专利名称：光路切换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光路切换器，属于继电保护装置测试技术领域。
背景技术：
电力系统中的二次设备用于对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为 运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备，而继电保护机构是重 要的电力系统二次回路设备。随着智能变电站及智能电网的逐步推广，其传统的电缆通信 方式被光纤数字通信方式所取代。220kV及以上光纤通道的保护在保护校验试验中及测量 光功率时，需要频繁将光缆接头从继电保护装置进行安装和拆卸，因此很容易导致光缆接 口的磨损和光纤接口接触面衰耗增加，从而影响继电保护装置校验的准确性，甚至由于光 缆接口损坏，给电力线路主保护的安全可靠运行带来隐患。而目前国内外的光纤保护装置对于现场运行的保护装置校验、尤其是光纤通道的 校验尚未有标准和完善的校验流程。
发明内容本实用新型的目的提供一种在不用拆装继电保护装置的光纤接口情况下，通过多 接口的光路切换，能完成保护试验和光纤通道测试工作的光路切换器。本实用新型为达到上述目的的技术方案是一种光路切换器，其特征在于包括 机罩和安装在机罩内的控制模块、达林顿管驱动模块以及光路切换模块，所述控制模块为 复杂可编程逻辑器，控制模块的电源端与控制电源连接，控制模块的输入端与安装在机罩 面板上的运行状态和测试状态的按扭切换开关连接，控制模块的输出端与达林顿管驱动模 块连接，所述的光路切换模块包括至少两个光磁开关、四个以上的发送光纤接口以及四个 以上的接收光纤接口，达林顿管驱动模块的输出端分别与光路切换模块的两个光磁开关的 控制端连接，第一光磁开关Kl的两个输入端分别接第一发送光纤接口 TXl和第三发送光 纤接口 TX3，第一光磁开关Kl的两个输出端分别接第二发送光纤接口 TX2和第四发送光纤 接口 TX4，第二光磁开关K2的两个输入端分别接第二接收光纤接口 RX2和第三接收光纤接 口 RX3，第二光磁开关K2的两个输出端分别接第一接收光纤接口 RXl和第四接收光纤接口 RX3。其中所述的达林顿管驱动模块外接单独的驱动电源。所述机罩面板上位于各发送光纤接口和各接收光纤接口处分别安装有光纤接口 指示灯组，且控制模块的输出端与光纤接口指示灯组连接。所述机罩面板上还安装有运行状态的状态指示灯和测试状态的状态指示灯，且控 制模块的输出端与状态指示灯连接。本实用新型采用控制模块、达林顿管驱动模块以及光路切换模块构成的可光路切 换器，该控制模块为复杂可编程逻辑器，因此具有价格低廉，功能强大，且控制逻辑可根据 要求任意定制的优点。本实用新型光路切换模块采用磁光开关及多个发送光纤接口和多个接收光纤接口连接，实现无源光切换，有利于光路的高速切换，而且磁光开关具有时间响应 快、切换时间短、损耗小、光路性质改变小及控制简单的特点，通过控制模块提供对应导通 的光路切换模块的控制信号，再通过达林顿管驱动模块驱动光路切换模块的磁光开关以来 进行多发送接口和接收接口的光路切换。本实用新型由于无需拆装继电保护装置上的光缆 接头，通过本实用新型的光路切换器即可与继电保护装置、光功率计或光衰耗器连接，经不 同的光路切换，即可进入正常的运行状态以及进入保护试验和光纤通道测试的测试状态， 解决了原继电保护装置上光纤接头频繁拆装而引起的接触不良问题及光纤接口损坏的问 题，对于提高现场保护校验和维护水平具有重要作用。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细细述。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型的原理框图。图3是本实用新型的光路切换模块与本侧保护和被测保护连接的电原理图。其中1-机罩，2-光纤接口指示灯组，3-按扭切换开关，4-状态指示灯，5-控制电 源，6-控制模块，7-达林顿管驱动模块，8-驱动电源，9-光路切换模块。
