CN110601150B - 智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能集成型户外式柱上高压开关保护电路及其方法，包含智能模块、切换开关、分闸组件、合闸组件、A相电流传感器、C相电流传感器、后备保护电路、后备保护驱动电路、智能模块位置传感器、本地信号传感器和远方信号天线，智能模块包含本体保护电路、分闸处理电路、合闸处理电路、分闸驱动电路、合闸驱动电路、本地状态传感器和远方状态传感器。本发明解决了本地、远方控制的切换问题和智能模块调换过程的保护问题，并且具有简洁、可靠和成本低的特点。

Description

智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路及其方法

技术领域

本发明涉及一种高压开关控制保护电路及其方法，特别是一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路及其方法。

背景技术

公开发明专利“CN109637875A 操杆维护型连体式智能化高压开关”、“CN109741986A 操作维护型一体式智能化高压开关”、“CN109920692A 一种智能集成共箱式柱上真空断路器”和“CN109637876A 基于操杆维护型智能式高压开关操动机构”和“CN109936219A 一种断路器智能控制电路”介绍了性能优良的户外式柱上高压开关的智能化集成化技术方案，包括了户外式柱上高压开关的一次部分与二次部分之间的机械结构与电气连接的融合，二次模块化及其使用操作杆进行在线（不停电）维护调换，以及二次部分的控制、保护、测量、信号、远动等综合自动化功能的实现。

户外式柱上高压开关是安装在户外高压电杆上的，一般离地8～10米，安装、调试、运行维护存在相当大困难。上述五个公布发明专利提出了户外式柱上高压开关的智能集成化方案，使户外式柱上高压开关性能得到提高，同时具有方便安装、调试和运行维护的特点，但存在以下三个方面的不足。

（1）高压开关（包括户外式高压开关）在实际使用中必须配置保护电路，保护电路是高压开关安全运行和避免事故扩大范围的保障，不仅不可缺少，而且其可靠性非常重要。保护电路属于二次部分，上述专利将其放入智能模块中，而智能模块是可以使用操作杆“在线”（不停电）调换，在“在线”调换的过程中会失去保护电路，存在电气安全隐患和风险。

（2）户外式柱上高压开关的分闸、合闸控制采用远方通信控制、就地按键或通信控制方式，二者之间必须在时间上错开，否则会产生严重事故，另外保护电路在一些情况下需要退出，而上述专利中没有操杆操作的控制的远方/就地切换和保护的投入/退出切换。

（3）户外式柱上高压开关安装在户外电杆上，离地8～10米，在上述专利中，智能模块与本体的连接采用螺栓，把智能模块取下或者装上时要使用很长的专用操作杆并旋转操作杆，这种方式十分费时费力，不利于运行维护快速处理，因而降低供电的通电率和影响社会经济效益。

发明内容

本发明所要解决与的技术问题是提供一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路及其方法，解决本地、远方控制的切换问题和智能模块调换过程的保护问题。

为解决上述技术方案，本发明所采用的技术方案是：

一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：包含智能模块、切换开关、分闸组件、合闸组件、A相电流传感器、C相电流传感器、后备保护电路、后备保护驱动电路、智能模块位置传感器、本地信号传感器和远方信号天线，智能模块包含本体保护电路、分闸处理电路、合闸处理电路、分闸驱动电路、合闸驱动电路、本地状态传感器和远方状态传感器，A相电流传感器的输出端连接后备保护电路的一个输入端以及本体保护电路的一个输入端，C相电流传感器的输出端连接后备保护电路的另一个输入端以及本体保护电路的另一个输入端，后备保护电路的输出端连接后备保护驱动电路的输入端，后备保护驱动电路的输出端连接智能模块位置传感器一端，智能模块位置传感器另一端连接切换开关的P10脚，切换开关的P9脚与P1脚相连，智能模块位置传感器的控制端与智能模块连接，本体保护电路的输出端连接分闸驱动电路的一个输入端，分闸处理电路的输出端连接分闸驱动电路的另一个输入端，合闸处理电路的输出端连接合闸驱动电路的输入端，分闸驱动电路的输出端连接切换开关的P1脚，合闸驱动电路的输出端连接切换开关的P3脚，本地状态传感器和远方状态传感器的输入端分别连接切换开关的P5、P7脚，切换开关的P6、P8脚连接电源V2-，切换开关的P2脚连接分闸组件一端，切换开关的P4脚连接合闸组件一端，分闸组件另一端和合闸组件另一端连接电源V3+。

