[实用新型]开关量转换器

说明书

本实用新型与电力系统的调度自动化和监控装置有关。

电力系统的调度自动化，发电厂或变电站的微机监控、故障录波以及综合自动化系统，都有大量的开关量需要接入。通常，这些开关量都由断路器辅助触点，各种信号继电器的空触点经电缆输入监控设备。这种接入方式，存在如下一些问题，致使上述系统很难保证准确可靠的运行。

现场运行的经验表明，对断路器辅助触点，除接于跳合闸回路的触点相当可靠而外，其它触点由于运行环境差，加之维护，检修又重视不够，可靠性差，易脏污，工作在弱电回路常有接触不良好的情况。完成开关量接入还要较长的电缆使得二次回路复杂化，投资较多又难维护。

断路器辅助触点，继电器触点都存在闭合过程的抖动问题。现场继电保护或其它自动装置，往往没有多余的空触点引出，通常要加装中间继电器转换，而中间继电器动作时间离散值大，触点也常有抖动问题，且价格较贵，现场安装也不方便。上述调度自动化等各种系统其开关量接口回路工作电压大都是24U或12V。按常规方式接线，势必在现场的继电保护屏上或断路器操作机构箱中造成强弱电混杂，给继电保护的现场维护调试带来麻烦。继电保护和运动专业的维护分界点也不清晰，难于确保调度自动化系统的准确和可靠运行。

本实用新型的目的是提供一种体积小，结构简单，价格低，便于安装和维护，适用范围宽，开关量信号可靠性高的开关量转换器。

本实用新型的底座1内装有数个独立的单元电路2。每个单元电路有输入和输出接线端3。每个单元电路依次由隔离或整流滤波电路4，延时及触点消抖电路5，抗干扰电路6，光电隔离电路7组成。本实用新型的交流输入型的电路4为整流滤波电路，直流输入型的电路4为隔离电路。

本实用新型交流输入型的单元电路的整流滤波电路4的两个输入端分别串联R1，R2限流电阻。对各种不同输入电压USR，限流电阻的阻值不同，但额定输入电流均按5毫安设计，其阻值接下式计算：

R1＝R2＝（USR－10）／5／2（KΩ）。

D1－D4为桥式整流电路，电容C作滤波，R3为电容C作放电电阻。同时，整组电路又构成延时及触点消抖电路5，起到抗干扰，防止信号输入的空触点抖动形成的多次脉冲干扰。稳压二极管WD与R1，R2，C，R4组成抗干扰电路6。光电隔离电路7用达林顿光电耦合器件GE作输出，是为了在小电流输入工作下，其输出端能导通较大电流。同时起到了强弱电隔离，并大大提高了输入到计算机监控系统的抗干扰性能。

电阻R5接于输出端和GE之间。对于各种不同的达林顿光电耦合器件，配置不同的R5阻值，即能调节整个转换器电路的动作电流。一般，动作电流调整为50－70％的额定输入电流，即2.5－3.5毫安。防止了由于开关量的外接口电路因绝缘降低，电缆线路的分布电容、互感等因素所造成的开关量信号误动作。提高了开关量信号转换的可靠性。

二极管D5接于两输出端，作为光电耦合器件输出三极管的反相保护。防止在现场使用中可能误将输出端电路极性反接，而损坏光电耦合器件。

本实用新型的直流输入型与交流输入型的不同之处，仅在于输入端无需桥式整流电路，只串联一只二极管D1。一方面是防止使用中可能误将输入端电路极性反接，损坏光电耦合器件和电解电容C。另一方面还防止输入端外回路可能造成的绕越回路。

本实用新型的底座1内可装有四个独立的单元电路2。底座1上有上盖8。每个单元电路的输入和输出接线端3的上面罩有透明端子盖10。透明端子盖10下可装入标明输入和输出端子标记的卡片11。

本实用新型的上述两种类型均可方便地实现一转二，一转三，一转四。即一个输入信号可灵活地转换为多个独立的输出信号。其方法是：

1.输入端并联方式：即将需要几个输出端对应的输入端并联之后，接入一个输入信号源。只是输入电流将按输出端个数增加几倍。即使是一转器也仅为20毫安，只相当于一个按常规转换用的中间继电器电流。

2.输入端串联方式：即将需要几个输出端对应的输入端串联之后，接入一个输入信号源。只是将几个输入端串联的电阻阻值按一个输入端配置。其优点是输入电流仍然为5毫安。