具体实施方式
见图1 3所示，本实用新型的光路切换器，包括机罩1和安装在机罩1内的控制 模块6、达林顿管驱动模块7以及光路切换模块9，本实用新型的控制模块6为复杂可编程 逻辑器，该复杂可编程逻辑器采用Altera公司制造，通过控制模块6以提供对应导通的光 路切换模块9输入的切换信号，控制模块6的电源端与控制电源5连接，该控制电源5采取 DCMV，其功耗越小越好，控制模块6的输入端与安装机罩1面板上的运行状态和测试状态 的按扭切换开关3连接，该按扭切换开关3是在一次次按下，在“正常状态”和“测试状态” 间进行切换，通过控制模块6采集面板上的按扭切换开关3的输入信号，经过逻辑转换后， 通过达林顿管驱动模块7控制两个磁光开关的导通或关闭，以达到光路切换的目的。见图 2所示，本实用新型控制模块6的输出端与达林顿管驱动模块7连接，该达林顿管驱动模块 7可采用常规的一级NPN达林顿三极管，达林顿三极管的基极接控制模块6的输出端、其集 电极和发射极分别与光路切换模块9的两个光磁开关的输入端连接，通过达林顿管驱动模 块7分别驱动两个磁光开关的动作，控制模块6通过达林顿驱动模块7驱动两个磁光开关 的动作，本实用新型的达林顿管驱动模块7外接单独的驱动电源8。见图2、3所示，本实用 新型的光路切换模块9包括至少两个光磁开关、四个以上的发送光纤接口以及四个以上的 接收光纤接口，该控制模块6、达林顿管驱动模块7以及两个光磁开关均焊接在电路板上， 而电路板通过绝缘层或绝缘板安装在机罩1内，本实用新型各发送光纤接口和接收光纤接 口可采用常规的PC/FC光纤接头，并分别固定在机罩1的两侧，通过两端带有接头的光纤与 继电保护装置以及光功率计或光衰耗器上的光纤接口连接，达到保护试验和光纤通道测试 工作的目的。见图2所示，本实用新型机罩1的顶部分别设有电源接口、串行通讯接口以及 闭锁接口等，达林顿管驱动模块7的输出端分别与光路切换模块9的两个光磁开关的控制 端连接，以分别控制各光磁开关的动作，本实用新型的光磁开关可选用2X2A/D磁光开关，第一光磁开关Kl的两个输入端分别接第一发送光纤接口 TXl和第三发送光纤接口 TX3，第 一光磁开关Kl的两个输出端分别接第二发送光纤接口 TX2和第四发送光纤接口 TX4 ；第二 光磁开关K2的两个输入端分别接第二接收光纤接口 RX2和第三接收光纤接口 RX3，第二光 磁开关K2的两个输出端分别接第一接收光纤接口 RXl和第四接收光纤接口 RX4。使用时， 将第一发送光纤接口 TXl和第一接收光纤接口 RXl与继电保护装置的本侧保护一侧的发送 正端Tfe和接收正端RXa连接，第二接收光纤接口 RX2和第二发送光纤接口 TX2与对侧保 护一侧的发送负端T)(b和接收负端RXb连接。见图1所示，本实用新型在机罩1面板位于各发送光纤接口和各接收光纤接口处 分别安装有各光纤接口指示灯，且控制模块6的输出端与各光纤接口指示灯组2连接，在完 成光路切换的同时，控制模块6控制相应的光纤接口指示灯显示。同样机罩1面板上还安 装有运行状态的状态指示灯4和测试状态的状态指示灯4，同样控制模块6的输出端与各状 态指示灯4连接，在按下“正常状态”和“测试状态”间切换时，通过状态指示灯4来显示输 入信号的状态。见图3所示，本实用新型工作时，当按下按扭切换开关3进入运行状态时，信号经 继电保护装置的本侧保护一侧的发送正端TXa、第一发送光纤接口 TX1、第一光磁开关Kl的 第二输入端IN2和第一输出端OUTl、第二发送光纤接口 TX2后，接入继电保护装置的对侧保 护的收负端RXb，经对侧保护的发送负端T)(b、第二接收光纤接口 RX2、进入第二光磁开关K2 的第二输入端IN2、第一输出端OUTl、第一接收光纤接口 RXl进入本侧保护的接收正端RXa， 此时继电保护装置进入正常运行。见图3所示，本实用新型工作时，当按下按扭切换开关3进入测试状态时，切换光 路通道，通过外接的短光纤将第四发送光纤接口 TX4与第三接收光纤接口 RX3连接，此时信 号经继电保护装置本侧保护的发送正端TXa、第一发送光纤接口 TX1、第一光磁开关Kl的第 二输入端IN2和第二输出端0UT2、第四发送光纤接口 TX4、第三接收光纤接口 RX3、进入第二 光磁开关K2的第一输入端IN1、第一输出端OUTl，通过第一接收光纤接口 RXl进入本侧保 护的接收正端RXa，进行本侧保护自环。