有电位的接点或接地。信令输入端允许环路电阻可达500α。输出接点在电阻负载上切换能力可达72V,50mA。5.3.1.9限幅器
电话通路的限辐器应产生以下限幅效果:在输入信号为正弦波形,频率为300Hz与通路频率上限间的任意值时,限幅作用应于电平在3dBmo~0dBmo间开始。
音频输入信号增加到+15dBmO时,以实际均方根值非选择性电平表测量载波输出电平(图2和图3的G点)不应超过十3 dBm0。
5.3.1.10远方保护接口
基本型及复用型载波机都可设置专门的远方保护信号接口,包括音频信号输入输出电路及控制电路的接口及端子。
远方保护信号的标称频带可由制造厂确定。建议在远方保护输入输出电路与其他输入输出电路间加去耦措施。
与远方保护载波输出功率最大规定值对应的远方保护发送端输入电平值建议在0dBm~~一20dBm之间。与远方保护载波接收电平最大值对应的远方保护接收端输出电平值建议也在0dBm~一20dBm之间。特殊电平值由制造厂与用户协商确定。控制电路
通过控制输入端可使远方保护信号载波输出电平提升到最大规定载波输出功率值,并在发送或接收远方保护信号的短时间内(一般小于500ms)中断其他信号。控制输人端可在环路电阻达500α情况下工作。
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电力线载波电路工作不正常时,可通过控制输出端向远方保护设备发出告警信号,5.3.1.11耐压及电磁兼容性
耐压及电磁兼容性要求见表2及表3。耐压试验应在设备已可以运行但未通电情况下进行。电磁兼容性试验应在设备工作情况下进行。试验方法见表2、表3所列各有关标准的规定。试验后应检查设备能否正常工作。设备不应因试验而发生永久性损坏。
注:本条所列要求将来可能修改,使之与电力系统远动通信领域内其他国际标准相同条文更加一致。表2耐压技术要求
载波输入
交流电源
GB/T 14598
直流电源
>60 V,<300 V
GB/T14598
输入输出端子对地隔离
绝缘电阻
GB/T 14598,500 V
神击耐压
GB/T 14598.3
高频干扰试验
[EC 255-22-1
静电放电要求
GB/T 13926. 2
辐射电磁场要求
GB/T 13926. 3
电快速瞬变
脉冲群要求
GB/T 13926. 4
2 000 V(rms)
500 V(rms)
2 000 V(rms)
≥10M0
输出端
2 000 V
≥10 Mn
≥10MQ
音频端子
音频信号
≥10Mn
电磁兼容性技术要求
载波输入
5kv 5kv
输出端
5kv 5kv
2.5kv1kv2.5kV
5.3.2基本型载波机
5.3.2.1频带
音颊端子
音频信号
远方保护
IEC 834-1
≥10 M
远方保护
IEC 834-1
告警及信
令接点
≥10 Mn
告警及信
令接点
面板测
面板测
1kv0.5kv/1kv0.5kv1kv0.5kvl1k0.5kv8ky
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