电力线通讯(PLC)系统工程系列专刊(三)电力线通讯系统.pdf

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電力線通訊(PLC)系統工程系列專刊(三)─電力線通訊系統台電綜合研究所蒲冠志博士工研院資通所林俊良專案經理電力線通訊（PowerLineCommunication,PLC）技術從早期開始，多年來一直被電力公司用作電網控制的工具，而家庭用戶服務的功能需求中電力線通訊技術應用最早的是家電設備自動化網路部份，後來才逐漸發展到數據資料與影音的傳輸。在一般家庭中如果將一些用電器具與各種電腦設備加入電力線通訊模組則可利用現成電力線進行控制與訊息的交流，如此就可組成家庭自動化與小型區域網路。近年來由於寬頻網際網路的興起，一般民眾舉凡食、衣、住、行、育、樂等均可由網路上獲取資訊，同時，各種商業行為亦可透過網際網路的應用得到前所未有的便捷。雖然目前已經有xDSL，Cable與無線寬頻（Wi-Fi與WiMax）網路的發展，甚至往FTTx方向邁進，但是某些地區因為現有線路的限制（挖路權取得不易，無法佈置新線路等）與經濟效益考量，寬頻網際網路發展便受到限制。近幾年來因為通訊，電子與資訊技術的發展使得利用現有電力線進行寬頻應用得以施行。PLC發展現況【PLC相關技術與設備發展】由技術層面觀之，電力公司可以考慮利用一套完善的PLC系統建─1─ 構電力用戶迴路(ElectricalLocalLoop,ELL)及電力區域網路(ElectricalLAN,E-Lan)，其中內容包括：1.評定現有網路資源(Infrastructure)及終端設備的價值2.適合各種各樣拓樸結構的耦合及Net-conditioning設備3.適用各種寬頻技術的標準界面(StandardInterface)4.符合PLC系統的規範及標準5.未來發展的藍圖6.具高附加價值的內容及服務：如提供支援VoIP(VoiceOverIP)、VoD(Vedio-on-Demand)、AMR(AutomaticMeterReading)等服務品質管理(QoSMangaement)7.其它相關服務：業務諮詢、工程設計、IT整合、教育訓練、客服(HelpDesk)…等。最早進行的PLC示範計劃是由Nortel公司於1997年在英國曼徹斯特進行。Nortel沿著電力線裝設繼電器藉以增加資料訊號及過濾雜訊。但這些繼電器不僅產生大量電磁干擾，連在輸電網周遭的政府緊急服務也都無法利用無線電做連繫，以致於英國當局決定停用該系統。Noterl將這套系統移至德國再次實驗，但最後卻落得將系統出售予Siemens公司並被迫退出PLC市場。2004年2月，加拿大安大略省的SaultSaintMarie市所屬公用電力委員會在加拿大進行第一個PLC進行示範計劃。這次示範計劃採用採用差動式(Hybird)技術在中壓輸電線載運資料，並在電線桿上裝設無線─2─ 傳輸結點(亦作熱點，HotSpot)做為最後傳送媒介。而使用者利用無線網路裝置就可連上網路。這次示範計劃展現PLC所具有的優勢。用戶將可在全市任一電線桿150公尺內上網，而不再只能於家中或辦公室上網。AmperionofAndover公司提供本計劃連結輸電網到無線資料傳輸技術，該公司在北美已有十二個試驗性的市場在運作。美國Cinergy電力公司與合作夥伴CurrentCommunication公司於2004年3月在美國Ohio、Indiana及Kentucky三個州提供150萬用戶PLC服務。這項決定是根據進行示範計劃時，系統的高效能與極高的顧客滿意度所做成的。Cinergy系統與SaultSaintMarie系統不同處在使用客戶家中或辦公室的插座做為連結網路的方法。CurrentCommunication公司製造的數據機不需要另外安裝，使用者只需將數據機插上插座，就可將輸電網路轉換成為區域網路。而在另一端，消費者只要用一條網路線連結即可上網。