本發明涉及一種可通訊智能控制保護開關，是控制保護開關，屬于開關電器技術領域。

背景技術：

目前，國內控制保護開關內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，無現場總線通信接口，無法進行數據交換，因而也無法適應網絡化管理的要求。也有采用在控制保護開關外部加裝電動機保護器組成可以通信的電動機保護開關，其體積大，相互連線復雜，安裝不便，不適合小體積控制開關柜安裝。^

技術實現要素：

本發明的目的解決現有控制保護開關因在內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，無現場總線通信接口，無法進行數據交換，因而也無法適應網絡化管理的要求的不足，提供開關一體化、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。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種可通訊智能控制保護開關，包括上蓋，基座，上蓋上的旋轉手柄，上蓋內基座上的電磁系統、傳動機構、主接觸器、電子脫扣器，其特征是所述的上蓋內基座上還設置包括電流監測模塊、電壓監測模塊、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測信號接電流監測模塊的輸入端，主電路電壓的監測。

信號接電壓監測模塊的輸入端，電流監測模塊、電壓監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，通訊模塊的輸出端外接網絡。

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。

所述的主體保護MCU模塊中處理器還連接A/D轉換及電流數值處理軟件模塊，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中電磁傳動機構中電磁部分二次藕合電源。

本發明對現有控制保護開關結構的改進，通過在控制保護開關內設置可通訊智能保護器，使本發明具有了現場總線通信接口，可進行數據交換和適應網絡化管理的要求，本發明開關一體化、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、節銀節材，可靠性高，可連續運行，特別在高層建筑、冶金、石化、煤礦、港口、鐵路、紡織等領域使用，經濟效益顯著。

附圖說明

圖1為發明分解結構示意圖；

圖2為本發明中旋轉手柄工作位置示意圖；

圖3為本發明中控制負載的主回路及二次回路電路圖；

圖4為本發明中可通訊智能保護器電路框圖；

圖5為本發明可通訊智能保護器中主體保護模塊電路框圖；

圖6為本發明可通訊智能保護器中電流監測模塊電路圖；

圖7為本發明可通訊智能保護器中電壓監測模塊電路圖；

圖8為本發明可通訊智能保護器中顯示模塊電路圖；

圖9為本發明可通訊智能保護器中通信模塊電路圖；

圖10為本發明可通訊智能保護器中按鍵模塊電路圖；

具體實施方式

結合附圖和實施例進一步說明本發明，如圖1所示，本發明主要由旋轉手柄1、上蓋2、電磁系統3、傳動機構4、基座5、主接觸器6、電子脫扣器7、可通訊智能保護器8構成；如圖2所示，開關旋轉手柄1指示在AUTO位置時，如圖3所示，電磁系統3中控制線圈A1、A2送入AC220V控制電壓，電磁系統動作，開關主接觸器閉合，負載得電工作。電磁傳動機構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，包括電流監測模塊10、電壓監測模塊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，電流監測模塊10監測主電路三相電流，采樣電阻R9將電流互感器9感應的主電路的二次電流轉化為模擬電壓信號，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轉換及電流數值處理軟件模塊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轉換及電流軟件模塊18進行A/D轉換，將模擬信號轉換為數字信號，送與MCU中進行相應計算、判斷及實現控制。

當MCU中三相不平衡軟件模塊23、電流過載軟件模塊24、堵轉軟件模塊25、欠流軟件模塊26等軟件模塊計算出開關主回路電流故障時，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驅動電子脫扣器7，電子脫扣器7動作，進而推動開關的傳動機構4動作，傳動機構4斷開電磁系統3的控制線圈電源，電磁系統3失電，主接觸器6動作，開關主回路斷開。

如圖8所示，MCU中A/D轉換及電流軟件模塊18進行A/D轉換，將采樣到的模擬信號轉換為數字信號，計算出主回路電流數值，通過主體保護模塊12中的顯示模塊13將主回路的電流數值通過LED數碼管顯示出來。MCU計算出開關主回路電流故障時，也通過顯示模塊13將主回路的故障類型通過LED數碼管顯示出來。可以方便用戶處理主回路故障。

如圖9所示，通信模塊15，MCU中的通訊軟件模塊20接受上位機通過網絡傳遞的正確信號，進行上傳數據、修改主體保護模塊參數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，修改并顯示相應監視參數。