專利名稱：光路切換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光路切換器，屬于繼電保護裝置測試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中的二次設(shè)備用于對一次設(shè)備的工作進行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)、保護以及為 運行、維護人員提供運行工況或生產(chǎn)指揮信號所需的低壓電氣設(shè)備，而繼電保護機構(gòu)是重 要的電力系統(tǒng)二次回路設(shè)備。隨著智能變電站及智能電網(wǎng)的逐步推廣，其傳統(tǒng)的電纜通信 方式被光纖數(shù)字通信方式所取代。220kV及以上光纖通道的保護在保護校驗試驗中及測量 光功率時，需要頻繁將光纜接頭從繼電保護裝置進行安裝和拆卸，因此很容易導(dǎo)致光纜接 口的磨損和光纖接口接觸面衰耗增加，從而影響繼電保護裝置校驗的準確性，甚至由于光 纜接口損壞，給電力線路主保護的安全可靠運行帶來隱患。而目前國內(nèi)外的光纖保護裝置對于現(xiàn)場運行的保護裝置校驗、尤其是光纖通道的 校驗尚未有標準和完善的校驗流程。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的提供一種在不用拆裝繼電保護裝置的光纖接口情況下，通過多 接口的光路切換，能完成保護試驗和光纖通道測試工作的光路切換器。本實用新型為達到上述目的的技術(shù)方案是一種光路切換器，其特征在于包括 機罩和安裝在機罩內(nèi)的控制模塊、達林頓管驅(qū)動模塊以及光路切換模塊，所述控制模塊為 復(fù)雜可編程邏輯器，控制模塊的電源端與控制電源連接，控制模塊的輸入端與安裝在機罩 面板上的運行狀態(tài)和測試狀態(tài)的按扭切換開關(guān)連接，控制模塊的輸出端與達林頓管驅(qū)動模 塊連接，所述的光路切換模塊包括至少兩個光磁開關(guān)、四個以上的發(fā)送光纖接口以及四個 以上的接收光纖接口，達林頓管驅(qū)動模塊的輸出端分別與光路切換模塊的兩個光磁開關(guān)的 控制端連接，第一光磁開關(guān)Kl的兩個輸入端分別接第一發(fā)送光纖接口 TXl和第三發(fā)送光 纖接口 TX3，第一光磁開關(guān)Kl的兩個輸出端分別接第二發(fā)送光纖接口 TX2和第四發(fā)送光纖 接口 TX4，第二光磁開關(guān)K2的兩個輸入端分別接第二接收光纖接口 RX2和第三接收光纖接 口 RX3，第二光磁開關(guān)K2的兩個輸出端分別接第一接收光纖接口 RXl和第四接收光纖接口 RX3。其中所述的達林頓管驅(qū)動模塊外接單獨的驅(qū)動電源。所述機罩面板上位于各發(fā)送光纖接口和各接收光纖接口處分別安裝有光纖接口 指示燈組，且控制模塊的輸出端與光纖接口指示燈組連接。所述機罩面板上還安裝有運行狀態(tài)的狀態(tài)指示燈和測試狀態(tài)的狀態(tài)指示燈，且控 制模塊的輸出端與狀態(tài)指示燈連接。本實用新型采用控制模塊、達林頓管驅(qū)動模塊以及光路切換模塊構(gòu)成的可光路切 換器，該控制模塊為復(fù)雜可編程邏輯器，因此具有價格低廉，功能強大，且控制邏輯可根據(jù) 要求任意定制的優(yōu)點。本實用新型光路切換模塊采用磁光開關(guān)及多個發(fā)送光纖接口和多個接收光纖接口連接，實現(xiàn)無源光切換，有利于光路的高速切換，而且磁光開關(guān)具有時間響應(yīng) 快、切換時間短、損耗小、光路性質(zhì)改變小及控制簡單的特點，通過控制模塊提供對應(yīng)導(dǎo)通 的光路切換模塊的控制信號，再通過達林頓管驅(qū)動模塊驅(qū)動光路切換模塊的磁光開關(guān)以來 進行多發(fā)送接口和接收接口的光路切換。