本發(fā)明涉及一種可通訊智能控制保護開關(guān)，是控制保護開關(guān)，屬于開關(guān)電器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)控制保護開關(guān)內(nèi)部過流等保護方式大多采用熱繼電器或模擬電子線路，保護功能少、精度低、可靠性差，無現(xiàn)場總線通信接口，無法進行數(shù)據(jù)交換，因而也無法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化管理的要求。也有采用在控制保護開關(guān)外部加裝電動機保護器組成可以通信的電動機保護開關(guān)，其體積大，相互連線復(fù)雜，安裝不便，不適合小體積控制開關(guān)柜安裝。^

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的解決現(xiàn)有控制保護開關(guān)因在內(nèi)部過流等保護方面大多采用熱繼電器或模擬電子線路，存在保護功能少、精度低、可靠性差，無現(xiàn)場總線通信接口，無法進行數(shù)據(jù)交換，因而也無法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化管理的要求的不足，提供開關(guān)一體化、配有通信接口、體積小、操作方便、控制簡單、性能可靠的一種可通訊智能控制保護開關(guān)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種可通訊智能控制保護開關(guān)，包括上蓋，基座，上蓋上的旋轉(zhuǎn)手柄，上蓋內(nèi)基座上的電磁系統(tǒng)、傳動機構(gòu)、主接觸器、電子脫扣器，其特征是所述的上蓋內(nèi)基座上還設(shè)置包括電流監(jiān)測模塊、電壓監(jiān)測模塊、主體保護模塊、顯示模塊、按鍵模塊、通訊模塊的可通訊智能保護器；主電路三相電流的監(jiān)測信號接電流監(jiān)測模塊的輸入端，主電路電壓的監(jiān)測。

信號接電壓監(jiān)測模塊的輸入端，電流監(jiān)測模塊、電壓監(jiān)測模塊的輸出接主體保護模塊的輸入端，主體保護模塊的輸出端將處理過的電流采樣信號分別接顯示模塊、按鍵模塊、通訊模塊的輸入端，并成為互聯(lián)，通訊模塊的輸出端外接網(wǎng)絡(luò)。

所述的主體保護模塊以MCU處理器PIC16F877A為核心，包括MCU連接的電壓信號處理模塊、電流信號處理模塊、I/O輸入輸出模塊、顯示及按鍵面板模塊、通訊接口模塊；電壓信號處理模塊、電流信號處理模塊將信號處理后輸出到MCU處理器，其輸出分別與I/O輸入輸出模塊、顯示及按鍵面板模塊、通訊接口模塊的輸入端互聯(lián)。

所述的主體保護MCU模塊中處理器還連接A/D轉(zhuǎn)換及電流數(shù)值處理軟件模塊，輸入、輸出控制軟件模塊，通訊軟件模塊，顯示及按鍵軟件模塊，電壓軟件模塊，三相不平衡軟件模塊，電流過載軟件模塊，堵轉(zhuǎn)軟件模塊，欠流保護軟件模塊；各功能模塊固化在MCU處理器中。

所述的可通訊智能保護器的工作電源連接在控制保護開關(guān)中電磁傳動機構(gòu)中電磁部分二次藕合電源。

本發(fā)明對現(xiàn)有控制保護開關(guān)結(jié)構(gòu)的改進，通過在控制保護開關(guān)內(nèi)設(shè)置可通訊智能保護器，使本發(fā)明具有了現(xiàn)場總線通信接口，可進行數(shù)據(jù)交換和適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化管理的要求，本發(fā)明開關(guān)一體化、配有通信接口、體積小、操作方便、控制簡單、性能可靠。本發(fā)明性能配合合理、接線少，接配簡單方便、保護功能完善、使用及維修方便、節(jié)銀節(jié)材，可靠性高，可連續(xù)運行，特別在高層建筑、冶金、石化、煤礦、港口、鐵路、紡織等領(lǐng)域使用，經(jīng)濟效益顯著。