进一步地，所述A相电流传感器包含A相电流互感器和A相I/V转换电阻，A相电流互感器两端分别与A相I/V转换电阻连接；C相电流传感器包含C相电流互感器和C相I/V转换电阻， C相电流互感器两端分别与C相I/V转换电阻连接。

进一步地，所述后备保护电路包含A相整流电路、A相或门二极管、C相整流电路、C相或门二极管、上调压电阻和下调压电阻，A相整流电路的两个输入端分别连接A相I/V转换电阻的两端，C相整流电路的两个输入端分别连接C相I/V转换电阻的两端，A相整流电路的一个输出端连接A相或门二极管的阳极， C相整流电路的一个输出端连接C相或门二极管的阳极, A相或门二极管的阴极和C相或门二极管的阴极连接上调压电阻的一端，上调压电阻的另一端连接下调压电阻的一端，下调压电阻的另一端连接A相整流电路的另一个输出端以及C相整流电路的另一个输出端。

进一步地，所述切换开关上设置有切换机构、切换拉柄和状态指示器，切换机构与切换开关机械连接，切换拉柄一端设置在切换机构上，状态指示器设置在切换机构上并且与切换拉柄联动。

进一步地，所述本地信号传感器连接智能模块的本地信号输入口，远方信号天线连接智能模块的远程信号输入口。

进一步地，还包含电机控制模块、直流低速电机、智能模块超位传感器、智能模块安装传感器、智能模块退下传感器，电机控制模块的Q13脚连接电源V2+,电机控制模块的Q14脚连接电源V2-，电机控制模块的Q17、Q18脚与智能模块连接，电机控制模块的Q20脚连接直流低速电机的一端，电机控制模块的Q19脚连接智能模块超位传感器的一端，智能模块超位传感器另一端连接直流低速电机的另一端，智能模块超位传感器的控制端与智能模块连接，智能模块安装传感器和智能模块退下传感器分别连接智能模块的传感器接口。

进一步地，所述分闸驱动电路由分闸驱动光隔离器和分闸驱动IGBT管构成，合闸驱动电路由合闸驱动光隔离器和合闸驱动IGBT管构成。

进一步地，所述本地状态传感器包含本地分压电阻、本地状态光隔离器和本地限流电阻，本地分压电阻一端连接电源V1-，本地分压电阻另一端连接智能模块和本地状态光隔离器的一个输出端，本地状态光隔离器的另一端输出端连接电源V1+,本地状态光隔离器的一个输入端连接切换开关的P5脚，本地状态光隔离器的另一个输入端连接本地限流电阻的一端，本地限流电阻另一端连接电源V2+；远方状态传感器包含远方分压电阻、远方状态光隔离器和远方限流电阻，远方分压电阻一端连接电源V1-，远方分压电阻另一端连接智能模块和远方状态光隔离器的一个输出端，远方状态光隔离器的另一端输出端连接电源V1+,远方状态光隔离器的一个输入端连接切换开关的P7脚，远方状态光隔离器的另一个输入端连接远方限流电阻的一端，远方限流电阻另一端连接电源V2+。

一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：本体保护实施：开关的A相电流IA被A相电流互感器取样，通过A相I/V转换电阻变为电压信号，经线性隔离器电气隔离之后送至微处理器A/D接口转变为数字信号；开关的C相电流IC被C相电流互感器取样，通过C相I/V转换电阻变为电压信号，经过线性隔离器电气隔离之后送至微处理器A/D接口转变为数字信号；微处理器对开关的A相电流IA和C相电流IC的数值进行分析判断，如果超过设定的保护定值，则通过微处理器输出接口送出控制信号至分闸驱动电路，经分闸驱动光电隔离器的电气隔离之后至分闸驱动IGBT管的输入端，分闸驱动IGBT管输出经切换开关的P1、P2脚后至分闸组件，通过开关常闭触点使分闸线圈通电，从而使开关分闸，切断超过保护定值的电流而实现保护；