本實用新型由于無需拆裝繼電保護裝置上的光纜 接頭，通過本實用新型的光路切換器即可與繼電保護裝置、光功率計或光衰耗器連接，經(jīng)不 同的光路切換，即可進入正常的運行狀態(tài)以及進入保護試驗和光纖通道測試的測試狀態(tài)， 解決了原繼電保護裝置上光纖接頭頻繁拆裝而引起的接觸不良問題及光纖接口損壞的問 題，對于提高現(xiàn)場保護校驗和維護水平具有重要作用。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步的詳細細述。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的原理框圖。圖3是本實用新型的光路切換模塊與本側(cè)保護和被測保護連接的電原理圖。其中1-機罩，2-光纖接口指示燈組，3-按扭切換開關(guān)，4-狀態(tài)指示燈，5-控制電 源，6-控制模塊，7-達林頓管驅(qū)動模塊，8-驅(qū)動電源，9-光路切換模塊。
具體實施方式
見圖1 3所示，本實用新型的光路切換器，包括機罩1和安裝在機罩1內(nèi)的控制 模塊6、達林頓管驅(qū)動模塊7以及光路切換模塊9，本實用新型的控制模塊6為復(fù)雜可編程 邏輯器，該復(fù)雜可編程邏輯器采用Altera公司制造，通過控制模塊6以提供對應(yīng)導(dǎo)通的光 路切換模塊9輸入的切換信號，控制模塊6的電源端與控制電源5連接，該控制電源5采取 DCMV，其功耗越小越好，控制模塊6的輸入端與安裝機罩1面板上的運行狀態(tài)和測試狀態(tài) 的按扭切換開關(guān)3連接，該按扭切換開關(guān)3是在一次次按下，在“正常狀態(tài)”和“測試狀態(tài)” 間進行切換，通過控制模塊6采集面板上的按扭切換開關(guān)3的輸入信號，經(jīng)過邏輯轉(zhuǎn)換后， 通過達林頓管驅(qū)動模塊7控制兩個磁光開關(guān)的導(dǎo)通或關(guān)閉，以達到光路切換的目的。見圖 2所示，本實用新型控制模塊6的輸出端與達林頓管驅(qū)動模塊7連接，該達林頓管驅(qū)動模塊 7可采用常規(guī)的一級NPN達林頓三極管，達林頓三極管的基極接控制模塊6的輸出端、其集 電極和發(fā)射極分別與光路切換模塊9的兩個光磁開關(guān)的輸入端連接，通過達林頓管驅(qū)動模 塊7分別驅(qū)動兩個磁光開關(guān)的動作，控制模塊6通過達林頓驅(qū)動模塊7驅(qū)動兩個磁光開關(guān) 的動作，本實用新型的達林頓管驅(qū)動模塊7外接單獨的驅(qū)動電源8。見圖2、3所示，本實用 新型的光路切換模塊9包括至少兩個光磁開關(guān)、四個以上的發(fā)送光纖接口以及四個以上的 接收光纖接口，該控制模塊6、達林頓管驅(qū)動模塊7以及兩個光磁開關(guān)均焊接在電路板上， 而電路板通過絕緣層或絕緣板安裝在機罩1內(nèi)，本實用新型各發(fā)送光纖接口和接收光纖接 口可采用常規(guī)的PC/FC光纖接頭，并分別固定在機罩1的兩側(cè)，通過兩端帶有接頭的光纖與 繼電保護裝置以及光功率計或光衰耗器上的光纖接口連接，達到保護試驗和光纖通道測試 工作的目的。見圖2所示，本實用新型機罩1的頂部分別設(shè)有電源接口、串行通訊接口以及 閉鎖接口等，達林頓管驅(qū)動模塊7的輸出端分別與光路切換模塊9的兩個光磁開關(guān)的控制 端連接，以分別控制各光磁開關(guān)的動作，本實用新型的光磁開關(guān)可選用2X2A/D磁光開關(guān)，第一光磁開關(guān)Kl的兩個輸入端分別接第一發(fā)送光纖接口 TXl和第三發(fā)送光纖接口 TX3，第 一光磁開關(guān)Kl的兩個輸出端分別接第二發(fā)送光纖接口 TX2和第四發(fā)送光纖接口 TX4 ；第二 光磁開關(guān)K2的兩個輸入端分別接第二接收光纖接口 RX2和第三接收光纖接口 RX3，第二光 磁開關(guān)K2的兩個輸出端分別接第一接收光纖接口 RXl和第四接收光纖接口 RX4。