Cinergy同時也提供語音與資料整合服務。西班牙為目前進行PLC示範計劃最積極國家之一，國內三大電力公司分別與日本三菱或住友公司(SumitomoCorp.)合作進行。Iberdrola是西班牙第二大電力公司，其PLC網路技術及設備採用DS2公司研發，由日本Toyocom製造的晶片組。Tecnocom公司為DS2全球首選的合作夥伴，在研發高效能、低成本PLC晶片及軟體技術上，具有領先的地位。DS2是一間晶片設計及供應公司，但皆委外製造。目前DS2晶片組的資料傳輸率最快達到200Mbps的傳輸速度。DS2晶片組使用範圍很廣，在中壓輸電網上，使用在結點(Nodes)中可提供骨幹傳輸；在低壓電線中使用於繼電器(Repeater)可以進入網路；使用在邏輯閘(Gateways)當中，可讓建築物連上網路；使用在CPE設備中，如數據機及轉換盒(SET-TOPBOX)，適用於任何家庭插座。─3─ 西班牙三大電力公司在各自的示範計劃測試時，使用不同的晶片供應商所提供晶片。在Barcelona、Seville、SantiagodeChile(Chile)及Zaragoza各地區的測試中，西班牙第一大電力公司Endesa使用ASCOM(瑞士公司)及DS2的晶片；Iberdrola電力公司在Madrid、Toledo及Valencia的測試，晶片是由NAMS(以色列公司)、ASCOM及DS2提供；第三大電力公司UnionFenosa在Guadalajara及Madrid地區的測試，使用的是Main.net(以色列公司)及DS2的晶片組。【各國發展PLC現況】下圖為至2004年全球各地進行PLC示範計劃情形，共計有四十國家在超過八十個地點進行，也顯示出全世界對PLC皆感興趣。圖：PLC全球示範計劃分佈圖資料來源:AuthorDLittle,2004歐盟於先前成立OpenPLCResearchAlliance(以下簡稱OPERA)，並提出一個為期四年(2004~2007)的兩階段計劃。OPERA第一階段(2004~2005)係在全歐洲地區進行PLC各項試驗，包含利用PLC提供寬頻服務、與智慧型電表結合之運用、PLC應用在保全及老人安養系統…等，並提出相關白皮書(WhitePaper)；第二階段(2006~2007)則將PLC全面商業化並拓展至全歐洲。OPERA對於發展─4─ PLC的態度是希望全歐洲民眾能使用寬頻及相關資訊服務，因此採取與其它寬頻技術(ADSL,CABLE…)共存之方式，而非冀望以PLC的優勢(安裝方便、成本低、傳輸速度驚人…等)壟斷歐洲寬頻市場。下表為OPERA期望經由PLC系統所能達成之各項目標。表：OPERA各項目標（資料來源:OPERA）美國政府目前也致力於PLC技術發展，白宮於2004年4月所提出美國寬頻政策白皮書即明確指出美國政府對PLC技術的期待，希望經由此一技術，讓用戶透過任一電力插座皆可連結網際網路。聯邦通訊委員會(FederalCommunicationsCommission,FCC)對PLC技術也表示支持，並在2004年10月公佈完整PLC相關法規規定。電子電機工程師協會(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,IEEE)也已成立專責小組，全力訂定PLC周邊硬體之標準及協定─IEEEP1675，預訂於2006年完成。位於維吉尼雅州的Manassas市在2004年初提供PLC商業化的服務，而這也是全美第一個將PLC技術商業化的城市，在此之前，Masassas市已進行16個月相關測試計畫。Manassas市與ComTec公司簽─5─ 定Revenue-SharingAgreement，對Manassas市民提供所有PLC服務所需之軟、硬體、內容及人力皆由ComTec公司負責，市政府只提供輸電線、專業電力人員及60英哩的光纖做為主幹。收費標準則依PLC在Manassas市寬頻市場市佔率收取，市政府最多可收取40%的金額。