步骤二：后备保护实施：在智能模块因某种原因被取下时，与智能模块机械相连的智能模块位置传感器中的行程开关接通；开关A相电流IA被A相电流互感器取样，通过A相I/V转换电阻变为交流电压信号，送至后备保护电路，经A相整流器变为直流电压信号，通过A相或门二极管，经上调压电阻和下调压电阻分压之后送至后备保护驱动电路中的后备保护IGBT管的控制端；开关C相电流IC被C相电流互感器取样，通过C相I/V转换电阻变为交流电压信号，送至后备保护电路，经C相整流器变为直流电压信号，通过C相或门二极管，经上调压电阻和下调压电阻分压之后送至后备保护驱动电路中的后备保护IGBT管的控制端；如果开关的A相电流IA或者C相电流IC超过后备保护定值，则后备保护IGBT管被触发导通，通过智能模块位置传感器、切换开关的P9、P10脚和P1、P2脚至分闸组件，通过开关常闭触点使分闸线圈带电，从而使开关分闸而切断超过后备保护定值的电流，实现后备保护；

步骤三：本地分闸、合闸控制实施：在切换开关切换至90°时，为本地控制状态，切换开关P5、P6脚接通，使本地状态传感器中的光电隔离器中的发光二极管与本地限流电阻导通，使光电隔离器中的光敏三极管导通，输出经本地分压电阻送至微处理器输入接口，微处理器感知处于本地控制状态；当进行本地分闸控制时，本地信号传感器感知，经本地信号模块后送至微处理器输入接口，微处理器感知并通过微处理器输出接口输出分闸信号，至分闸驱动电路、切换开关的P1、P2脚、分闸组件，使开关分闸；当进行本地合闸控制时，本地信号传感器感知，经本地信号模块后送至微处理器输入接口，微处理器感知并通过微处理器输出接口输出合闸信号，至合闸驱动电路、切换开关的P3、P4脚、合闸组件，使开关合闸；

步骤四：远方分闸、合闸控制实施：在切换开关切换至270°时，为远方控制状态，切换开关P7、P8脚接通，使远方状态传感器中的光电隔离器中的发光二极管与本地限流电阻导通，使光电隔离器中的光敏三极管导通，输出经远方分压电阻送至微处理器输入接口，微处理器感知处于远方控制状态；当进行远方分闸控制时，远方信号传感器感知，经无线模块后送至微处理器输入接口，微处理器感知并通过微处理器输出接口输出分闸信号，至分闸驱动电路、切换开关的P1、P2脚、分闸组件，使开关分闸；当进行远方合闸控制时，远方信号无线感知，经无线模块后送至微处理器输入接口，微处理器感知并通过微处理器输出接口输出合闸信号，至合闸驱动电路、切换开关的P3、P4脚、合闸组件，使开关合闸；

步骤五：保护投入/退出的实施：在切换开关切换至90°或270°时，切换开关的P5、P6脚和P7、P8脚和P9、P10脚均接通，微处理器感知处于本地状态或远方状态，本体保护投入，后备保护也投入；在切换开关切换至0°或270°时，切换开关的P5、P6脚和P7、P8脚和P9、P10脚均断开，微处理器感知处于既非本地状态也非远方状态后，使本地保护退出，后备保护也因切换开关的P9、P10脚断开而退出。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和技术效果：

