CN201509063U - 一种开关控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关控制器，包括：CPU板、输入输出板、和电源板，以及用于连接各板的板间连接器；所述输入输出板接收来自现场的采集数据，处理放大后经所述板间连接器发送给CPU板，根据所述CPU板发送的配置参数进行配置，根据所述CPU板发送的控制信号输出开关控制信号；所述CPU板与所述输入输出板及上位机相连，存储从所述输入输出板接收的采集数据，并发送给上位机，根据该采集数据发送控制信号给所述输入输出板；以及将上位机发来的配置参数和控制信号发送给所述输入输出板；所述电源板经所述板间连接器与所述输入输出板及CPU板相连，提供电源给所述输入输出板和CPU板使用。

Description

一种开关控制器

技术领域

本实用新型涉及电路领域，尤其涉及一种开关控制器。

背景技术

在电网等环境中，为了对电网实行有效监控，需要对电网中的各类信号进行统一的采集和处理；有些情况下，还需要在不另外增加高处理能力的处理器的情况下，根据所采集的信号进行一定范围的实时保护。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种开关控制器，结合了可编程器件，使用户可以根据实际情况和需求调整动作过程和参数。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种开关控制器，包括：

CPU板、输入输出板、和电源板，以及用于连接各板的板间连接器；

所述输入输出板接收来自现场的采集数据，处理放大后经所述板间连接器发送给CPU板，根据所述CPU板发送的配置参数进行配置，根据所述CPU板发送的控制信号输出开关控制信号；

所述CPU板与所述输入输出板及上位机相连，存储从所述输入输出板接收的采集数据，并发送给上位机，根据该采集数据发送控制信号给所述输入输出板；以及将上位机发来的配置参数和控制信号发送给所述输入输出板；

所述电源板经所述板间连接器与所述输入输出板及CPU板相连，提供电源给所述输入输出板和CPU板使用。

进一步地，所述CPU板包括：

第一存储器；

微控制单元，从所述输入输出板接收所述采集数据，存储在所述第一存储器中；根据该采集数据发送控制信号给所述输入输出板；以及从上位机接收配置参数和控制信号，发送给所述输入输出板；

与所述微控制单元相连的电缆插槽；

与所述微控制单元相连的标准串行通讯接口，包括RS232接口和RS485接口；

所述微控制单元调用所述RS232通讯接口建立与上位机的连接，调用所述RS485通讯接口与现场设备进行通讯。

进一步地，所述输入输出板具体包括：

数字信号处理器DSP，与所述DSP相连的数据传输接口和通道处理器；

三相电压输入接口，采集三相电压并发送给所述通道处理器；

三相电流输入接口，采集三相电流并发送给所述通道处理器；

零序电压输入接口，采集零序电压并发送给所述通道处理器；

零序电流输入接口，采集零序电流并发送给所述通道处理器；

附加直流输入接口，采集电网中的测试电阻中通过的附加直流电流并发送给所述通道处理器；

所述通道处理器对接收的三相电压、三相电流、零序电压、零序电流、以及附加直流电流进行放大或缩小，并进行滤波后发送给所述DSP；

所述DSP将三相电压、三相电流、零序电压、零序电流、以及所述附加直流电流通过所述数据传输接口发送给所述微控制单元；以及根据所述零序电压和零序电流，或根据所述附加直流电流判断是否漏电；根据所述三相电压和三相电流判断是否短路；当漏电或短路时发送中断给所述微控制单元。

进一步地，所述输入输出板还包括：

数字信号输出接口，用于接收所述微控制单元的控制命令，根据该控制命令输出数字信号；包括若干路数字信号输出通道；

模拟信号输出接口，用于接收所述微控制单元的控制命令，根据该控制命令输出模拟信号。

进一步地，所述DSP具体包括：

AD接口，用于接收所述附加直流电流、三相电压、三相电流、零序电压、和零序电流；

第二存储器，用于暂存所述AD接口接收的数据，以及保存漏电阈值及短路阈值；

传输接口，用于将所述第二存储器暂存的数据通过所述数据传输接口发送给所述微控制单元；以及通过所述数据传输接口接收所述微控制单元返回的漏电阈值及短路阈值，并保存在所述第二存储器中；

控制器，用于将所述漏电阈值与所述零序电压和零序电流比较，或与所述附加直流电流比较，判断是否漏电；以及将所述短路阈值与所述三相电压和三相电流比较判断是否短路；当漏电或短路时通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述微控制单元；

所述微控制单元还用于当收到所述中断时，断开所述数字信号输出接口中与系统总开关连接的数字信号输出通道。

进一步地，所述控制器包括：

一选择器、第一比较器和第二比较器；

所述传输接口还用于通过所述数据传输接口接收所述外界处理器返回的工作模式参数，并保存在所述第二存储器中；

所述第二存储器还用于保存工作模式参数，包括总开关工作模式和分开关工作模式；所述漏电阈值包括附加直流阈值、零序电压阈值、零序电流阈值和角度阈值；

所述选择器用于读取所述工作模式参数，如果为总开关工作模式则使能第一比较器，如果为分开关模式则使能第二比较器；

所述第一比较器用于比较所述附加直流电流和所述附加直流阈值，如果所述附加直流电流大于所述附加直流阈值，则通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述外界处理器；

所述第二比较器用于分别比较所述零序电流和所述零序电流阈值，所述零序电压和所述零序电压阈值，以及所述零序电流和所述零序电压之间的夹角β和所述角度阈值；当所述零序电流大于所述零序电流阈值，所述零序电压大于所述零序电压阈值，β在角度阈值之内时通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述外界处理器。