於此同時，紐約州的ConEdision電力公司也利用旗下電力網(PowerGrid)在曼哈頓測試PLC，並轉投資PLC系統整合龍頭的Ambient公司，金額達140萬美金。圖：美國PLC測試計畫資料來源:ArthurD.Little,20042005年7月，網路搜尋引擎巨擘Google、媒體業者Hearst及高盛銀行宣佈共同投資美國Current通訊集團一億美金，協助該集團進行PLC相關研究及測試。IBM公司也於2005年初宣佈與CenterPoint公司合作，提供PLC寬頻服務。日本政府於2001至2003年以PLC會對無線電產生干擾為由禁止日本境內所有PLC測試，但在2003年度日本IT政策中允許企業對電線通信進行研究。因此日本總務省在2004年1月底有條件的解除了示範計劃的禁令。2004年7月底止已有七家公司申請試驗獲准，包括二間電力公司─東京電力公司及九州電力公司(KyushuElectricPowerCo)，外─6─ 加五間電力相關設備製造商─松下電器(MatsushitaElectricIndustrialCo,Ltd)、松下電工(MatsushitaElectricWorksLtd)、三菱電機(MitsubishiElectricCorp)、LinecomCompanyInc、PreminetInc。試驗地點總計13個，其中11個位於關西及九州等西日本地區。截至2004年4月底為止，已有三菱電機和日本LINECOM實施並完成了各自的試驗。三菱電機除在日本境進行PLC測試外，另於西班牙地區與Endesa及Iberdrola兩家電力公司合作建制PLC系統。東京電力於2004年8月30日宣佈，從即日起到2005年3月底，將在該公司的住宅內進行最高速度為200Mbps的PLC實驗。東京電力表示，200Mbps為目前全球最快的電力線通信速度。東京電力已開始在公司員工住宅等4處進行PLC的實驗。在開發200Mbps調製解調器的同時，該公司已經向日本總務省關東綜合通信局申請了在自有住宅中的兩處進行實驗。實驗將使用住友電工開發的200Mbps電力線通信調製解調器，驗證集中住宅中減少電磁波洩漏的技術。2005年1月日本SONY公司、Matsushita公司及Mitsubishi公司共同宣佈成立消費電子─電力線聯盟(CE-PowerlineCommunicationAlliance,CEPCA)，後續又有6間公司加入此一聯盟，分別為Hitachi公司、Matsushita公司、Pioneer公司、Sanyo公司、Toshiba公司及Yamaha公司。該聯盟成立目的是建立日本PLC技術規格，並鼓勵消費性電子產品商及資訊技術公司投入發展PLC周邊相關軟、硬體設備。中國大陸方面，中國電力科學研究院自1999年開始從事高速PLC的研究工作，開發了2Mbps、14Mbps、45Mbps等高速PLC系列產品。目前更有多個省進行小規模社區示範性計劃，如”電通”早已透過旗下”中電飛華公司”提供北京多個社區PLC寬頻服務，並於2004年2月初向億力公司訂購一萬台”電力貓”。除此之外，由深圳國電科技發展─7─ 公司控股，作為中國電網公司系統內專業生產電力線通信(PLC)產品的深圳市國電科技通信有限公司率先於2004年在大陸各省推出200Mbps電力線接入產品及解決方案。該200Mbps產品成功地突破了其前兩代產品(14Mbps、45Mbps)頻寬不夠、傳輸距離相對較短的技術瓶頸。另外在2004年3月11日，PowerWAN公司宣佈將在四川及江蘇省進行總金額達3千5百萬美金的PLC示範計劃，預計提供40萬戶PLC服務，包含一般用戶及商業用戶。截至2004年1月底止，台灣地區上網人口已達1264萬人，上網率達61.01%，其中寬頻網路使用人數達903萬，而行政院「2008年數位化台灣(e-Taiwan)計劃」之「寬頻到府600萬戶」，目前達成率五成一(51.15%)家庭使用寬頻上網，用戶數約330萬戶，距600萬戶目標仍有一定距離，PLC系統或許可做為參考方案之一。