1、本发明能够在智能模块调换的过程中，后备保护电路自动投入从而保证保护电路全程对整个系统进行保护，提高电网运行的安全性。

2、通过手柄可以手动操作，实现控制的远方/就地切换和保护的投入/退出切换。

3、智能模块能够通过电机自动进行装卸，相比于之前的手动旋转方式省时省力。

附图说明

图1是本发明的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路的示意图。

图2是本发明的后备保护电路结构示意图。

图3是本发明的实施例的智能模块电路结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，本发明的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，包含智能模块12、切换开关11、分闸组件2、合闸组件3、A相电流传感器5、C相电流传感器6、后备保护电路15、后备保护驱动电路16、智能模块位置传感器17、本地信号传感器8和远方信号天线7，智能模块12包含本体保护电路14、分闸处理电路20、合闸处理电路21、分闸驱动电路18、合闸驱动电路19、本地状态传感器22和远方状态传感器23，A相电流传感器5的输出端连接后备保护电路15的一个输入端以及本体保护电路14的一个输入端，C相电流传感器6的输出端连接后备保护电路15的另一个输入端以及本体保护电路14的另一个输入端，后备保护电路15的输出端连接后备保护驱动电路16的输入端，后备保护驱动电路16的输出端连接智能模块位置传感器17一端，智能模块位置传感器17另一端连接切换开关11的P10脚，切换开关的P9脚与P1脚相连，智能模块位置传感器17的控制端与智能模块12连接，本体保护电路14的输出端连接分闸驱动电路18的一个输入端，分闸处理电路20的输出端连接分闸驱动电路18的另一个输入端，合闸处理电路21的输出端连接合闸驱动电路19的输入端，分闸驱动电路18的输出端连接切换开关11的P1脚，合闸驱动电路19的输出端连接切换开关11的P3脚，本地状态传感器22和远方状态传感器23的输入端分别连接切换开关11的P5、P7脚，切换开关11的P6、P8脚连接电源V2-，切换开关11的P2脚连接分闸组件2一端，切换开关11的P4脚连接合闸组件3一端，分闸组件2另一端和合闸组件3另一端连接电源V3+。

A相电流传感器5包含A相电流互感器50和A相I/V转换电阻52，A相电流互感器50两端分别与A相I/V转换电阻52连接；C相电流传感器6包含C相电流互感器51和C相I/V转换电阻53， C相电流互感器51两端分别与C相I/V转换电阻53连接。

后备保护电路15包含A相整流电路54、A相或门二极管56、C相整流电路55、C相或门二极管57、上调压电阻58和下调压电阻59，A相整流电路54的两个输入端分别连接A相I/V转换电阻52的两端，C相整流电路55的两个输入端分别连接C相I/V转换电阻53的两端，A相整流电路54的一个输出端连接A相或门二极管56的阳极， C相整流电路55的一个输出端连接C相或门二极管57的阳极, A相或门二极管56的阴极和C相或门二极管57的阴极连接上调压电阻58的一端，上调压电阻58的另一端连接下调压电阻59的一端，下调压电阻59的另一端连接A相整流电路54的另一个输出端以及C相整流电路55的另一个输出端。

切换开关11上设置有切换机构4、切换拉柄10和状态指示器9，切换机构4与切换开关11机械连接，切换拉柄10一端设置在切换机构4上，状态指示器9设置在切换机构4上并且与切换拉柄10联动。

本地信号传感器8连接智能模块12的本地信号输入口，远方信号天线7连接智能模块12的远程信号输入口。

智能集成型户外式柱上高压开关保护电路还包含电机控制模块25、直流低速电机26、智能模块超位传感器47、智能模块安装传感器27、智能模块退下传感器28，电机控制模块25的Q13脚连接电源V2+,电机控制模块25的Q14脚连接电源V2-，电机控制模块25的Q17、Q18脚与智能模块12连接，电机控制模块25的Q20脚连接直流低速电机26的一端，电机控制模块25的Q19脚连接智能模块超位传感器47的一端，智能模块超位传感器47另一端连接直流低速电机26的另一端，智能模块超位传感器47的控制端与智能模块12连接，智能模块安装传感器27和智能模块退下传感器28分别连接智能模块12的传感器接口。其中，电机控制模块25的Q13脚为电机控制模块正电压端，Q14脚为电机控制模块负电压端，Q17脚为电机控制模块受控正转端，Q18脚为电机控制模块受控反转端，Q19脚为电机控制模块正输出端，Q20脚为电机控制模块负输出端。

