2024年5月20日发(作者：桓萦心)
论述ESB2000i载波机话音接口解决方案
华东电力调度局将洛河-平圩-肥西500kV电力线载波机更换为西门子
ESB2000i后，高频保护复用通道能正常投入使用，但作为载波机基本功能的话
音通道未能开通，不能不说是件遗憾的事。我针对所存在的问题进行分析和研究，
发现话音接口方面存在设计缺陷并予以改造，成功开通话音通道。
1 电力系统通信的作用
1.1 通信的概念
通信是指相互交换信息，以用电或电子的方法传递信息的方式叫电气通信，
载波通信就属电气通信的范畴。
1.2 电力系统通信
电力工业的任务是经济、安全地生产和输送电能。为了将电能从发电厂输送
到负荷中心，往往将很多发电厂、变电站通过电力线相互连接起来，成为一个区
域性的电力系统。
电力系统运行的特点是发电、供电和用电在瞬间同时完成，为确保这一系统
的正常运行，应设有生产调度、继电保护、远动和计算机系统，需要通信网络来
传送这些信号。公用通信网在质量和功能等方面，难于满足电力系统的要求，如
电力线路一般经由各级调度、变电站和电厂等，而邮电线路一般经由城镇，两者
路由不全一致。在对通道的可靠性方面，公用通信网亦难完全满足要求。因此，
电力系统应设有自建的专用的通信网。
1.3 电力系统采用的通信方式
通信按传递信息的信道不同，可分为有线通信和无线通信两大类。有线通信
是利用导线来传递信息的通信方式。根据传递信息的导线结构不同，有线通信又
分为明线通信、电缆通信、电力线载波通信、光纤通信等多种具体的通信方式。
无线通信是利用电磁波在空间辐射来传递信息的通信方式。根据用来传递信息的
电磁波的一些特征，如波长和传播特点，又可分为短波通信、超短波通信、微波
中继通信、散射通信、卫星通信等通信方式。
2 电力线载波通信
在电力系统中，为了输送电能架设了大量的电力线路，利用电力线来实现载
波通信是电力系统中特有的通信方式，它具有经济、及时、稳定、可靠、不易被
破坏等特点。采用这种通信方式，不必单独架设线路和维护线路，这就不仅设备
投资和运行费用经济，而且还可缩短基建周期。
2.1 电力线载波通信的基本原理
电力的专用通信网主要用来传输电话和数据信号，为电力系统管理和控制服
务，主要包括语音信号、远动信号、远方保护信号。电话信号有三种频带：宽频
带是300～3400Hz；一般频带是300～2400Hz；窄频带是300～2000Hz。远动
信号中包括电力系统中远方监控所需传输的遥测、遥信、遥控信号，远方保护信
号一般是指高频保护。
电力载波通信的实现，主要分为三个阶段：采用调制器将原始信号变为高频
信号；传输到对方后利用滤波器将高频信号区分出来；再用解调器将高频信号恢
复为原信号。
2.2 电力载波通信呼叫系统的制式
载波通信设备中，呼叫系统的制式分为幅度键控和频率键控两类。幅度键控
是发送端控制送往接收端呼叫信号的幅度，即发送或停送呼叫信号以幅度的有无
为持征。频率键控是控制送往接收端呼叫信号的频率而呼叫信号的幅度不变。在
幅度键控中包括带内单频、带外单频、带内双频等几种方式。
3 ESB2000i载波机简介
3.1 ESB2000i载波机特点
ESB2000i型数字载波机采用大规模集成电路，用计算机对设备进行调节和
控制。20kHz以下的所有信号由数字信号处理器（DSP）进行处理，设备内各种
信号的控制与监测全部由微处理器完成，通过与微处理器连续的PC机运行用户
程序，可以按照程序菜单的要求，非常方便地对设备的各种参数和要求传输的功
能进行设置。设备的设计采用模块化结构，可以通过插入不同的音频接口，满足
不同的要求，这些音频接口包括话音接口（MFS）远动/数字接口（NFD）、远程
用户意见接口（TLN）、数字接口（FWT）和保护接口（ISWT）等各种接口与其
他设备连接的电平、电压、信号方式范围都很宽，能适应各种设备的要求。
