智能变电站光缆通讯连接器
技术领域
本发明涉及一种智能变电站光缆通讯连接器。
背景技术
随着技术的不断进步和供电要求及质量的不断提高,传统变电站正被智能变电站逐步替代。相对传动变电站而言,智能变电站具有检测准确、控制及时、管理方便、无人值守等诸多优点。在智能变电站系统的各种通讯中,光缆通讯是应用最多的一种。光缆通讯广泛用于智能变电站中GOOSE、SV组网及故障录波、网络分析、对时等重要信号的传输。根据不同的设计思路,光缆芯数通常选用2芯、4芯、8芯、12芯、24芯等,光纤类型主要为多模62.5μm。光缆主要用于机柜间装置的连接。在主控室等同一房间内通常采用两端预端接接头的室内尾缆,场地上或出小室则采用室外光缆,敷设完毕后由施工方或厂家组织现场熔接。由于经验、工期等条件限制,部分变电站采用在桥架或地面上直接敷设、捆扎光缆方式施工。而借鉴其它行业如通信行业的成熟经验,采用光缆槽盒对光缆进行保护的设计也越来越普遍。槽盒又分开放式与带盖式两种,可以对光缆提供不同强度的防护。智能变电站中光缆用量巨大。采用传统熔接方式,不但工艺复杂、费时费力、影响项目排期,而且还易受人员操作水平、环境温湿度及粉尘影响,造成各熔点的质量良莠不齐,在环境条件急剧变化或长期运行中留下安全隐患。
在智能变电站的建设中,为了内外施工方便,一般将室内和室外的光缆通过光缆航空插座进行分割和连接。如图1所示,由于没有智能变电站专用的光缆通讯用连接器,在实际中,室内部分一般先通过带有光缆航空插头的预制尾缆与光缆航空插头的室内部分进行连接,然后将预制尾缆另一端连接光纤跳线后再熔接到光配架上,最后利用不同长度的光纤跳线将光配架与各设备连接起来。这种连接方式虽然能实现通讯连接,但是存在诸多弊端:1、所用中间线路及元件较多、接头较多,不但操作麻烦,而且故障率也较高,维护较麻烦;2、需要用到光配架,需要进行现场光纤熔接,费时费力,施工效率较低;3、由于室内所使用的中间线路及元器件都是定型产品,内置线芯数是固定不可调节的,所以,即使最后与设备连接使用的光纤跳线数量较少,也即实际使用的光纤跳线数量较少,也必须使用较多线芯数的中间线路及元器件,造成了浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理,所用中间线路少、接点少,连接快速、简单、可靠,故障率低,且实际使用线芯数可以自由调节的智能变电站光缆通讯连接器。
为解决上述技术问题,本智能变电站光缆通讯连接器的结构特点是:包括与室外航空插座固接的室内座,室内座上均布有与光纤跳线的光线插头插装配合的光纤接口,光纤接口与室外航空插座上各光纤对应通讯,室内座上套装有座套,座套成筒状,室内线路与室内座的通讯连接通过座套进行集中插接实现,座套上均布有座套滑道,各座套滑道平行间隔设置,排成行或列,座套滑道的尺寸及形状与光纤跳线端部的光纤接头相配合,座套滑道的位置、数量与室内座上的光纤接口一一对应设置,座套上设有在光纤接头插装进座套滑道时对光纤接头进行定位的内锁紧装置,座套和室内座之间设有外锁紧装置。
本智能变电站光缆通讯连接器是通过可选择式集中直插结构来实现所用中间线路少、接点少,连接快速、简单、可靠,故障率低,且实际使用线芯数可以自由调节的。