分闸驱动电路18由分闸驱动光隔离器31和分闸驱动IGBT管32构成，合闸驱动电路19由合闸驱动光隔离器33和合闸驱动IGBT管34构成。

本地状态传感器22包含本地分压电阻36、本地状态光隔离器45和本地限流电阻35，本地分压电阻36一端连接电源V1-，本地分压电阻36另一端连接智能模块12和本地状态光隔离器45的一个输出端，本地状态光隔离器45的另一端输出端连接电源V1+,本地状态光隔离器45的一个输入端连接切换开关11的5脚，本地状态光隔离器45的另一个输入端连接本地限流电阻35的一端，本地限流电阻35另一端连接电源V2+；远方状态传感器23包含远方分压电阻38、远方状态光隔离器46和远方限流电阻37，远方分压电阻38一端连接电源V1-，远方分压电阻38另一端连接智能模块12和远方状态光隔离器46的一个输出端，远方状态光隔离器46的另一端输出端连接电源V1+,远方状态光隔离器46的一个输入端连接切换开关11的7脚，远方状态光隔离器46的另一个输入端连接远方限流电阻37的一端，远方限流电阻37另一端连接电源V2+。

如图3所示，本实施例中，智能模块12内包含微处理器64，本地信号传感器8连接本地信号模块63一端，本地信号模块63另一端连接智能模块的微处理器S26脚输入接口，远方信号天线7连接无线模块62一端，无线模块62另一端连接智能模块的微处理器的S24脚输入接口。电机控制模块25的Q17脚通过受控正转光电隔离器65与智能模块12的微处理器的S32脚输出接口连接，电机控制模块25的Q18脚通过受控反转光电隔离器66与智能模块12的微处理器的S33脚输出接口连接。智能模块安装传感器27通过智能模块安装光电隔离器67与智能模块的微处理器的S34脚输入接口连接；智能模块退下传感器28通过智能模块退下光电隔离器68连接智能模块的微处理器的S35脚输入接口。A相电流传感器5通过第一线性隔离器60与微处理器的S21脚A/D接口连接；C相电流传感器6通过第二线性隔离器61与微处理器的S22脚A/D接口连接。分闸驱动电路18的两个输入端分别连接微处理器的S23脚输出接口和微处理器的S25脚输出接口；合闸驱动电路19输入端连接微处理器的S27脚输出接口；本地状态传感器22和远方状态传感器23分别连接微处理器的S28脚、S29脚输入接口。

本发明的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护方法，包含以下步骤：

本体保护实施：开关的A相电流IA被A相电流互感器50取样，通过A相I/V转换电阻52变为电压信号，经线性隔离器60电气隔离之后送至微处理器的S21脚A/D接口转变为数字信号。开关的C相电流IC被C相电流互感器51取样，通过C相I/V转换电阻53变为电压信号，经过线性隔离器61电气隔离之后送至微处理器的S22脚A/D接口转变为数字信号。微处理器64对开关的A相电流IA和C相电流IC的数值进行分析判断，如果超过设定的保护定值，则通过微处理器的S23脚输出接口送出控制信号至分闸驱动电路18，经分闸驱动光隔离器31的电气隔离之后至分闸驱动IGBT管32的输入端，分闸驱动IGBT管输出经切换开关11的P1、P2脚后至分闸组件2，通过开关常闭触点42使分闸线圈41通电，从而使开关分闸，切断超过保护定值的电流而实现保护。

后备保护实施：在智能模块12因某种原因被取下时，与智能模块12机械相连的智能模块位置传感器17中的行程开关接通。开关A相电流IA被A相电流互感器50取样，通过A相I/V转换电阻52变为交流电压信号，送至后备保护电路15，经A相整流器电路54变为直流电压信号，通过A相或门二极管56，经上调压电阻58和下调压电阻59分压之后送至后备保护驱动电路16中的后备保护IGBT管30的控制端；开关C相电流IC被C相电流互感器51取样，通过C相I/V转换电阻53变为交流电压信号，送至后备保护电路15，经C相整流电路55变为直流电压信号，通过C相或门二极管57，经上调压电阻58和下调压电阻59分压之后送至后备保护驱动电路16中的后备保护IGBT管30的控制端；如果开关的A相电流IA或者C相电流IC超过后备保护定值，则后备保护IGBT管30被触发导通，通过智能模块位置传感器17、切换开关11的P9、P10脚和P1、P2脚至分闸组件2，通过开关常闭触点42使分闸线圈带电，从而使开关分闸而切断超过后备保护定值的电流，实现后备保护。