与其他载波设备相比，ESB2000i载波机具有鲜明的特点：
（1）音频接口全部数字化，高频部分仍是模拟的。信号经过数字调制器转
化为中频信号IF1，IF1信号再经过两次抑制载波，单边带SSB幅度调制到高频
HF信号，传输到线路。
（2）保护信号和话音信号采用交替复用方式。
（3）自动频率控制AFC，自动增益控制AGC，线路均衡。
（4）呼叫信号采用移频键控方式，中心频率为3780Hz。
3.2 ESB2000i载波机话音接口NFS盘功能
NFS盘提供话音接口，通过两线或四线同ECS6384交换机连接，可以和肥
西、洛河进行公务联络，方便对载波机的测试维护。呼叫信号移频键控方式，占
线时呼叫信号频率为3810Hz，空闲时呼叫信号频率为3750Hz。
4 ESB2000i载波机话音接口问题原因分析
ESB2000i载波机正常工作时，发现在并未取机呼叫的情况下，S2发信（对
应M线）灯常亮，表明载波机已占线。怀疑是否逻辑接反了，给ESB2000i的M
线（S2 in）送信号（模拟占线、空闲状态），S2发信灯状态不变，保持常亮，排
除了逻辑接反的可能。
于是将M线两侧隔开，分别测试ECS6384交换机和ESB2000i载波机两侧，
发现两侧均有电源供电且极性相反，这就是S2发信灯常亮的原因。由此可见，
我们只要将两侧供电改由单侧供电，问题就应解决。由于ECS资料不全，不易更
改，另外原设计（如图1所示）中M线采用的是交换机供电方式。为尽量与原
设计保持一致，我们决定仍采用交换机供电方式，从ESB2000i随机图纸、资料
可知，NFS话音接口盘中提供了内部供电或交换机供电两种方式以供选择。图2
为厂家提供的采用外部供电方式的原理接线图。图中要求交换机必须提供一对线，
而现场的ECS6384交换机只提供一根M线，另外现场A14端子根本没有接线，
图纸与实际不符。
现在再来看一看图3所示的NFS话音接口盘的原理图（图中只标出有关部
分）。图中表明本接口板是通过X25跳接线来选择供电方式的，X25与X26相
连选择内部供电，而X25与X24相连则选择外部交换机供电。另外，我们注意
到S2 in（M线）、压扩器控制线（Komp/VD）均与X25相连，并都通过它的跳
接线来选择供电方式。由于这两个信号存在这个公共部分，因此这两个信号要么
同时选择内部供电，要么同时选择外部供电，不可能单独进行选择。让我们回过
头来看一看原设计方案，如图1所示，原设计中，S2 in采用交换机供电，而
Komp/VD则采用载波机内部供电。这与上述两者只能选择同一供电方式的情况
相冲突。
5 ESB2000i载波机话音接口改造方案
鉴于以上分析，如果按照原设计方案，将S2 in予置成外部供电，则势必导
致Komp/VD也为外部交换机供电（与ECS6384交换机只提供空接点相矛盾），
且与原设计出现出入，致使首尾不能相顾。因此，在采取技改措施时，需要考虑
两者之间的关联性。通过分析，认为图4所示的方案能很好地解决这种问题。该
方案与原设计基本相符，改动较小，且又易于实施。具体做法为：
（1）将X25与X26跳开，然后将X25就近接地。
（2）利用端子上空线将交换机Komp/VD中NO端子至A31的连线改接至
A14，再经由X24连至X26（+48V）。
经过以上简单变动，满足了S2 in采用交换机供电、Komp/VD采用载波机
内部供电的原设计要求，实验也验证了此措施的可行性，至此接口问题得到了圆
满解决，成功实现洛河-平圩-肥西间的载波通信。
参考文献
[1] 华东电力调度局.ESB2000i电力线载波机使用说明书
[S].
[2] 500kV POWER LINE CARRIER COMMUNICATION of LUOHE-PINGWEI-
FEIXI，DONGSHANGQIAO-FANCHANG，SIEMENS.
