[实用新型]一种具有防雷功能的时钟信号扩展单元装置

说明书

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装置。

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乱，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、RJ11、BNC、F型、接线端子，其输入端口数位1，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。