本地分闸、合闸控制实施：在切换开关11切换至90°时，为本地控制状态，切换开关P5、P6脚接通，使本地状态传感器22中的本地状态光隔离器45中的发光二极管与本地限流电阻35导通，使本地状态光隔离器45中的光敏三极管导通，输出经本地分压电阻36送至微处理器的S28脚输入接口，微处理器64感知处于本地控制状态。当进行本地分闸控制时，本地信号传感器8感知，经本地信号模块63后送至微处理器的S26脚输入接口，微处理器64感知并通过微处理器的S25脚输出接口输出分闸信号，至分闸驱动电路18、切换开关11的P1、P2脚、分闸组件2，使开关分闸。当进行本地合闸控制时，本地信号传感器8感知，经本地信号模块63后送至微处理器的S26脚输入接口，微处理器64感知并通过微处理器的S27脚输出接口输出合闸信号，至合闸驱动电路19、切换开关11的P3、P4脚、合闸组件3，使开关合闸。

远方分闸、合闸控制实施：在切换开关11切换至270°时，为远方控制状态，切换开关P7、P8脚接通，使远方状态传感器23中的远方状态光隔离器46中的发光二极管与本地限流电阻37导通，使远方状态光隔离器46中的光敏三极管导通，输出经远方分压电阻38送至微处理器S29脚输入接口，微处理器64感知处于远方控制状态。当进行远方分闸控制时，远方信号天线7感知，经无线模块62后送至微处理器S24脚输入接口，微处理器64感知并通过微处理器的S25脚输出接口输出分闸信号，至分闸驱动电路18、切换开关11的P1、P2脚、分闸组件2，使开关分闸。当进行远方合闸控制时，远方信号天线7感知，经无线模块62后送至微处理器的S24脚输入接口，微处理器64感知并通过微处理器的S27脚输出接口输出合闸信号，至合闸驱动电路19、切换开关11的P3、P4脚、合闸组件3，使开关合闸。

保护投入/退出的实施：在切换开关11切换至90°或270°时，切换开关11的P5、P6脚和P7、P8脚和P9、P10脚均接通，微处理器64感知处于本地状态或远方状态，本体保护投入，后备保护也投入；在切换开关11切换至0°或270°时，切换开关11的P5、P6脚和P7、P8脚和P9、P10脚均断开，微处理器64感知处于既非本地状态也非远方状态后，使本地保护退出，后备保护也因切换开关11的P9、P10脚断开而退出。

智能模块装上或者退下省力省时的实施：在需要将智能模块12装到二次机体1中的，智能模块12触碰智能模块安装传感器27，智能模块安装传感器27通过智能模块安装光电隔离器67将信息送到微处理器的S34脚输入接口，微处理器64感知并通过微处理器的S32脚输出接口、受控正转光电隔离器65至电机控制模块25的Q17脚受控正转端，电机控制模块25通过智能模块超位传感器47控制直流低速电机26向安装智能模块12方向转动，不再人工转动，省力省时，当智能模块安装到超位时，智能模块超位传感器47断开，切断电机电源，保护电机。而在需要将智能模块12从二次机体1中取下时，操作杆触碰智能模块退下传感器28，智能模块退下传感器28通过智能模块退下光电隔离器68将信息送到微处理器的S35脚输入接口，微处理器64感知并通过微处理器的S33脚输出接口、受控反转光电隔离器66至电机控制模块25的Q18脚受控反转端，电机控制模块25通过智能模块超位传感器47控制直流低速电机26向退下智能模块12方向转动，不再人工转动，省力省时。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：包含智能模块、切换开关、分闸组件、合闸组件、A相电流传感器、C相电流传感器、后备保护电路、后备保护驱动电路、智能模块位置传感器、本地信号传感器和远方信号天线，智能模块包含本体保护电路、分闸处理电路、合闸处理电路、分闸驱动电路、合闸驱动电路、本地状态传感器和远方状态传感器，A相电流传感器的输出端连接后备保护电路的一个输入端以及本体保护电路的一个输入端，C相电流传感器的输出端连接后备保护电路的另一个输入端以及本体保护电路的另一个输入端，后备保护电路的输出端连接后备保护驱动电路的输入端，后备保护驱动电路的输出端连接智能模块位置传感器一端，智能模块位置传感器另一端连接切换开关的P10脚，切换开关的P9脚与P1脚相连，智能模块位置传感器的控制端与智能模块连接，本体保护电路的输出端连接分闸驱动电路的一个输入端，分闸处理电路的输出端连接分闸驱动电路的另一个输入端，合闸处理电路的输出端连接合闸驱动电路的输入端，分闸驱动电路的输出端连接切换开关的P1脚，合闸驱动电路的输出端连接切换开关的P3脚，本地状态传感器和远方状态传感器的输入端分别连接切换开关的P5、P7脚，切换开关的P6、P8脚连接电源V2-，切换开关的P2脚连接分闸组件一端，切换开关的P4脚连接合闸组件一端，分闸组件另一端和合闸组件另一端连接电源V3+；

