CN103792871A - 一种带电热拔插方式的低压智能开关控制模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带电热拔插方式的低压智能开关控制模块，由开关本体和控制模块二者组合成为一种低压智能开关产品，所述开关本体中包含开关导通母排、电动操作机构、穿过母排的测量电流互感器及含有三相电源电路的接口板，该三相电源电路的接口板与控制模块连接拔插。所述控制模块中包含了块CPU处理显示电路板一块控制驱动接口电路板。控制驱动接口电路板与开关本体的三相电源电路的接口板连接，实现控制模块与开关本体之间的热拔插。本发明即可应用在低压智能开关中，也可用在剩余电流动作断路器上，控制模块出现故障时，可不停电更换维修，减少停电时间，提高工供电可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种断路器，具体涉及一种低压智能开关。
背景技术
随着科技的进步，电力行业的发展迅速，配电网里常用的断路器逐渐采用具有漏电自动重合闸功能的低压智能开关作为用电的进线和出线开关，因此低压智能开关在电网中的应用非常广泛。在使用过程中，低压智能开关的控制部分会出现故障或损坏，如不及时维修和更换，不仅自动重合闸的功能失效，而且给用电安全带来隐患。
目前市面上在售的低压智能开关控制模块的结构分为两类：
1、剩余电流动作断路器，具有漏电保护、自动重合闸功能，但是控制模块安装在外壳内部，没有单独设计，无法单独更换，维护时需要停电，打开面板才能维护；
2、个别剩余电流动作断路器虽然设计成单独模块，采用内嵌或者外挂方式安装，但是都不能带电热拔插更换和维修，必须停电后才可维修。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于为了克服现有技术的不足，提供一种可带电进行更换和维护的带电热拔插方式的低压智能开关控制模块。
技术方案：本发明包括如下技术方案：
一种带电热拔插方式的低压智能开关控制模块，由开关本体和控制模块二者组合成为一种低压智能开关产品，所述开关本体中包含开关导通母排、电动操作机构、穿过母排的测量电流互感器及含有三相电源电路的接口板，该三相电源电路的接口板与控制模块连接拔插。所述控制模块中包含了块CPU 处理显示电路板一块控制驱动接口电路板。控制驱动接口电路板与开关本体的三相电源电路的接口板连接，实现控制模块与开关本体之间的热拔插。
还包括电源掉电检测电路，电源掉电检测电路设置在控制驱动接口电路板上，电源掉电检测电路包括极性电容C2、电阻R2、光耦U1、电阻R3、电阻CZ1、电容C20，光耦U1的输入端连接 CPU电源端，输入端上串联电阻R2，同时输入端上并联极性电容C2，U1的输出端PWDN电源信号输入CPU检测口，在输出端上串联电阻CZ1，同时输出端上并联电阻R3及电容C20，在控制模块热拔开时，CPU 处理显示电路板能立即检测到电源跌落，CPU 处理显示电路将控制驱动接口电路上的有关接口立即设置成输入状态，保护接口，以免烧毁接口电路。
在CPU 处理显示电路板上设置有GPRS通讯模块电源开启/关闭电路，电源开启/关闭电路包括电阻R120、电阻R121、电阻R122、电容C66器件，在电源开关芯片VR3的enable端串联电阻R120，adj端串联电阻R122，在adj端与输出端之间并联电阻R121与电容C66，在低压智能开关控制模块上电时，CPU处理单元控制有关接口的电路的电源开启，上电时，延时一段时间后再开启GPRS 通讯模块的电源电压，保护GPRS 通讯模块的接口电路。
三是在GPRS通讯模块与CPU 处理电路板的所有接口串接一限流电阻，
四是在GPRS通讯模块与CPU 处理电路板的所有接口安装抗静电的TVS保护器件，以保护接入部件的接口电路。
有益效果：
本发明即可应用在低压智能开关中，也可用在剩余电流动作断路器上，控制模块出现故障时，可不停电更换维修，减少停电时间，提高工供电可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为电源掉电检测电路示意图；
图3为接口器件电源关闭电路示意图；
图4为限流电阻连接示意图；
图5为TVS保护器件连接示意图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
本发明一种带电热拔插方式的低压智能开关控制模块：开关本体1和控制模块2二者组合成为一种低压智能开关产品，所述开关本体1中包含开关导通母排、电动操作机构、穿过母排的测量电流互感器及含有三相电源电路的接口板，该三相电源电路的接口板与控制模块2连接拔插。所述控制模块2中包含了块CPU 处理显示电路板（含有GPRS 通讯模块和液晶显示屏）、一块控制驱动接口电路板。控制驱动接口电路板与开关本体1的三相电源电路的接口板连接，实现控制模块2与开关本体1之间的热拔插。