可选择式集中直插结构主要包括与室内座套装锁紧配合的座套和通过座套与室内座进行集中直插的光纤跳线。其中室内座与室外航空插座是固接在一起的一体结构,室内座上均布有与室外航空插座上各光线对应通讯的光纤接口。使用时,室外航空插座与室外线路连接,室内座与室内线路连接。其中,室内线路与室内座的通讯连接是通过与室内座套装配合的座套进行集中插接实现的。座套上均布有座套滑道,座套滑道的尺寸及形状与光纤跳线端部的光纤接头相配合,因此,光纤接头可以快速插装进座套滑道内。座套滑道的位置、数量与室内座上的光纤接口一一对应设置,这样就保证了光纤接头与光纤接口插接的准确性和可靠性。座套上还设置有内锁紧装置,其主要作用,是在光纤接头插装进座套滑道时对光纤接头进行定位,这样就将各光纤跳线的光纤接头固接在了座套内,相当于现场制作了一个集中各光纤跳线的插头。锁紧后,就可以通过座套将各光纤跳线集中插接到对应的光纤接口上,操作非常简单、快速,有助于提高施工效率。因为本智能变电站光缆通讯连接器是在施工现场将光纤接头组装到座套上的,因此,可以根据现场实际需要的光纤信号、位置将对应光纤接头有针对性地插装到对应的座套滑道内,这样,那些用不到的与室外航空插座对应的光纤接口就不需要进行光纤接线,也就不需要插接光纤跳线,大大节约了线路(光纤)的利用率,有效避免了线路(光纤)的浪费。座套上设有外锁紧装置,通过外锁紧装置座套可以与室内座实现锁紧套装,保证了两者连接的可靠性及光纤接头和光纤接口插接的可靠性。
使用时,根据室内座与室内各设备之间的距离选择对应长度的光纤跳线,然后将各光纤跳线的光纤接头插装到对应的座套滑道内并锁紧内锁紧装置,再将座套套装到室内座上并锁紧外锁紧装置,最后将光纤跳线末端插接到对应设备上即可,操作非常简单。本智能变电站光缆通讯连接器是通过座套实现的光纤跳线与光纤接口的集中直插连接,没有经过任何中间线路和元器件的转接,因此,不但连接更快捷,而且接点更少,故障率更低。
作为改进,室内座横截面为矩形,各座套滑道按行列设置。
横截面呈矩形设置,可以避免座套套装室内座后发生转动的现象,提高了两者连接的固定性和准确性。将座套滑道按行列设置,可以提高各座套滑道的可分辨性,在插装光纤接头时更加方便,相对传统的圆柱形航空插座而言,不容易转向,也就不容易插错位置。
作为一种实现方式,所述内锁紧装置包括与行或列的各座套滑道边部垂直连通的锁紧滑道,锁紧滑道内设有沿锁紧滑道轴向滑动的锁紧滑板,锁紧滑板一边侧设有与座套滑道相配合的解锁槽和与光纤接头相配合的锁紧齿,光纤接头上设有与锁紧齿配合的定位槽,还包括驱动锁紧滑板轴向移动的驱动机构。
因为各座套滑道与光纤接头是插装配合的,而且与光纤接头与光线接口也是插装配合的,所以各座套滑道必定是平行间隔设置的。又因为锁紧滑道与对应行或列的各座套滑道边部垂直连通,所以锁紧滑道与各座套滑道的连通部位必定相同,这样就保证了各座套滑道的通用性、插装进座套滑道内的光纤接头的通用性。锁紧滑道内的锁紧滑板是本内锁紧装置的主要部件,其主要作用是对插入座套滑道内光纤接头进行锁紧和解锁。因为锁紧滑板边侧设置的解锁槽与座套滑道相配合,因此当解锁槽与座套滑道对齐或包罩座套滑道时,锁紧滑板的任何部分都位于座套滑道之外,此时座套滑道处于贯通状态或解锁状态,光纤跳线的光纤接头可以完整插入座套滑道内。相反地,当解锁槽与座套滑道不对齐或不能包罩座套滑道时,锁紧滑板上的锁紧齿部分或全部进入座套滑道,此时座套滑道处于非贯通状态或锁紧状态,光纤跳线的光纤接头不能完整插入座套滑道内。光纤接头上设有定位槽,当光纤接头完整插入座套滑道时,定位槽的位置及大小都与锁紧滑道对齐。这样,在解锁状态时,插入光纤接头,并同构驱动装置驱动锁紧滑板移动,使锁紧齿部分或完全进入座套滑道或定位槽,也即切换成锁紧状态,此时光纤接头在座套滑道内既不能前进也不能后退,也就起到了锁紧或定位光纤接头的作用。
作为一种实现方式,所述驱动结构包括设置在锁紧滑板另一边侧的齿条,还包括与齿条传动配合的齿轮,齿轮的驱动轴延伸出座套设置,驱动轴外端固设有转动盘。