使用時， 將第一發(fā)送光纖接口 TXl和第一接收光纖接口 RXl與繼電保護裝置的本側(cè)保護一側(cè)的發(fā)送 正端Tfe和接收正端RXa連接，第二接收光纖接口 RX2和第二發(fā)送光纖接口 TX2與對側(cè)保 護一側(cè)的發(fā)送負端T)(b和接收負端RXb連接。見圖1所示，本實用新型在機罩1面板位于各發(fā)送光纖接口和各接收光纖接口處 分別安裝有各光纖接口指示燈，且控制模塊6的輸出端與各光纖接口指示燈組2連接，在完 成光路切換的同時，控制模塊6控制相應(yīng)的光纖接口指示燈顯示。同樣機罩1面板上還安 裝有運行狀態(tài)的狀態(tài)指示燈4和測試狀態(tài)的狀態(tài)指示燈4，同樣控制模塊6的輸出端與各狀 態(tài)指示燈4連接，在按下“正常狀態(tài)”和“測試狀態(tài)”間切換時，通過狀態(tài)指示燈4來顯示輸 入信號的狀態(tài)。見圖3所示，本實用新型工作時，當(dāng)按下按扭切換開關(guān)3進入運行狀態(tài)時，信號經(jīng) 繼電保護裝置的本側(cè)保護一側(cè)的發(fā)送正端TXa、第一發(fā)送光纖接口 TX1、第一光磁開關(guān)Kl的 第二輸入端IN2和第一輸出端OUTl、第二發(fā)送光纖接口 TX2后，接入繼電保護裝置的對側(cè)保 護的收負端RXb，經(jīng)對側(cè)保護的發(fā)送負端T)(b、第二接收光纖接口 RX2、進入第二光磁開關(guān)K2 的第二輸入端IN2、第一輸出端OUTl、第一接收光纖接口 RXl進入本側(cè)保護的接收正端RXa， 此時繼電保護裝置進入正常運行。見圖3所示，本實用新型工作時，當(dāng)按下按扭切換開關(guān)3進入測試狀態(tài)時，切換光 路通道，通過外接的短光纖將第四發(fā)送光纖接口 TX4與第三接收光纖接口 RX3連接，此時信 號經(jīng)繼電保護裝置本側(cè)保護的發(fā)送正端TXa、第一發(fā)送光纖接口 TX1、第一光磁開關(guān)Kl的第 二輸入端IN2和第二輸出端0UT2、第四發(fā)送光纖接口 TX4、第三接收光纖接口 RX3、進入第二 光磁開關(guān)K2的第一輸入端IN1、第一輸出端OUTl，通過第一接收光纖接口 RXl進入本側(cè)保 護的接收正端RXa，進行本側(cè)保護自環(huán)。見圖3所示，本實用新型工作時，當(dāng)按下按扭切換開關(guān)3進入測試狀態(tài)時，切換光 路通道，其第四發(fā)送光纖接口 TX4接光功率計，此時信號經(jīng)繼電保護裝置的本側(cè)保護的發(fā) 送正端TXa、第一發(fā)送光纖接口 TX1、第一光磁開關(guān)Kl的第二輸入端IN2、第二輸出端0UT2， 再經(jīng)第四發(fā)送光纖接口 TX4接入光功率計，即可進行本側(cè)保護光功率的測試。見圖3所示，本實用新型工作時，當(dāng)按下按扭切換開關(guān)3進入測試狀態(tài)時，切換光 路通道，第四接收光纖接口 RX4接光功率計，此時信號經(jīng)繼電保護裝置對側(cè)保護的發(fā)送負 端T)(b、第二接收光纖接口 RX2、第二光磁開關(guān)K2的第二輸入端IN2、第二輸出端0UT2，再經(jīng) 第四接收光纖接口 RX4和光功率計，進行對側(cè)保護光功率的測試。