台灣地區家庭寬頻上網比例60.00%40.00%20.00%0.00%北部中部南部東部比例55.28%51.04%43.92%28.30%圖：台灣地區家庭寬頻上網比例下節將針對寬頻電力線通訊（BroadbandoverPowerLines,BPL）系統作較完整的介紹，包括系統的構成與設備等。電力線通訊系統電力線通訊顧名思義就是利用既有電力線，將數據或資訊以數位訊號處理方法進行傳輸。此技術基本上乃設計於「最後一哩」解決方案之一，而並非為了取代整個通訊網路，所以整個電力線通訊架構上─8─ 乃利用電力系統中的「配電系統」部分（配電網路與家庭電力網路）。電力系統發電輸電配電用戶端通訊網路LVPLC骨幹網路最後一哩圖：電力系統與通訊網路示意圖上圖所示為電力系統與通訊網路對照，上半部電力系統部分可分為發電、輸電、配電與用戶端線路（售電）四部分。由發電廠產生電力後，經由超高壓輸電系統（345/161/69KV）將電能傳送到用電地區，然後將此超高壓系統轉換成配電等級系統（11.4/22.8KV），最後再轉換成一般市電（110/220/380V）進入用戶。下半部則為一般通訊網路，其中則大致分為骨幹網路與「最後一哩」（含接取與用戶線路兩部分）兩大部分。電力線通訊部分即利用電力系統中配電系統與用戶端線路進行測試，其中包含了電力系統的中壓（11.4/22.8KV）與低壓線路（用戶端，110/220/380V），所以基本上電力線通訊又可分為中壓電力線通訊與低壓電力線通訊（連接用戶），系統組成示意圖如下圖所示。圖中紅色線路（外圈粗線）表示電力線通訊部分，此系統包含中、低壓部份，變電所到桿上變壓器間屬中壓配電線，也就是中壓電力線通訊─9─ 系統，桿上變壓器到用戶屬低壓配電線，也就是低壓電力線通訊系統。發電廠桿上變壓器變電所低壓配電線運轉中心輸電線光纖網路中壓配電線變電所配電室變壓器圖：PLC系統概圖一般來說，電力線通訊系統的應用可分為兩種，一種為光纖網路連接到變電所然後透過中壓PLC與低壓PLC連接到用戶。另一種則光纖網路連接到桿上變壓器，然後直接以低壓PLC連接到用戶。然無論何種PLC方式，其背後骨幹網路（Backbone）均為光纖網路。電力線通訊設備上一節提到電力線通訊乃將高頻訊號以各種調變技術載上現有電力系統中的電力線，以電力線為傳輸媒介而達到通訊目的，所以為了將訊號載到電力線上就必須有設備來達成此目的。因為電力線對於通訊的世界來說是屬於高壓（110V/220V/11.4kV/22.8KV），基本上通訊收發模組無法直接連上電力線，此時就必須仰賴電力耦合器來達成，所以電力線通訊設備包含通訊傳輸設備與電力線耦合器兩大項，本節將依此來加以介紹。─10─ 【電力線通訊傳輸設備】電力線通訊乃將高頻訊號以各種調變技術載上現有電力系統中的電力線，以電力線為傳輸媒介而達到通訊目的。如上一小節所提，電力線通訊分為中壓電力線通訊與低壓電力線通訊，因應不同線路環境與品質必須設置適當設備，以電壓等級區分則分為中壓設備與低壓設備，若以系統區分則包含頭端設備（HeadEnd），閘道器（Gateway，Repeater）與用戶屋內設備（CustomerPremisesEquipment，CPE）。一個完整PLC系統設備包含頭端設備（HeadEnd）、中繼器（Repeater）與用戶端設備（CPE或稱PLCModem）。頭端設備負責中繼器與CPE的安裝與管理（註冊，QoS管理等），中繼器則為當訊號過弱時強波用，另外CPE則可插於家中各電力插座上，當作與各種電腦設備連接的數據機而連上網路，因為CPE可以移動，所以具有方便性與可攜性。以下將針對上述設備作介紹。1、頭端設備（HeadEnd，HE）頭端設備在系統中所扮演為系統管理者（分配）角色，負責電力線通訊系統中各個設備的安裝、註冊與管理（如HomeGateway、Reapter與CPE的註冊與設定），系統通訊品質的管控（QoS），頻寬的管控等。