智能开关量隔离采集单元制造技术

本发明专利技术公开了一种智能开关量隔离采集单元，包括底座，底座上设置有印制板，印制板通过上盖封装在底座上，印制板上设置有智能处理电路、母座、RS485接线端子、B码信号接线端子、32路开关量光电隔离转换电路和两个均具有16个接线端的开关量输入端子。本发明专利技术效率高，成本低，可拆卸，互换性强，便于现场工程人员更换维修，既用于传统变电站开关量采集，又适用于数字化变电站的开关量采集，满足传统变电站向数字化变电站过渡的需求，整个装置屏体的内外部接线简单，保证了屏体的美观性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统继电保护
，具体涉及一种智能开关量隔离采集单J L.ο
技术介绍
在变电站综合自动化系统中，开入量回路是电力系统继电保护系统极为重要的组成部分。发变厂或变电站的微机保护装置、监控系统、故障录波及综合自动化系统，都有大量的开关量需要接入，且对开关量信号采集的准确性与实时性都有较高的要求，否则会造成遥信误判，甚至导致保护误动作。开关量的输入主要包括断路器、隔离开关的辅助点等。这些信号都处于高压回路中，有很强的电磁干扰能力，所以在采集之前，一般需要采用隔离处理，目前一般采用光耦实现光电隔离转换，即完成220V(或110V)电平转换为24V电平和隔离功能。随着科技的进步，数字化变电站作为智能电网的重要组成部分已成为大电网发展的必然趋势，同时促使故障录波装置逐渐向数字化、智能化发展。无论在传统变电站还是在数字化变电站，开入回路直接影响着保护的动作逻辑，这也促使制造和运行单位不断思索、改进，从硬件电路到软件设计，从芯片选择到外部接线等，都需要对开关量回路的采集电路进行改进以适应数字化变电站的需要。现有技术方案:现阶段接入故障录波装置的220V (或110V)开关量一般有三种处理方式:1)隔离箱方式，即屏外开关量输入信号经绝缘端子排转接后，由电缆线传输经行线槽接入到开关量输入端，所有开关量信号(64路及以上)集中在隔离箱里一张完整的PCB板上统一进行二次转换处理(光电隔离转换)，然后通过DB37的连接线接到装置主机上。2)隔离转换插板方式，即屏外开关量输入信号经绝缘端子排转接后，再经过一张或多张插板对开关量信号进行二次转换处理(光电隔离转换)，然后通过DB25/DB37的连接线接到装置主机上。其中每一张插板可以对对16/32路开关量信号进行处理。3)单个光耦端子方式，即屏外开关量输入信号直接经光耦端子进行光电隔离转换处理，然后再通过光耦端子转接板将接线方式转换成DB25的转接线连接到装置主机上。现有技术方案存在以下缺陷:1)隔离箱方式采用绝缘端子排+隔离箱的结构；隔离转换插板方式采用绝缘端子排+隔离转换插板的结构；单个光耦端子方式采用光耦端子+转接板方式。这三种方式结构复杂，都需要进行二次转换处理，成本高，且后两种方式的PCB插板均裸露在外面，存在安全隐患。2)隔离箱方式经第一次转换后每一路开关量信号需要一根电缆线与隔离箱连接，电缆线多，严重影响屏体布线；隔离转换插板方式和单个光耦端子方式都需要凭借PCB插板转成连接线的方式，即每一个插板要用螺钉固定在16路/32路的端子排上，安装复杂，且连接线固定在裸露的单PCB板上，安全稳固性差。3)以上三种结构在发生故障时可维护性差。尤其是隔离箱方式，一旦隔离箱内某一路或几路开关量出现故障，要拆卸整个隔离箱才能排除并解决问题。4)不能用于数字化变电站中传统开关量数据的采集。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种智能开关量隔离采集单元，可同时实现32路开关量输入信号的光电隔离转换及采集功能，可多个单元并联使用，既可以用在传统变电站，也可以用于数字化变电站的开关量采集。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的:—种智能开关量隔离采集单元，包括底座，所述底座上设置有印制板，所述印制板通过上盖紧固在所述底座上，所述印制板上设置有智能处理电路、母座、RS485接线端子、B码信号接线端子、32路开关量光电隔离转换电路和两个均具有16个接线端的开关量输入端子，两个所述开关量输入端子的32个接线端与32路所述开关量光电隔离转换电路的信号输入端对应连通，每路所述开关量光电隔离转换电路的信号输出端同时与所述智能处理电路和所述母座连接，所述母座设置有32个信号接线端，所述母座的32个信号接线端与32路所述开关量光电隔离转换电路的信号输出端一一对应连通，所述B码信号接线端子与所述智能处理电路的B码信号输入端连接，所述RS485接线端子设置在所述智能处理电路的信号输出端。