2024年5月20日发(作者：桓萦心)
论述ESB2000i载波机话音接口解决方案
华东电力调度局将洛河-平圩-肥西500kV电力线载波机更换为西门子
ESB2000i后，高频保护复用通道能正常投入使用，但作为载波机基本功能的话
音通道未能开通，不能不说是件遗憾的事。我针对所存在的问题进行分析和研究，
发现话音接口方面存在设计缺陷并予以改造，成功开通话音通道。
1 电力系统通信的作用
1.1 通信的概念
通信是指相互交换信息，以用电或电子的方法传递信息的方式叫电气通信，
载波通信就属电气通信的范畴。
1.2 电力系统通信
电力工业的任务是经济、安全地生产和输送电能。为了将电能从发电厂输送
到负荷中心，往往将很多发电厂、变电站通过电力线相互连接起来，成为一个区
域性的电力系统。
电力系统运行的特点是发电、供电和用电在瞬间同时完成，为确保这一系统
的正常运行，应设有生产调度、继电保护、远动和计算机系统，需要通信网络来
传送这些信号。公用通信网在质量和功能等方面，难于满足电力系统的要求，如
电力线路一般经由各级调度、变电站和电厂等，而邮电线路一般经由城镇，两者
路由不全一致。在对通道的可靠性方面，公用通信网亦难完全满足要求。因此，
电力系统应设有自建的专用的通信网。
1.3 电力系统采用的通信方式
通信按传递信息的信道不同，可分为有线通信和无线通信两大类。有线通信
是利用导线来传递信息的通信方式。根据传递信息的导线结构不同，有线通信又
分为明线通信、电缆通信、电力线载波通信、光纤通信等多种具体的通信方式。
无线通信是利用电磁波在空间辐射来传递信息的通信方式。根据用来传递信息的
电磁波的一些特征，如波长和传播特点，又可分为短波通信、超短波通信、微波
中继通信、散射通信、卫星通信等通信方式。
2 电力线载波通信
在电力系统中，为了输送电能架设了大量的电力线路，利用电力线来实现载
波通信是电力系统中特有的通信方式，它具有经济、及时、稳定、可靠、不易被
破坏等特点。采用这种通信方式，不必单独架设线路和维护线路，这就不仅设备
投资和运行费用经济，而且还可缩短基建周期。
2.1 电力线载波通信的基本原理
电力的专用通信网主要用来传输电话和数据信号，为电力系统管理和控制服
务，主要包括语音信号、远动信号、远方保护信号。电话信号有三种频带：宽频
带是300～3400Hz；一般频带是300～2400Hz；窄频带是300～2000Hz。远动
信号中包括电力系统中远方监控所需传输的遥测、遥信、遥控信号，远方保护信
号一般是指高频保护。
电力载波通信的实现，主要分为三个阶段：采用调制器将原始信号变为高频
信号；传输到对方后利用滤波器将高频信号区分出来；再用解调器将高频信号恢
复为原信号。
2.2 电力载波通信呼叫系统的制式
载波通信设备中，呼叫系统的制式分为幅度键控和频率键控两类。幅度键控
是发送端控制送往接收端呼叫信号的幅度，即发送或停送呼叫信号以幅度的有无
为持征。频率键控是控制送往接收端呼叫信号的频率而呼叫信号的幅度不变。在
幅度键控中包括带内单频、带外单频、带内双频等几种方式。
3 ESB2000i载波机简介
3.1 ESB2000i载波机特点
ESB2000i型数字载波机采用大规模集成电路，用计算机对设备进行调节和
控制。20kHz以下的所有信号由数字信号处理器（DSP）进行处理，设备内各种
信号的控制与监测全部由微处理器完成，通过与微处理器连续的PC机运行用户
程序，可以按照程序菜单的要求，非常方便地对设备的各种参数和要求传输的功
能进行设置。设备的设计采用模块化结构，可以通过插入不同的音频接口，满足
不同的要求，这些音频接口包括话音接口（MFS）远动/数字接口（NFD）、远程
用户意见接口（TLN）、数字接口（FWT）和保护接口（ISWT）等各种接口与其
他设备连接的电平、电压、信号方式范围都很宽，能适应各种设备的要求。