所述A相电流传感器包含A相电流互感器和A相I/V转换电阻，A相电流互感器两端分别与A相I/V转换电阻连接；C相电流传感器包含C相电流互感器和C相I/V转换电阻， C相电流互感器两端分别与C相I/V转换电阻连接；

所述后备保护电路包含A相整流电路、A相或门二极管、C相整流电路、C相或门二极管、上调压电阻和下调压电阻，A相整流电路的两个输入端分别连接A相I/V转换电阻的两端，C相整流电路的两个输入端分别连接C相I/V转换电阻的两端，A相整流电路的一个输出端连接A相或门二极管的阳极， C相整流电路的一个输出端连接C相或门二极管的阳极, A相或门二极管的阴极和C相或门二极管的阴极连接上调压电阻的一端，上调压电阻的另一端连接下调压电阻的一端，下调压电阻的另一端连接A相整流电路的另一个输出端以及C相整流电路的另一个输出端；

所述切换开关上设置有切换机构、切换拉柄和状态指示器，切换机构与切换开关机械连接，切换拉柄一端设置在切换机构上，状态指示器设置在切换机构上并且与切换拉柄联动。

2.按照权利要求1所述的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：所述本地信号传感器连接智能模块的本地信号输入口，远方信号天线连接智能模块的远程信号输入口。

3.按照权利要求1所述的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：还包含电机控制模块、直流低速电机、智能模块超位传感器、智能模块安装传感器、智能模块退下传感器，电机控制模块的Q13脚连接电源V2+,电机控制模块的Q14脚连接电源V2-，电机控制模块的Q17、Q18脚与智能模块连接，电机控制模块的Q20脚连接直流低速电机的一端，电机控制模块的Q19脚连接智能模块超位传感器的一端，智能模块超位传感器另一端连接直流低速电机的另一端，智能模块超位传感器的控制端与智能模块连接，智能模块安装传感器和智能模块退下传感器分别连接智能模块的传感器接口。

4.按照权利要求1所述的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：所述分闸驱动电路由分闸驱动光隔离器和分闸驱动IGBT管构成，合闸驱动电路由合闸驱动光隔离器和合闸驱动IGBT管构成。

5.按照权利要求1所述的一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护电路，其特征在于：所述本地状态传感器包含本地分压电阻、本地状态光隔离器和本地限流电阻，本地分压电阻一端连接电源V1-，本地分压电阻另一端连接智能模块和本地状态光隔离器的一个输出端，本地状态光隔离器的另一端输出端连接电源V1+,本地状态光隔离器的一个输入端连接切换开关的P5脚，本地状态光隔离器的另一个输入端连接本地限流电阻的一端，本地限流电阻另一端连接电源V2+；远方状态传感器包含远方分压电阻、远方状态光隔离器和远方限流电阻，远方分压电阻一端连接电源V1-，远方分压电阻另一端连接智能模块和远方状态光隔离器的一个输出端，远方状态光隔离器的另一端输出端连接电源V1+,远方状态光隔离器的一个输入端连接切换开关的P7脚，远方状态光隔离器的另一个输入端连接远方限流电阻的一端，远方限流电阻另一端连接电源V2+。