頭端設備管轄區域內的數據機若沒有向HE註冊，將無法正常使用，頭端設備如下圖所示。─11─ 圖：頭端設備頭端設備正面有電源開關其各式狀態指示燈，包括電源指示燈，連線指示燈（此設備是否處於連線狀態-online）等。另外背面主要有一些連接頭，如電力線耦合器連接頭與狀態指示燈，乙太網路連接頭串接埠連接頭。頭端設備基本上分成數位與類比兩大區塊，其中數位部分包含以下設備：óDSS9001óClockcircuitryandcrystalsóMemorydevicesóRealtek’sRTL8201BLSinglePort10/100MFastEthernetPhyceiveróRealtek’sRTL8150LUSBtoFastEthernetcontrolleróVoIPSLIC(SI3210-KT)óVoIPDSP(TMS320VC5402)óPowersupplies另外類比部分主要特性如下所示：óAnalogFrontEnd(AFE)basedonDS2’sDSS7700PLCAnalogChip─12─ óAGCintransmissionandreceptionóMaximumPSDtransmitted(30MHzsignalbandwidth):-56dBm/Hz(Boostversion:-53dBm/Hz)óProgrammabletransmissiongain:27dB&15dB(Boostversion:30dB&18dB)óProgrammablereceptiongain:-12dBdownto+30dB,in6dBstepsóMaximumsignalfrequency:34MHzóCouplingunitintegratedontheboardóPowersupplyintegratedontheboardóCoexistencefiltersonboardóMinimumrequiredreceivedpowerlevel:-70dbm(withoutanyenvironmentnoise)óDynamicRange:87dB由於電力網路環境中有些干擾，為了避開干擾源而使訊號傳送能夠順利，於是頭端設備設計有訊號傳送頻段可變化設計，也就是利用網管系統可以依照環境需求改變訊號傳送頻段。其中共分為六種模式，使用者可依需求自行設定。ModeBandWidthFromToMHz(MHz)(MHz)11031321013.523.531024344203235201434630434表：頭端設備運轉模式─13─ 2、用戶屋內設備（CustomerPremisesEquipment，CPE）顧名思義此設備為置於用戶端以連接電腦設備。此設備以電力線傳輸方式與頭端設備相通，另一端為乙太網路或USB與電腦設備相連，此設備主要有一片CPE卡。此設備可提供一般網路連接（InternetAccess）與網路語音（網路電話，VoIP）功能，但是此CPE必須向頭端設備註冊後方能經由HE於網路中進行資料存取與其他功能。因本文所建立測試系統為考慮不同設備商之間的差異，故特意購置不同廠商之設備如圖法國DefiDev與圖日本Mitsubishi所示。圖：DefiDev用戶屋內設備圖：MITSUBISHI用戶屋內設備各個指示燈分別所代表意義為是否處於連線狀態（online）與目─14─ 前訊號強度，另外有一個電源指示燈。以上兩家設備除了造型不同外，面板設計也不同。DefiDevCPE一些連接頭如電話線連接頭，通用埠連接頭（USBConnection，連接外部電腦，設備設定使用）與乙太網路連接頭（EthernetPort，連接電腦設備）等均於前面板上，然MitsubishiCPE則將這些連接頭置於背面。不過這兩家對於電力線耦合器的設計則一致設計於設備內，而非如第一代須有外加電力線耦合器。其中MitsubishiCPE規格如下表所示。