見圖3所示，本實用新型工作時，當(dāng)按下按扭切換開關(guān)3進入測試狀態(tài)時，切換光 路通道，光衰耗器接在第四接收光纖接口 RX4和第三接收光纖接口 RX3之間，此時信號經(jīng)繼 電保護裝置對側(cè)保護一側(cè)的發(fā)送負端T)(b、第二接收光纖接口 RX2、第二光磁開關(guān)K2的第二 輸入端IN2、第二輸出端0UT2，經(jīng)第四接收光纖接口 RX4、光衰耗器、第三接收光纖接口 RX3 以及第二光磁開關(guān)K2的第一輸入端IN1、第一輸出端0UT1，最后經(jīng)第一接收光纖接口 RXl 進入本側(cè)保護的接收正端RXa，進行通道余量的測試。
權(quán)利要求1.一種光路切換器，其特征在于包括機罩和安裝在機罩內(nèi)的控制模塊、達林頓管驅(qū) 動模塊以及光路切換模塊，所述控制模塊為復(fù)雜可編程邏輯器，控制模塊的電源端與控制 電源連接，控制模塊的輸入端與安裝在機罩面板上的運行狀態(tài)和測試狀態(tài)的按扭切換開關(guān) 連接，控制模塊的輸出端與達林頓管驅(qū)動模塊連接，所述的光路切換模塊包括至少兩個光 磁開關(guān)、四個以上的發(fā)送光纖接口以及四個以上的接收光纖接口，達林頓管驅(qū)動模塊的輸 出端分別與光路切換模塊的兩個光磁開關(guān)的控制端連接，第一光磁開關(guān)Kl的兩個輸入端 分別接第一發(fā)送光纖接口 TXl和第三發(fā)送光纖接口 TX3，第一光磁開關(guān)Kl的兩個輸出端分 別接第二發(fā)送光纖接口 TX2和第四發(fā)送光纖接口 TX4，第二光磁開關(guān)K2的兩個輸入端分別 接第二接收光纖接口 RX2和第三接收光纖接口 RX3，第二光磁開關(guān)K2的兩個輸出端分別接 第一接收光纖接口 RXl和第四接收光纖接口 RX3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路切換器，其特征在于所述的達林頓管驅(qū)動模塊外接單 獨的驅(qū)動電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路切換器，其特征在于所述機罩面板上位于各發(fā)送光纖 接口和各接收光纖接口處分別安裝有光纖接口指示燈組，且控制模塊的輸出端與光纖接口 指示燈組連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路切換器，其特征在于所述機罩面板上還安裝有運行狀 態(tài)的狀態(tài)指示燈和測試狀態(tài)的狀態(tài)指示燈，且控制模塊的輸出端與狀態(tài)指示燈連接。
專利摘要本實用新型涉及一種光路切換器，控制模塊的電源端與控制電源連接，控制模塊的輸入端與按扭切換開關(guān)連接、輸出端與達林頓管驅(qū)動模塊連接，光路切換模塊包括至少兩個光磁開關(guān)及四個以上的發(fā)送光纖接口和接收光纖接口，達林頓管驅(qū)動模塊的輸出端分別與兩個光磁開關(guān)的控制端連接，第一光磁開關(guān)K1的兩個輸入端分別接第一和第三發(fā)送光纖接口TX1和TX3、其兩個輸出端分別接第二和第四發(fā)送光纖接口TX2和TX4，第二光磁開關(guān)K2的兩個輸入端分別接第二和第三接收光纖接口RX2和RX3、其兩個輸出端分別接第一和第四接收光纖接口RX1和RX3，本實用新型通過多接口的光路切換，能完成保護試驗和光纖通道測試工作。
文檔編號H04B10/12GK201821353SQ20102055496
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者徐懿, 董祖晨, 高國富, 黃煜銘 申請人:江蘇省電力公司常州供電公司