与其他载波设备相比，ESB2000i载波机具有鲜明的特点：
（1）音频接口全部数字化，高频部分仍是模拟的。信号经过数字调制器转
化为中频信号IF1，IF1信号再经过两次抑制载波，单边带SSB幅度调制到高频
HF信号，传输到线路。
（2）保护信号和话音信号采用交替复用方式。
（3）自动频率控制AFC，自动增益控制AGC，线路均衡。
（4）呼叫信号采用移频键控方式，中心频率为3780Hz。
3.2 ESB2000i载波机话音接口NFS盘功能
NFS盘提供话音接口，通过两线或四线同ECS6384交换机连接，可以和肥
西、洛河进行公务联络，方便对载波机的测试维护。呼叫信号移频键控方式，占
线时呼叫信号频率为3810Hz，空闲时呼叫信号频率为3750Hz。
4 ESB2000i载波机话音接口问题原因分析
ESB2000i载波机正常工作时，发现在并未取机呼叫的情况下，S2发信（对
应M线）灯常亮，表明载波机已占线。怀疑是否逻辑接反了，给ESB2000i的M
线（S2 in）送信号（模拟占线、空闲状态），S2发信灯状态不变，保持常亮，排
除了逻辑接反的可能。
于是将M线两侧隔开，分别测试ECS6384交换机和ESB2000i载波机两侧，
发现两侧均有电源供电且极性相反，这就是S2发信灯常亮的原因。由此可见，
我们只要将两侧供电改由单侧供电，问题就应解决。由于ECS资料不全，不易更
改，另外原设计（如图1所示）中M线采用的是交换机供电方式。为尽量与原
设计保持一致，我们决定仍采用交换机供电方式，从ESB2000i随机图纸、资料
可知，NFS话音接口盘中提供了内部供电或交换机供电两种方式以供选择。图2
为厂家提供的采用外部供电方式的原理接线图。图中要求交换机必须提供一对线，
而现场的ECS6384交换机只提供一根M线，另外现场A14端子根本没有接线，
图纸与实际不符。
现在再来看一看图3所示的NFS话音接口盘的原理图（图中只标出有关部
分）。图中表明本接口板是通过X25跳接线来选择供电方式的，X25与X26相
连选择内部供电，而X25与X24相连则选择外部交换机供电。另外，我们注意
到S2 in（M线）、压扩器控制线（Komp/VD）均与X25相连，并都通过它的跳
接线来选择供电方式。由于这两个信号存在这个公共部分，因此这两个信号要么
同时选择内部供电，要么同时选择外部供电，不可能单独进行选择。让我们回过
头来看一看原设计方案，如图1所示，原设计中，S2 in采用交换机供电，而
Komp/VD则采用载波机内部供电。这与上述两者只能选择同一供电方式的情况
相冲突。
5 ESB2000i载波机话音接口改造方案
鉴于以上分析，如果按照原设计方案，将S2 in予置成外部供电，则势必导
致Komp/VD也为外部交换机供电（与ECS6384交换机只提供空接点相矛盾），
且与原设计出现出入，致使首尾不能相顾。因此，在采取技改措施时，需要考虑
两者之间的关联性。通过分析，认为图4所示的方案能很好地解决这种问题。该
方案与原设计基本相符，改动较小，且又易于实施。具体做法为：
（1）将X25与X26跳开，然后将X25就近接地。
（2）利用端子上空线将交换机Komp/VD中NO端子至A31的连线改接至
A14，再经由X24连至X26（+48V）。
经过以上简单变动，满足了S2 in采用交换机供电、Komp/VD采用载波机
内部供电的原设计要求，实验也验证了此措施的可行性，至此接口问题得到了圆
满解决，成功实现洛河-平圩-肥西间的载波通信。
参考文献
[1] 华东电力调度局.ESB2000i电力线载波机使用说明书
[S].
[2] 500kV POWER LINE CARRIER COMMUNICATION of LUOHE-PINGWEI-
FEIXI，DONGSHANGQIAO-FANCHANG，SIEMENS.