表：MitsubishiCPE規格用戶屋內設備基本上分成數位與類比兩大區塊，其中數位部分包含以下設備：óDSS9001óClockcircuitryandcrystalsóMemorydevicesóRealtek’sRTL8201BLSinglePort10/100MFastEthernetPhyceiveróRealtek’sRTL8150LUSBtoFastEthernetcontrolleróVoIPSLIC(SI3210-KT)óVoIPDSP(TMS320VC5402)─15─ óPowersupplies上述提到本設備具有VoIP功能，此功能主要依據下列標準所設計：Softwarefeatures:óITU-TH.323Version4compliantóH.450,includingsupplementaryservices.1,2,4,7óH.245Version8óH.245tunnelingóH.225Version4óCallerIDthroughQ.931messagesóH245UserInputIndicationforout-of-bandDTMFsignalingAudiosubsystemfeatures:óITU-TH.323Version4compliantóG.711(A-lawandu-law),G.723.1,G.726andG.729A/BóDTMFdetection/generationóT.38real-timefaxoverH.323óG.165/G.168echocancellationóVoiceactivitydetectionóComfortnoisegenerationóFax/modemtonedetection另外類比部分主要特性如下所示：óAnalogFrontEnd(AFE)basedonDS2’sDSS7700PLCAnalogChip─16─ óAGCintransmissionandreceptionóMaximumPSDtransmitted(30MHzsignalbandwidth):-56dBm/Hz(Boostversion:-53dBm/Hz)óProgrammabletransmissiongain:27dB&15dB(Boostversion:30dB&18dB)óProgrammablereceptiongain:-12dBdownto+30dB,in6dBstepsóMaximumsignalfrequency:34MHzóCouplingunitintegratedontheboardóPowersupplyintegratedontheboard3、中繼器（Repeater）在電力線通訊網路中若線路過長，由於訊號衰減的原因，訊號將無法直接由HE與CPE進行通訊，此時必須於線路中將訊號加強，然後再將訊號往下傳遞。中繼器（Repeater）於電力線通訊網路中即扮演訊號重整與訊號加強的角色，在線路中尋找適當地點安裝此設備方能使電力線通訊網路順利連通。Repeater基本上可分為「分時」（TimeDivisionduplex，TD）Repeater與「分頻」（FrequencyDivisionduplex，FD)Repeater。在一個較小網路中一般採用TDRepeater，而較大型網路則建議採用FDRepeater。─17─ 圖：TDRepeater圖：FDRepeaterTDRepeater僅有一片卡，利用分時技術將頭端設備訊號重整後向下游傳送訊號，此時採用相同訊號頻段。FDRepeater僅有2片卡，一片扮演CPE角色，另一片則扮演HE角色。對於頭端設備（HE）而言，其中的CPE卡將負責接受訊號，將訊號重整後送到HE卡，此時HE卡將所接收到訊號傳送到指定的用戶設備端（CPE）。此時Repeater2片卡將以不同頻段範圍傳送訊號，同時此HE卡扮演對下之用戶端設備─18─ 之管理與註冊之角色。Repeater面板上有多個指示燈與重置按鍵（Reset）。