专利名称：一种具有防雷功能的时钟信号扩展单元装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及防雷击技术领域，尤其是一种具有防雷功能的时钟信号扩展单元
>J-U ρ α装直。
背景技术：
在2002年前，我国电网各厂站和调度控制中心主站大多配备了以GPS为主的分散式时钟同步系统，各网、省公司也出台了相应的技术规范。但由于缺少统一技术要求和配 置标准，也缺乏时钟同步和时间精度检测的有效手段，现有时间同步系统配置不尽相同，运行情况也不够稳定，部分时钟设备时间精度不能满足要求。由调度自动化系统、变电站自动化系统、故障录波装置和安全自动装置等电力二次系统或设备提供的事件记录数据，存在时间顺序错位，难以准确描述事件顺序，不能给电网事故分析提供有效的技术支持。2002年后，随着电力自动化程度越来越高，在保护、通信、远动、监控、监视、录音、直流、自动化及故障录波等设备均应用时钟同步系统，从时钟同步系统中取时钟，以便统一时间，便于数据信息的统一、事件时间的统一、事故调查的统一；但若当通信机房受到雷电波干扰时，时钟同步系统会出现时间紊乱或时钟同步系统端口被击穿；这时候会有多个系统信息时间的混舌L从而导致电力系统故障判断有难度，并在一定程度上导致判断失误。作为电网基本配置的时钟同步系统更是关系到电网建设与安全，时钟信号对于电力自动化系统的重要程度可见一斑。时间同步系统中的授时终端接收时钟信号后一般接口不会太多，往往这些信号要分配扩展，进行接口的扩展需要时钟扩展单元装置；时钟扩展单元与其后续需要时钟信号设备是两台不同设备，不同的物理位置，扩展单元与后续设备它们之间接口通过信号线缆的互联；这些线缆往往从这个机柜跨接到另一个机柜，接口方式有静态空接点输出TTL电平输出、串行数据通信接口 RS-232、AC调制信号接口、FE (RJ-45)网络接口和各种时间同步信号采用的电接口。这些接口连接线缆一般由5米到2000米距离不等。当这些线缆大于15米时，它们容易受到雷雨天气的空间辐射或其他电磁干扰；这些干扰在线路上极易感应产生浪涌过电压沿线路接口入侵设备接口端，这种高电位差对这些精细设备端口和电路上的元器件有很大的破坏性。这时会造成时钟失效、设备运行出错或设备被击毁；直接造成系统故障和间接造成不可估量经济损失、巨大的社会影响。对时钟同步扩展单元与电力通信设备间进行端口防雷电隔离保护很有必要；用串联的方式隔离保护信号端口，使其免受雷电、操作过电压的侵袭。为此我们认为，实用新型一种具有时间同步系统扩展单元并对其信号输入和输出端口进行隔离保护的装置很有必要。目前通信接口保护技术主要有采用信号隔离器对时钟信号进行隔离，防止传输线路上产生的高电压对信号造成影响和设备端口的损害，是简单有效的技术措施。对于金属电缆线路上产生的雷电电磁脉冲，信号隔离器能虽然能起到隔离作用但是隔离器本身会遭受雷电电磁脉冲的影响而损坏；若我们在时钟扩展单元设备前端安装浪涌保护器，每路信号安装信号浪涌保护器其安装空间很大、成本很高，加上线路集中接口形式多样，使得安装、运行、维护非常困难；普通的时钟拓展单元无雷电防护功能；安装传统的信号浪涌保护器很难满足各种时间同步终端和时钟拓展单元接口防雷的需要。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供针对电力通信系统中时钟同步系统的时钟扩展单元接口规格与数量多特点结合现场实际需求，我们提出一种具有防雷功能的时钟信号扩展单元装置，对时钟扩展单元(设备)输入和输出端口进行集中隔离保护，分组输出，并且接口模块之间电路独立、互不干扰、可热拔插、带工作指示、带防雷模块劣化指示；用于解决电力通信时间同步系统接口扩展和接口雷电过电压防护问题。为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案一种具有防雷功能的时钟信号扩展单元装置，包括前面板、底板、后面板、上盖板围成并相互固定构成的安装机架，前面板上分别设有输入信号接口、输出信号接口、信号指示窗口，所述后面板上包括有浪涌保护模块、浪涌保护模块失效显示装置、配电选配开关、电源开关、接地端口。 所述输入信号接口和输出信号接口包括RS485、RS232、TTL、空接点、AC调制、光纤、RJ45、RJl I、BNC、F型、接线端子，其输入端口数位I，输出端口位数为24。所述电源开关为48V直流电源。所述浪涌保护模块包括依次连接并构成回路的光电隔离转换单元、信号分配单元、接口转换单元、雷电防护单元。所述配电选配开关为信号隔离转化后有配电要求的信号选用。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点时钟同步系统的输入、输出各种接口扩展，这些扩展的接口自身集成有的防浪涌(雷电、操作过电压)功能，并且接口模块之间电路独立、互不干扰、可热拔插、带工作指示、带防雷模块劣化指示等功能，具体体现如下I、我们提供一种实用于电力通信一种具有防雷功能的时钟信号扩展单元装置，SP具有雷电防护、信号光电隔离、单路输入多路输出的分配、配电选配等多功能的时钟信号分配装置。2、雷电防护模块采用全模块化即插即用结构设计，支持板卡热插拔，设有失效显示装置，具有声光报警或遥讯接口、自动脱扣装置，配置灵活，维护方便，多种工作状态指示，便于运行值班人员的日常巡视。3、分配隔离功能可进行接口拓展分配，一路输入信号端口(422接口)可扩展为24路输出信号端口(8路485、3路BNC、4路422、4路RJ45、3路RJl I)，能广泛应用于电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域；4、将雷电防护、信号隔离分配及配电功能合而为一，实现信号分配器的功能以及自我保护功能，采用先进技术提高传输精度、多种功能集成一体，减小产品的体积，节约安装空间，减小信号传输过程的衰减，并且安装方便，维护方便。