因为锁紧滑板边侧的齿条与齿轮是传动配合关系,因此齿轮转动时,齿轮会通过齿条驱动锁紧滑板移动。齿轮的驱动轴外端安装有转动盘,可以通过转动盘轻松驱动齿轮转动,也就实现了锁紧滑板的驱动移动,操作起来非常方便。
作为改进,所述齿轮设置在两列或两行座套滑道之间,齿轮分别与两列或两行座套滑道对应的齿条相啮合。
为方便叙述,将设置在齿轮两侧的两列或两行座套滑道分别称为第一排座套滑道和第二排座套滑道。把齿轮设置在第一排座套滑道和第二排座套滑道之间,齿轮可以分别与第一排座套滑道对应的锁紧滑板和第二排座套滑道对应的锁紧滑板相啮合。这样,当驱动齿轮转动时,齿轮将同时驱动上述两个锁紧滑板反向滑动,也就可以同时控制第一排座套滑道和第二排座套滑道在锁紧状态和解锁状态直接进行切换,实现了“一个齿轮控制两个锁紧滑板”的功能,有助于提高一次锁紧或解锁光纤接头的数量,操作更简单,工作效率更高。
作为进一步改进,锁紧滑道比锁紧滑板稍长,在锁紧滑板一端顶到锁紧滑道对应端时,解锁槽与座套滑道对齐,在锁紧滑板另一端顶到锁紧滑道另一端时,锁紧齿与座套滑道对齐。
锁紧滑道是个密闭腔体,其长度比锁紧滑板要长,这样可以保证锁紧滑板能在锁紧滑道内沿轴向自由滑动。锁紧滑道比锁紧滑板长出的部分,以及锁紧滑道和各座套滑道的位置配合关系,能够保证在锁紧滑板一端顶到锁紧滑道对应端时,解锁槽与座套滑道对齐,在锁紧滑板另一端顶到锁紧滑道另一端时,锁紧齿与座套滑道对齐。这样,在通过转动盘驱动锁紧滑板移动时,只需将锁紧滑板在锁紧滑道两端切换即可,无须判断解锁槽和锁紧齿是否与座套滑道对齐,因此操作简单、快速,有助于提高工作效率。
作为一种实现方式,所述外锁紧装置包括固设在室内座外周的凸条,座套上固设有能弹性压紧凸条的弹性压板,弹性压板前端固设有与凸条配合倒钩。
因为弹性压板能弹性压紧在凸条上,所以当弹性压板末端的倒钩滑过凸条时便会与凸条卡紧在一起,此时倒钩和凸条无论在横向还是在纵向上都是锁紧配合的,也就起到了锁紧室内座和座套的作用。需要解锁时,按压弹性压板使倒钩在横向上远离凸条便可将座套从室内座上拔下来,操作非常简单。
作为改进,锁紧滑道内还设置有弹簧,弹簧通过锁紧滑板将锁紧齿推入座套滑座。
设置弹簧后,在自然状态下,弹簧将锁紧齿自动推入座套滑道内,也就是说,在自然状态下或默认状态下,座套滑道是处于锁紧状态的。这样设置的好处是:一、在未施工或使用时,也即未插装光纤接头时,因为锁紧齿已滑入座套滑道内,因此起到了相对密封或半密封座套滑道的作用,这样可以避免在使用前或接线前,异物通过座套滑道进入室内座的光纤接口内,也就避免了光纤接口被弄脏或堵塞,保证了本智能变电站光缆通讯连接器的清洁性和插接时的顺畅性及信号连接可靠性;二、光纤接头插入座套滑道后,松开驱动锁紧滑板的手,锁紧滑板会在弹簧的弹力作用下驱动锁紧齿自动滑入座套滑道及光纤接口的定位槽内,起到了自动闭锁或自动定位的作用,而且在没有外界解锁操作时,锁紧齿将一直卡装在定位槽内,有效保证了光纤跳线和光纤接口连接的可靠性。
综上所述,采用这种结构的智能变电站光缆通讯连接器,结构合理,所用中间线路少、接点少,连接快速、简单、可靠,故障率低,且实际使用线芯数可以自由调节,特别适合在智能变电站建设及维护时使用,有助于提高工作效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明:
图1为本发明实施例一的结构示意图;
图2为图1解锁状态下定位槽和解锁槽配合的结构示意图;