各個指示燈所代表意義為，óLINK—指示是否處於連線狀態（online），亮燈意味連線狀態，不亮則意味離線狀態。óPL—CPE是否與HE在傳資料，若是則此燈會閃爍。óHardDisk—此HomeGateway是否正在處理資料，若是則此燈會閃爍。óPower—電源指示燈。4、中壓設備（MVNode）如前述，電力線通訊應用在通訊網路中「最後一哩」，即利用電力系統中配電系統與用戶端線路，其中包含了電力系統的中壓（11.4/22.8KV）與低壓線路（用戶端，110/220/380V），所以基本上電力線通訊又可分為中壓電力線通訊與低壓電力線通訊（連接用戶），本小節即介紹中壓電力線通訊設備。中壓設備基本上所用技術與前面所述低壓設備大致相同，只因為電力環境的不同，所以此設備韌體與低壓設備稍有不同，如下圖所示。圖：電力線通訊中壓設備示意圖─19─ 圖：電力線通訊中壓設備實體圖中壓設備可有兩片中壓卡與一片低壓卡，也就是利用此設備可跨越中壓與低壓電力線通訊應用。另外為了防範電源供應的中斷，此設備設計上可外接不斷電系統，以確保若系統電源供應中斷時設備仍能正常運作。圖：中壓設備不斷電系統運作示意圖【電力線通訊耦合器】電力線通訊乃將高頻訊號以各種調變技術載上現有電力系統中的電力線，以電力線為傳輸媒介而達到通訊目的，所以為了將訊號載到─20─ 電力線就必須有設備來達成此目的。因為電力線對於通訊的世界來說是屬於高壓（110V/220V/11.4KV/22.8KV），基本上通訊收發模組無法直接連上電力線，此時就必須仰賴電力耦合器來達成，所以電力線通訊設備包含通訊傳輸設備與電力線耦合器兩大項，本節將依此來加以介紹。電力線通訊傳輸設備均為電子設備，通常不能直接接觸高電壓（一般電子設備電源通常為±5V，±10V或±12V），所以必須有設備將訊號載到高電壓上，也就是電力耦合器。所以說，電力線通訊網路設備除了通訊傳輸設備外，連接這些設備到電力線上的耦合器亦扮演相當重要的角色。通常電力線耦合器以特性而言可分為電感性耦合器與電容性耦合器，以用途來區分則可分為低壓用與中壓用。一般而言，低壓用耦合器用於用戶端設備，如下圖所示。電感性耦合器安裝時直接夾於電力線上，不需與電線直接接觸，安裝上很方便，甚至可於活線情況下進行安裝，所以有安裝方便與不必停電的好處。電容性低壓耦合器與電力線直接接觸，所以必須考慮絕緣與保護問題，安裝時必須作短暫性的停電。圖：電感性低壓耦合器─21─ 圖：電容性低壓耦合器由於電力線通訊於通訊網路中負責「最後一哩」的角色，相對應於電力系統而言為電力系統中的配電系統，此部份包含了中壓（11.4KV，22.8KV）與低壓（110V，220V）。上述為低壓電力線耦合器，適用於室內。另外中壓耦合器一般用於接取端的配電線路上，由於電壓等級較高，所以必須有良好的絕緣處理，相同的中壓耦合器亦可分為電感性耦合器與電容性耦合器。中壓電感性耦合器樣式猶如電力線上所使用之比流器（CurrentTransformer，CT），其中細線末端猶如BNC接頭為訊號線，也就是利用電磁感應原理將訊號載入電力線，或從電力線將訊號擷取出來，此電力線耦合器在載波頻率下必須有良好頻率響應，以避免訊號飽和或失真。此中壓電感性耦合器安裝方式直接將耦合器夾於電力線上，此時須注意必須將地線折回一起夾住，此目的為消除地線的影響，直接將訊號耦合到內部導線上。中壓電容性耦合器外型猶如高壓絕緣礙子。因為電容性耦合器為直接與電力線接觸，同時應用於中壓等級，此時絕緣安全將是一個很大考慮因素，所以中壓電容性耦合器通常必須有足夠安全距離與絕緣材料進行絕緣。此圖中下方BNC接頭即外接訊號線接頭。此電容性耦合器安裝方式如圖3-19所示，通常從電纜線絕緣礙子上方引接，必須保持足夠安全距離，此時物必須確認電力線為停電狀態下方可進行作業。─22─ 圖：電感性中壓耦合器圖：電容性中壓耦合器─23─ 圖：電感性中壓耦合器安裝方式圖：電容性中壓耦合器安裝方式─24─