6.一种智能集成型户外式柱上高压开关控制保护方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：本体保护实施：开关的A相电流IA被A相电流互感器取样，通过A相I/V转换电阻变为电压信号，经线性隔离器电气隔离之后送至微处理器A/D接口转变为数字信号；开关的C相电流IC被C相电流互感器取样，通过C相I/V转换电阻变为电压信号，经过线性隔离器电气隔离之后送至微处理器A/D接口转变为数字信号；微处理器对开关的A相电流IA和C相电流IC的数值进行分析判断，如果超过设定的保护定值，则通过微处理器输出接口送出控制信号至分闸驱动电路，经分闸驱动光电隔离器的电气隔离之后至分闸驱动IGBT管的输入端，分闸驱动IGBT管输出经切换开关的P1、P2脚后至分闸组件，通过开关常闭触点使分闸线圈通电，从而使开关分闸，切断超过保护定值的电流而实现保护；

步骤二：后备保护实施：在智能模块因某种原因被取下时，与智能模块机械相连的智能模块位置传感器中的行程开关接通；开关A相电流IA被A相电流互感器取样，通过A相I/V转换电阻变为交流电压信号，送至后备保护电路，经A相整流器变为直流电压信号，通过A相或门二极管，经上调压电阻和下调压电阻分压之后送至后备保护驱动电路中的后备保护IGBT管的控制端；开关C相电流IC被C相电流互感器取样，通过C相I/V转换电阻变为交流电压信号，送至后备保护电路，经C相整流器变为直流电压信号，通过C相或门二极管，经上调压电阻和下调压电阻分压之后送至后备保护驱动电路中的后备保护IGBT管的控制端；如果开关的A相电流IA或者C相电流IC超过后备保护定值，则后备保护IGBT管被触发导通，通过智能模块位置传感器、切换开关的P9、P10脚和P1、P2脚至分闸组件，通过开关常闭触点使分闸线圈带电，从而使开关分闸而切断超过后备保护定值的电流，实现后备保护；

步骤三：本地分闸、合闸控制实施：在切换开关切换至90°时，为本地控制状态，切换开关P5、P6脚接通，使本地状态传感器中的光电隔离器中的发光二极管与本地限流电阻导通，使光电隔离器中的光敏三极管导通，输出经本地分压电阻送至微处理器输入接口，微处理器感知处于本地控制状态；当进行本地分闸控制时，本地信号传感器感知，经本地信号模块后送至微处理器输入接口，微处理器感知并通过微处理器输出接口输出分闸信号，至分闸驱动电路、切换开关的P1、P2脚、分闸组件，使开关分闸；当进行本地合闸控制时，本地信号传感器感知，经本地信号模块后送至微处理器输入接口，微处理器感知并通过微处理器输出接口输出合闸信号，至合闸驱动电路、切换开关的P3、P4脚、合闸组件，使开关合闸；

步骤四：远方分闸、合闸控制实施：在切换开关切换至270°时，为远方控制状态，切换开关P7、P8脚接通，使远方状态传感器中的光电隔离器中的发光二极管与本地限流电阻导通，使光电隔离器中的光敏三极管导通，输出经远方分压电阻送至微处理器输入接口，微处理器感知处于远方控制状态；当进行远方分闸控制时，远方信号传感器感知，经无线模块后送至微处理器输入接口，微处理器感知并通过微处理器输出接口输出分闸信号，至分闸驱动电路、切换开关的P1、P2脚、分闸组件，使开关分闸；当进行远方合闸控制时，远方信号无线感知，经无线模块后送至微处理器输入接口，微处理器感知并通过微处理器输出接口输出合闸信号，至合闸驱动电路、切换开关的P3、P4脚、合闸组件，使开关合闸；

步骤五：保护投入/退出的实施：在切换开关切换至90°或270°时，切换开关的P5、P6脚和P7、P8脚和P9、P10脚均接通，微处理器感知处于本地状态或远方状态，本体保护投入，后备保护也投入；在切换开关切换至0°或270°时，切换开关的P5、P6脚和P7、P8脚和P9、P10脚均断开，微处理器感知处于既非本地状态也非远方状态后，使本地保护退出，后备保护也因切换开关的P9、P10脚断开而退出。