见图3所示，本实用新型工作时，当按下按扭切换开关3进入测试状态时，切换光 路通道，其第四发送光纤接口 TX4接光功率计，此时信号经继电保护装置的本侧保护的发 送正端TXa、第一发送光纤接口 TX1、第一光磁开关Kl的第二输入端IN2、第二输出端0UT2， 再经第四发送光纤接口 TX4接入光功率计，即可进行本侧保护光功率的测试。见图3所示，本实用新型工作时，当按下按扭切换开关3进入测试状态时，切换光 路通道，第四接收光纤接口 RX4接光功率计，此时信号经继电保护装置对侧保护的发送负 端T)(b、第二接收光纤接口 RX2、第二光磁开关K2的第二输入端IN2、第二输出端0UT2，再经 第四接收光纤接口 RX4和光功率计，进行对侧保护光功率的测试。见图3所示，本实用新型工作时，当按下按扭切换开关3进入测试状态时，切换光 路通道，光衰耗器接在第四接收光纤接口 RX4和第三接收光纤接口 RX3之间，此时信号经继 电保护装置对侧保护一侧的发送负端T)(b、第二接收光纤接口 RX2、第二光磁开关K2的第二 输入端IN2、第二输出端0UT2，经第四接收光纤接口 RX4、光衰耗器、第三接收光纤接口 RX3 以及第二光磁开关K2的第一输入端IN1、第一输出端0UT1，最后经第一接收光纤接口 RXl 进入本侧保护的接收正端RXa，进行通道余量的测试。
权利要求1.一种光路切换器，其特征在于包括机罩和安装在机罩内的控制模块、达林顿管驱 动模块以及光路切换模块，所述控制模块为复杂可编程逻辑器，控制模块的电源端与控制 电源连接，控制模块的输入端与安装在机罩面板上的运行状态和测试状态的按扭切换开关 连接，控制模块的输出端与达林顿管驱动模块连接，所述的光路切换模块包括至少两个光 磁开关、四个以上的发送光纤接口以及四个以上的接收光纤接口，达林顿管驱动模块的输 出端分别与光路切换模块的两个光磁开关的控制端连接，第一光磁开关Kl的两个输入端 分别接第一发送光纤接口 TXl和第三发送光纤接口 TX3，第一光磁开关Kl的两个输出端分 别接第二发送光纤接口 TX2和第四发送光纤接口 TX4，第二光磁开关K2的两个输入端分别 接第二接收光纤接口 RX2和第三接收光纤接口 RX3，第二光磁开关K2的两个输出端分别接 第一接收光纤接口 RXl和第四接收光纤接口 RX3。
2.根据权利要求1所述的光路切换器，其特征在于所述的达林顿管驱动模块外接单 独的驱动电源。
3.根据权利要求1所述的光路切换器，其特征在于所述机罩面板上位于各发送光纤 接口和各接收光纤接口处分别安装有光纤接口指示灯组，且控制模块的输出端与光纤接口 指示灯组连接。
4.根据权利要求1所述的光路切换器，其特征在于所述机罩面板上还安装有运行状 态的状态指示灯和测试状态的状态指示灯，且控制模块的输出端与状态指示灯连接。
专利摘要本实用新型涉及一种光路切换器，控制模块的电源端与控制电源连接，控制模块的输入端与按扭切换开关连接、输出端与达林顿管驱动模块连接，光路切换模块包括至少两个光磁开关及四个以上的发送光纤接口和接收光纤接口，达林顿管驱动模块的输出端分别与两个光磁开关的控制端连接，第一光磁开关K1的两个输入端分别接第一和第三发送光纤接口TX1和TX3、其两个输出端分别接第二和第四发送光纤接口TX2和TX4，第二光磁开关K2的两个输入端分别接第二和第三接收光纤接口RX2和RX3、其两个输出端分别接第一和第四接收光纤接口RX1和RX3，本实用新型通过多接口的光路切换，能完成保护试验和光纤通道测试工作。
文档编号H04B10/12GK201821353SQ20102055496
公开日2011年5月4日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者徐懿, 董祖晨, 高国富, 黄煜铭 申请人:江苏省电力公司常州供电公司