进一步地，所述上盖、所述印制板和所述底座通过4颗M3螺钉固定在一起。进一步地，所述底座上设置有3个用于卡在端子排导轨上的活动紧扣件。进一步地，所述上盖和所述底座均由耐热阻燃的绝缘材质制成。进一步地，所述开关量光电隔离转换电路包括抗干扰电路、限流电阻、滤波保护电路、箝位保护电路和光电隔离电路，所述抗干扰电路的信号输入端作为所述开关量光电隔离转换电路的信号输入端并与所述开关量输入端子连接，所述抗干扰电路的信号输出端与所述滤波保护电路的信号输入端连接，所述限流电阻设置在所述抗干扰电路与所述滤波保护电路之间，所述滤波保护电路的信号输出端与所述光电隔离电路的信号输入端连接，所述箝位保护电路设置在所述滤波保护电路与所述光电隔离电路之间，所述光电隔离电路的信号输出端设置有发光二极管，所述光电隔离电路的信号输出端作为所述开关量光电隔离转换电路的信号输出端并同时与所述智能处理电路和所述母座连接。本专利技术的有益效果在于:本专利技术可同时对32路开关量进行光电隔离转换处理，灵活易用，提高效率，降低成本；输入输出都采用可插拔插件，这样现场智能开关量隔离采集单元可拆卸、互换性强，便于现场工程人员更换维修，节约维护成本；既用于传统变电站开关量采集，又适用于数字化变电站的开关量采集，满足传统变电站向数字化变电站过渡的需求；降低了整个装置屏体的内外部接线的复杂性，保证了屏体的美观性。【附图说明】图1是本专利技术所述智能开关量隔离采集单元的装配结构示意图；图2是本专利技术所述开关量光电隔离转换电路的结构框图；图3是本专利技术所述智能开关量隔离采集单元的原理框图；图中:1-M3螺钉、2-上盖、3-开关量输入端子、4-印制板、5_活动紧扣件、6-RS485接线端子、7-母座、8-底座、9-B码信号接线端子。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步说明:如图1、图2和图3所示，本专利技术包括底座8，底座8上设置有印制板4，印制板4通过上盖2紧固在底座8上，印制板4上设置有智能处理电路、母座7、RS485接线端子6、B码信号接线端子9、32路开关量光电隔离转换电路和两个均具有16个接线端的开关量输入端子3，两个开关量输入端子3的32个接线端与32路开关量光电隔离转换电路的信号输入端一一对应连通，每路开关量光电隔离转换电路的信号输出端同时与智能处理电路和母座7连接，母座7设置有32个信号接线端，母座7的32个信号接线端与32路开关量光电隔离转换电路的信号输出端对应连通，B码信号接线端子9与智能处理电路的B码信号输入端连接，RS485接线端子6设置在智能处理电路的信号输出端。在本实施例中，上盖2、印制板4和底座8通过4颗M3螺钉1固定在一起，便于拆装。底座8上设置有3个用于卡在端子排导轨上的活动紧扣件5，便于固定整个智能开关量隔离采集单元。上盖2和底座8均由耐热阻燃的绝缘材质制成，构成自开模阻燃塑料机壳。开关量光电隔离转换电路包括抗干扰电路、限流电阻、滤波保护电路、箝位保护电路和光电隔离电路，抗干扰电路的信号输入端作为开关量光电隔离转换电路的信号输入端并与开关量输入端子3连接，抗干扰电路的信号输出端与滤波保护电路的信号输入端连接，限流电阻设置在抗干扰电路与滤波保护电路之间，滤波保护电路的信号输出端与光电隔离电路的信号输入端连接，箝位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能开关量隔离采集单元，其特征在于：包括底座，所述底座上设置有印制板，所述印制板通过上盖紧固在所述底座上，所述印制板上设置有智能处理电路、母座、RS485接线端子、B码信号接线端子、32路开关量光电隔离转换电路和两个均具有16个接线端的开关量输入端子，两个所述开关量输入端子的32个接线端与32路所述开关量光电隔离转换电路的信号输入端一一对应连通，每路所述开关量光电隔离转换电路的信号输出端同时与所述智能处理电路和所述母座连接，所述母座设置有32个信号接线端，所述母座的32个信号接线端与32路所述开关量光电隔离转换电路的信号输出端一一对应连通，所述B码信号接线端子与所述智能处理电路的B码信号输入端连接，所述RS485接线端子设置在所述智能处理电路的信号输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小凤，李奇鲜，张勋，余哲，
申请(专利权)人：成都府河电力自动化成套设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51