图3为图1锁紧状态下定位槽和解锁槽配合的结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示,本智能变电站光缆通讯连接器包括与室外航空插座1固接的室内座2,室内座2与室外航空插座1是固接在一起的一体结构,室内座2上均布有与光纤跳线6的光线插头7插装配合的光纤接口3,光纤接口3与室外航空插座1上各光纤对应通讯。使用时,室外航空插座1与室外线路连接,室内座与室内线路连接。室内座2上套装有座套4,座套4成筒状。室内线路与室内座2的通讯连接是通过座套4进行集中插接实现的。座套4上均布有座套滑道5,座套滑道5的尺寸及形状与光纤跳线6端部的光纤接头7相配合,因此,光纤接头7可以快速插装进座套滑道内。座套滑道5的位置、数量与室内座上的光纤接口3一一对应设置,这样就保证了光纤接头与光纤接口插接的准确性和可靠性。
座套4上还设置有内锁紧装置,其主要作用,是在光纤接头7插装进座套滑道5时对光纤接头进行定位,这样就将各光纤跳线的光纤接头7固接在了座套4内,相当于现场制作了一个集中各光纤跳线的插头。锁紧后,就可以通过座套将各光纤跳线6集中插接到对应的光纤接口3上,操作非常简单、快速,有助于提高施工效率。因为本智能变电站光缆通讯连接器是在施工现场将光纤接头7组装到座套4上的,因此,可以根据现场实际需要的光纤信号、位置将对应光纤接头有针对性地插装到对应的座套滑道5内,这样,那些用不到的与室外航空插座对应的光纤接口3就不需要进行光纤接线,也就不需要插接光纤跳线,大大节约了线路(光纤)的利用率,有效避免了线路(光纤)的浪费。座套上设有外锁紧装置,通过外锁紧装置座套可以与室内座实现锁紧套装,保证了两者连接的可靠性及光纤接头和光纤接口插接的可靠性。
使用时,根据室内座2与室内各设备之间的距离选择对应长度的光纤跳线6,然后将各光纤跳线6的光纤接头7插装到对应的座套滑道5内并锁紧内锁紧装置,再将座套4套装到室内座上并锁紧外锁紧装置,最后将光纤跳线6末端插接到对应设备上即可,操作非常简单。本智能变电站光缆通讯连接器是通过座套实现的光纤跳线6与光纤接口3的集中直插连接,没有经过任何中间线路和元器件的转接,因此,不但连接更快捷,而且接点更少,故障率更低。
在本实施例中,室内座2横截面为矩形,各座套滑道5按行列设置。横截面呈矩形设置,可以避免座套套装室内座后发生转动的现象,提高了两者连接的固定性和准确性。将座套滑道按行列设置,可以提高各座套滑道的可分辨性,在插装光纤接头时更加方便,相对传统的圆柱形航空插座而言,不容易转向,也就不容易插错位置。
在本智能变电站光缆通讯连接器中,内锁紧装置包括与排成行或列的各座套滑道5边部垂直连通的锁紧滑道8,锁紧滑道8内设有沿锁紧滑道8轴向滑动的锁紧滑板9。锁紧滑板9一边侧设有与座套滑道5相配合的解锁槽10,还设有和与光纤接头7相配合的锁紧齿11,光纤接头7上设有与锁紧齿11配合的定位槽12。还包括驱动锁紧滑板9轴向移动的驱动机构。因为各座套滑道与光纤接头是插装配合的,而且与光纤接头7与光线接口3也是插装配合的,所以各座套滑道5必定是平行间隔设置的。又因为锁紧滑道8与对应行或列的各座套滑道5边部垂直连通,所以锁紧滑道与各座套滑道的连通部位必定相同,这样就保证了各座套滑道的通用性、插装进座套滑道内的光纤接头的通用性。锁紧滑道8内的锁紧滑板9是本内锁紧装置的主要部件,其主要作用是对插入座套滑道5内光纤接头7进行锁紧和解锁。因为锁紧滑板9边侧设置的解锁槽10与座套滑道5相配合,因此当解锁槽10与座套滑道5对齐或包罩座套滑道5时,锁紧滑板的任何部分都位于座套滑道之外,此时座套滑道处于贯通状态或解锁状态,光纤跳线6的光纤接头7可以完整插入座套滑道5内。相反地,当解锁槽10与座套滑道5不对齐或不能包罩座套滑道时,锁紧滑板上的锁紧齿部分或全部进入座套滑道,此时座套滑道处于非贯通状态或锁紧状态,光纤跳线的光纤接头不能完整插入座套滑道内。光纤接头7上设有定位槽,当光纤接头完整插入座套滑道时,定位槽12的位置及大小都与锁紧滑道对齐。这样,在解锁状态时,插入光纤接头,并同构驱动装置驱动锁紧滑板移动,使锁紧齿部分或完全进入座套滑道或定位槽,也即切换成锁紧状态,此时光纤接头在座套滑道内既不能前进也不能后退,也就起到了锁紧或定位光纤接头的作用。