图I为本实用新型装置前结构图；图2为本实用新型装置前结构图；图3为本实用新型原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的内容做进一步详细说明。实施例请参阅图I和图2所示，一种具有防雷功能的时钟信号扩展单元装置，包括前面板
I、底板2、后面板3、上盖板4围成并相互固定构成的安装机架，前面板I上分别设有输入信号接口 5、输出信号接口 6、信号指示窗口 7，后面板3上包括有浪涌保护模块8、浪涌保护模块失效显示装置9、配电选配开关10、电源开关11、接地端口 12。接地端口 12应可靠接地输入信号接口 5和输出信号接口 6包括RS485、RS232、TTL、空接点、AC调制、光纤、RJ45、RJ11、BNC、F型、接线端子，其输入端口数位1，输出端口位数为24。电源开关11为48V直流电源。浪涌保护模块8包括依次连接并构成回路的光电隔离转换单元、信号分配单元、接口转换单元、雷电防护单元。所述配电选配开关10为信号隔离转化后有配电要求的信号选用。其中浪涌保护模块8安装插槽设置有定位滑槽，通过定位滑槽定位安装。当时钟信号连接到输入信号接口5后，信号指示窗口 7的输入信号指示灯指示信号接入是否正常，信号沿内部连接机构传输进入防雷模块，将雷电电磁脉冲滤除，并将信号传输至隔离部分，通过光电转换，进行信号隔离，将传输信号的干扰脉冲滤除，进而将侧地隔离的信号转变为电信号经信号分配单元输出时钟信号，在通过接口转化单元输出信号到输出信号接口 6，输出信号灯7显示信号是否正常。同时浪涌保护单元控制电路并入控制线路，对输入信号接口 5、隔离器、分配器、控制电路、输出信号接口 6进行雷电过电压保护。在信号线路输入端设有浪涌保护装置，采用热插拔式防雷模块，在防雷模块插入时，信号回路首先通过防雷装置再进入信号隔离部分，当防雷模块拔出或失效时，信号回路直接进入信号隔离部分，并且防雷装置与信号传输部分的连接采取无中断插接方式，在模块插拔过程中不会造成信号传输的中断，便于防雷模块的检测更换。I、采用光电隔离技术，并进行信号各路之间的隔离，即在多路输出时，将各路输出信号、输入信号与输出信号、信号与电源之间进行隔离，避免输出端或电源线路上的干扰脉冲的影响。2、光信号放大再转化为电信号输出再进行信号分配,从I路分配成24路相同时钟信号。 3、通过接口转换单元，进行接口转换，输出接口分为8路485、3路BNC、4路422、4路 RJ45、3 路 RJ11;4、装设配电选择开关，在面板上设置开关，选择是否具有配电功能，在现场环境改变时可以自适应进行选择。5、产品安装方式为标准机架安装。上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
权利要求1.一种具有防雷功能的时钟信号扩展单元装置，包括前面板(I)、底板(2)、后面板(3)、上盖板(4)围成并相互固定构成的安装机架，其特征在于前面板(I)上分别设有输入信号接口(5)、输出信号接口(6)、信号指示窗口(7)，所述后面板(3)上包括有浪涌保护模块(8)、浪涌保护模块失效显示装置(9)、配电选配开关(10)、电源开关(11)、接地端口(12)。
2.如权利要求I所述的一种具有防雷功能的时钟信号扩展单元装置，其特征在于所述输入信号接口(5)和输出信号接口(6)包括RS485、RS232、TTL、空接点、AC调制、光纤、RJ45、RJ11、BNC、F型、接线端子，其输入端口数位1，输出端口位数为24。
3.如权利要求I所述的一种具有防雷功能的时钟信号扩展单元装置，其特征在于所述电源开关(11)为48V直流电源。
4.如权利要求I所述的一种具有防雷功能的时钟信号扩展单元装置，其特征在于所述浪涌保护模块(8)包括依次连接并构成回路的光电隔离转换单元、信号分配单元、接口转换单元、雷电防护单元。
专利摘要本实用新型公开了一种具有防雷功能的时钟信号扩展单元装置，包括前面板、底板、后面板、上盖板围成并相互固定构成的安装机架,前面板上分别设有输入信号接口、输出信号接口、信号指示窗口，所述后面板上包括有浪涌保护模块、浪涌保护模块失效显示装置、配电选配开关、电源开关、接地端口。时钟同步系统的输入、输出各种接口扩展，这些扩展的接口自身集成有的防浪涌(雷电、操作过电压)功能，并且接口模块之间电路独立、互不干扰、可热拔插、带工作指示、带防雷模块劣化指示等功能。
文档编号H02H9/04GK202679342SQ20122021766
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者丘国良, 田志峰, 杨旸, 邱续东 申请人:深圳供电局有限公司