本发明还包括电源掉电检测电路，电源掉电检测电路设置在控制驱动接口电路板上，电源掉电检测电路包括极性电容C2、电阻R2、光耦U1、电阻R3、电阻CZ1、电容C20，光耦U1的输入端连接 CPU电源端，输入端上串联电阻R2，同时输入端上并联极性电容C2，U1的输出端PWDN电源信号输入CPU检测口，在输出端上串联电阻CZ1，同时输出端上并联电阻R3及电容C20，在控制模块（2）热拔开时，CPU 处理显示电路板能立即检测到电源跌落，CPU 处理显示电路将控制驱动接口电路上的有关接口立即设置成输入状态，保护接口，以免烧毁接口电路。
在本发明的CPU 处理显示电路板上设置有GPRS通讯模块电源开启/关闭电路，电源开启/关闭电路包括电阻R120、、电阻R121、电阻R122、电容C66器件。在电源开关芯片VR3的enable端串联电阻R120，adj端串联电阻R122，在adj端与输出端之间并联电阻R121与电容C66，在低压智能开关控制模块上电时，CPU处理单元控制有关接口的电路的电源开启，上电时，延时一段时间后再开启GPRS 通讯模块的电源电压，保护GPRS 通讯模块的接口电路。
带电热拔插方式的低压智能开关控制模块的工作原理：
一是控制模块2拔开过程中，首先是检测接口器件的电源POWER掉电波形，CPU 电路的电源由另外一组电源供电，这组电源大电容滤波组成，而POWER电源的检测电路采用快速光耦器件，光耦输出的PWDN电源信号输入CPU检测口，而且POWER电源端没有大容量的电容，所以在控制模块拔开时，检测接口器件的电源PWDN已经掉电，而CPU 电路的电源由于有大电容存在，CPU的电压处在能工作的范围内，CPU 电路能检测到掉电现象，此时，CPU 电路以最快的速度将接口器件的电源关闭，并且将所有的输入/输出接口设置为输入状态，对接口器件的接口起到保护作用，可实现带电拔插。
二是控制模块2拔开以后，控制模块的接口均处于输入状态，控制模块再插入时，CPU 电路首先得到电源电压，而GPRS通讯模块的电源还处于关闭状态，CPU 电路的电压后会延时一段时间再开启GPRS 通讯模块的电源电压，防止因控制模块2拔插引起的抖动，保证GPRS 通讯模块接口电路可靠性接触和安全。
三是在GPRS通讯模块与CPU 处理电路板接口串接一限流电阻，如图4中的R65-R79限流电阻。
四是在GPRS通讯模块与CPU 处理电路板接口安装抗静电的TVS保护器件，例如TV11、TV16-TV33的TVS管，以保护接入部件的接口电路。
Claims (4)
1.一种带电热拔插方式的低压智能开关控制模块，其特征在于：包括开关本体（1）和控制模块（2），开关本体（1）中包含开关导通母排、电动操作机构、穿过母排的测量电流互感器及含有三相电源电路的接口板，控制模块（2）中包含了CPU 处理显示电路板，在CPU 处理显示电路板上设置GPRS 通讯模块和液晶显示屏，及一块控制驱动接口电路板，控制驱动接口电路板与开关本体（1）的三相电源电路的接口板连接，实现控制模块（2）与开关本体（1）之间的热拔插。
2.根据权利要求1所述的一种带电热拔插方式的低压智能开关控制模块，其特征在于：还包括电源掉电检测电路，电源掉电检测电路设置在控制驱动接口电路板上，电源掉电检测电路包括极性电容C2、电阻R2、光耦U1、电阻R3、电阻CZ1、电容C20，光耦U1的输入端连接 CPU电源端，输入端上串联电阻R2，同时输入端上并联极性电容C2，U1的输出端PWDN电源信号输入CPU检测口，在输出端上串联电阻CZ1，同时输出端上并联电阻R3及电容C20，在控制模块（2）热拔开时，CPU 处理显示电路板能立即检测到电源跌落，CPU 处理显示电路将控制驱动接口电路上的有关接口立即设置成输入状态，保护接口，以免烧毁接口电路。
3.根据权利要求1所述的一种带电热拔插方式的低压智能开关控制模块，其特征在于：
在CPU 处理显示电路板上设置有GPRS通讯模块电源开启/关闭电路，电源开启/关闭电路包括电阻R120、电阻R121、电阻R122、电容C66器件，在电源开关芯片VR3的enable端串联电阻R120，adj端串联电阻R122，在adj端与输出端之间并联电阻R121与电容C66，在低压智能开关控制模块上电时，CPU处理单元控制有关接口的电路的电源开启，上电时，延时一段时间后再开启GPRS 通讯模块的电源电压，保护GPRS 通讯模块的接口电路。
4.根据权利要求1所述的一种带电热拔插方式的低压智能开关控制模块，其特征在于：在GPRS通讯模块与CPU 处理显示电路板的接口端串接一限流电阻及TVS保护器件。
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| CN108648934A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-10-12 | 王志民 | 一种低压智能开关智能调压模组 |
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