附圖說明

圖1為發(fā)明分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)手柄工作位置示意圖；

圖3為本發(fā)明中控制負載的主回路及二次回路電路圖；

圖4為本發(fā)明中可通訊智能保護器電路框圖；

圖5為本發(fā)明可通訊智能保護器中主體保護模塊電路框圖；

圖6為本發(fā)明可通訊智能保護器中電流監(jiān)測模塊電路圖；

圖7為本發(fā)明可通訊智能保護器中電壓監(jiān)測模塊電路圖；

圖8為本發(fā)明可通訊智能保護器中顯示模塊電路圖；

圖9為本發(fā)明可通訊智能保護器中通信模塊電路圖；

圖10為本發(fā)明可通訊智能保護器中按鍵模塊電路圖；

具體實施方式

結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明，如圖1所示，本發(fā)明主要由旋轉(zhuǎn)手柄1、上蓋2、電磁系統(tǒng)3、傳動機構(gòu)4、基座5、主接觸器6、電子脫扣器7、可通訊智能保護器8構(gòu)成；如圖2所示，開關(guān)旋轉(zhuǎn)手柄1指示在AUTO位置時，如圖3所示，電磁系統(tǒng)3中控制線圈A1、A2送入AC220V控制電壓，電磁系統(tǒng)動作，開關(guān)主接觸器閉合，負載得電工作。電磁傳動機構(gòu)中電磁部分二次藕合出電源，可通訊智能保護器工作。

如圖4所示，可通訊智能保護器8采用功能模塊組合，包括電流監(jiān)測模塊10、電壓監(jiān)測模塊11、主體保護模塊12、顯示模塊13、按鍵模塊14、通訊模塊15；如圖6所示，電流監(jiān)測模塊10監(jiān)測主電路三相電流，采樣電阻R9將電流互感器9感應(yīng)的主電路的二次電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號，送與運算放大電路中U1，U1將信號線性放大成模擬信號，通過電阻R13與電容C17提供與主體保護模塊12。

如圖7所示，電壓監(jiān)測模塊11處理后將信號送與主體保護模塊12。

如圖5所示，主體保護模塊12包括電壓信號處理模塊16、電流信號處理模塊17、MCU、I/O輸入輸出模塊28、顯示及按鍵面板模塊27、通訊接口模塊29；這些功能模塊固化在MCU處理器中；MCU處理器包括A/D轉(zhuǎn)換及電流數(shù)值處理軟件模塊18、輸入、輸出控制軟件模塊19、通訊軟件模塊20、顯示及按鍵軟件模塊21、電壓軟件模塊22、三相不平衡軟件模塊23、電流過載軟件模塊24、堵轉(zhuǎn)軟件模塊25、欠流保護軟件模塊26。主體保護模塊12將采樣到的電流模擬信號，通過MCU中A/D轉(zhuǎn)換及電流軟件模塊18進行A/D轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送與MCU中進行相應(yīng)計算、判斷及實現(xiàn)控制。

當MCU中三相不平衡軟件模塊23、電流過載軟件模塊24、堵轉(zhuǎn)軟件模塊25、欠流軟件模塊26等軟件模塊計算出開關(guān)主回路電流故障時，MCU輸入、輸出控制軟件模塊19輸出控制信號，主體保護模塊通過I/O輸入輸出模塊28驅(qū)動電子脫扣器7，電子脫扣器7動作，進而推動開關(guān)的傳動機構(gòu)4動作，傳動機構(gòu)4斷開電磁系統(tǒng)3的控制線圈電源，電磁系統(tǒng)3失電，主接觸器6動作，開關(guān)主回路斷開。

如圖8所示，MCU中A/D轉(zhuǎn)換及電流軟件模塊18進行A/D轉(zhuǎn)換，將采樣到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，計算出主回路電流數(shù)值，通過主體保護模塊12中的顯示模塊13將主回路的電流數(shù)值通過LED數(shù)碼管顯示出來。MCU計算出開關(guān)主回路電流故障時，也通過顯示模塊13將主回路的故障類型通過LED數(shù)碼管顯示出來?？梢苑奖阌脩籼幚碇骰芈饭收?。

如圖9所示，通信模塊15，MCU中的通訊軟件模塊20接受上位機通過網(wǎng)絡(luò)傳遞的正確信號，進行上傳數(shù)據(jù)、修改主體保護模塊參數(shù)及按上位機要求進行控制。

如圖10所示，主體保護模塊12可以接受顯示及按鍵模塊的按鍵控制，修改并顯示相應(yīng)監(jiān)視參數(shù)。