在本实施例中,所述驱动结构包括设置在锁紧滑板9另一边侧的齿条13,还包括与齿条13传动配合的齿轮14,齿轮14的驱动轴15延伸出座套4设置,驱动轴15外端固设有转动盘16。因为锁紧滑板9边侧的齿条13与齿轮14是传动配合关系,因此齿轮14转动时,齿轮14会通过齿条驱动锁紧滑板移动。齿轮的驱动轴外端安装有转动盘,可以通过转动盘轻松驱动齿轮转动,也就实现了锁紧滑板的驱动移动,操作起来非常方便。
齿轮14设置在两列或两行座套滑道5之间,齿轮14分别与两列或两行座套滑道5对应的齿条13相啮合。为方便叙述,将设置在齿轮14两侧的两列或两行座套滑道5分别称为第一排座套滑道和第二排座套滑道。把齿轮14设置在第一排座套滑道和第二排座套滑道之间,齿轮可以分别与第一排座套滑道对应的锁紧滑板和第二排座套滑道对应的锁紧滑板相啮合。这样,当驱动齿轮14转动时,齿轮14将同时驱动上述两个锁紧滑板9反向滑动,也就可以同时控制第一排座套滑道和第二排座套滑道5在锁紧状态和解锁状态直接进行切换,实现了“一个齿轮控制两个锁紧滑板”的功能,有助于提高一次锁紧或解锁光纤接头7的数量,操作更简单,工作效率更高。
锁紧滑道8比锁紧滑板9稍长,在锁紧滑板9一端顶到锁紧滑道8对应端时,解锁槽10与座套滑道5对齐,在锁紧滑板9另一端顶到锁紧滑道8另一端时,锁紧齿11与座套滑道5对齐。锁紧滑道8是设置在座套4内的密闭腔体,其长度比锁紧滑板9要长,这样可以保证锁紧滑板9能在锁紧滑道8内沿轴向自由滑动。锁紧滑道8比锁紧滑板9长出的部分,以及锁紧滑道8和各座套滑道5的位置配合关系,能够保证在锁紧滑板一端顶到锁紧滑道对应端时,解锁槽与座套滑道对齐,在锁紧滑板另一端顶到锁紧滑道另一端时,锁紧齿11与座套滑道5对齐。这样,在通过转动盘驱动锁紧滑板移动时,只需将锁紧滑板在锁紧滑道两端切换即可,无须判断解锁槽和锁紧齿是否与座套滑道对齐,因此操作简单、快速,有助于提高工作效率。
在本实施例中,所述外锁紧装置包括固设在室内座2外周的凸条17,座套4上固设有能弹性压紧凸条17的弹性压板18,弹性压板18前端固设有与凸条17配合倒钩19。因为弹性压板18能弹性压紧在凸条上,所以当弹性压板末端的倒钩滑过凸条时便会与凸条卡紧在一起,此时倒钩19和凸条无论在横向还是在纵向上都是锁紧配合的,也就起到了锁紧室内座和座套的作用。需要解锁时,按压弹性压板18使倒钩在横向上远离凸条便可将座套从室内座上拔下来,操作非常简单。
锁紧滑道8内还设置有弹簧22,弹簧22通过锁紧滑板9将锁紧齿11推入座套滑座5。设置弹簧22后,在自然状态下,弹簧22将锁紧齿自动推入座套滑道内,也就是说,在自然状态下或默认状态下,座套滑道5是处于锁紧状态的。这样设置的好处是:一、在未施工或使用时,也即未插装光纤接头时,因为锁紧齿已滑入座套滑道内,因此起到了相对密封或半密封座套滑道的作用,这样可以避免在使用前或接线前,异物通过座套滑道进入室内座的光纤接口内,也就避免了光纤接口被弄脏或堵塞,保证了本智能变电站光缆通讯连接器的清洁性和插接时的顺畅性及信号连接可靠性;二、光纤接头插入座套滑道后,松开驱动锁紧滑板的手,锁紧滑板会在弹簧22的弹力作用下驱动锁紧齿自动滑入座套滑道及光纤接口3的定位槽内,起到了自动闭锁或自动定位的作用,而且在没有外界解锁操作时,锁紧齿将一直卡装在定位槽12内,有效保证了光纤跳线和光纤接口连接的可靠性。