进一步地，所述DSP还包括：

第一定时器，定时时间为所述漏电保护延时时间；

所述第一比较器当所述附加直流电流大于所述附加直流阈值时，启动所述第一定时器，当定时时间到达后通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU；

所述第二比较器当所述零序电流I0大于所述零序电流阈值，所述零序电压U0大于所述零序电压阈值，β在所述零序信号相差阈值之内时启动所述第一定时器，当定时时间到达后通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU。

进一步地，所述DSP还包括：

第三比较器，用于分别将所述三相电流与所述短路阈值相比较，当任两相电流值超过所述短路阈值时通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述外界处理器。

进一步地，所述DSP还包括：

第二定时器，定时时间为所述过流保护延时时间；

所述第三比较器当任两相电流值超过所述短路阈值时，启动所述第二定时器，当定时时间到达后通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU。

进一步地，所述MCU还用于根据所述采集数据进行判断，发送判断结果给所述上位机，并接收上位机返回的控制信号，根据该控制信号闭合或断开相应的数字信号输出通道。

本实用新型的技术方案是一种针对三相三线式环境的开关控制设备，结合了可编程技术，使用户可以根据实际情况和需求调整动作过程和参数，使用更加灵活方便。本实用新型可以用于煤矿井下等三相三线式的环境中，在中性点不接地的三相电网中，作为配电总开关或分支开关使用，驱动井下用电设备，性能可靠，动作准确。

附图说明

图1是实施例一中开关控制器的示意框图；

图2是实施例一中IO板的示意框图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行更详细的说明。

本实用新型可用于煤矿井下等环境中；可以在交流中性点不接地的三相电网中，作为配电总开关或分开关使用，也可作大容量电动机的不频繁启动之用。

实施例一，一种开关控制器，如图1所示，包括CPU板、输入输出IO板、电源板和用于连接各板的板间连接器。

所述IO板包括：

采集模块，用于采集现场(经过现场侧一级变换)的信号获得采集数据；

DSP，用于根据所述采集数据判断是否短路或漏电，如果是则发送中断给所述MCU；

处理放大后经所述板间连接器发送给CPU板；所述采集数据至少包括三相交流信号、零序信号及附加直流电流；根据所述CPU板发送的配置参数进行配置，根据所述CPU板发送的控制信号输出开关控制信号。

所述CPU板与所述IO板及上位机相连，存储从所述IO板接收的采集数据，并发送给上位机，根据该采集数据发送控制信号给所述IO板；还可以将上位机发来的配置参数和控制信号发送给所述IO板。

所述电源板经所述板间连接器与所述IO板及CPU板相连，用于将输入的直流24V信号经过防护处理之后转为正5V，并提供给所述IO板和CPU板使用；以及将直流24V信号直接输出，以供外界设备使用。

本实施例中，所述开关控制器还包括一实时时钟，与所述IO板及CPU板相连，以DS1305实现，支持实时时钟中断，以法拉电容作为后备电源的掉电运行。

本实施例中，所述CPU板至少包括微控制单元MCU和第一存储器。

所述MCU从所述IO板接收所述采集数据，存储在所述第一存储器中；根据该采集数据发送控制信号给所述IO板；以及从上位机接收配置参数和控制信号，发送给所述IO板。

本实施例中，所述CPU板还可以包括用于设置所述MCU运行状态的两位置滑动开关，所述状态包括“运行”和“停止”状态，两个状态互斥。

本实施例中，所述CPU板还包括标准串行通讯接口，本实施例中为分别与所述MCU相连的一个RS232接口和一个RS485接口。

所述MCU调用所述RS232通讯接口建立与上位机(比如个人计算机)的连接，接收所述配置参数、控制信号，还可以用于用户程序下载和在线调试。

所述MCU调用所述RS485通讯接口与现场设备进行通讯。

本实施例中，所述RS232口通讯速率最高支持38400bps，最低支持300bps，默认38400bps。所述RS485口通讯速率最高支持38400bps，最低支持1200bps，默认38400bps。

所述MCU还可以设置所述RS232/RS485接口的通讯参数，如波特率等。

所述CPU板还包括一电缆插槽，与所述MCU相连，可以但不限于为16针指针插座，用于连接扩展模块的电缆插头，以实现MCU与扩展模块之间的通讯，进行电源及数据的传输。

本实施例中，所述MCU与扩展模块之间的通讯，通过SAF(B)-C164CI-LM提供的SSC(高速同步串行口)实现，工作于半双工方式，2.5MHZ，为便于控制数据流向，以74ACT125D门控缓冲器作数据控制；C164和IO板的DSP、背板通信采用同一个SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)口，通过使能脚来切换。当开始背板通信时，必须将CS_DSP，N_SYN打开；同样，当开始DSP通信时，必须将CS_DSP打开，N_SYN关断，SSC_READ_CONTROL置高，背板SPI输出为三态。

所述MCU从上位机接收并发送给所述IO板的配置参数包括以下任一种或其任意组合：

工作模式参数，0表示本开关控制器作为分开关使用，1表示本开关控制器作为总开关使用。

滤波参数，0表示进行1阶滤波，1表示进行延时2ms的4阶滤波，2表示延时4ms的4阶滤波。

漏电保护延时时间，单位为毫秒。

过流保护延时时间，单位为毫秒。

零序电流阈值，和输入电流码值对应，输入范围0～65535，单位uA，该参数在总分开关参数为0时有效。

零序电压阈值，和输入电压码值对应，输入范围0～65535，单位mV，该参数在总分开关参数为0时有效。

漏电阻抗阈值，和输入电阻码值对应，输入范围0～65535，单位Ω，该参数在总分开关参数为1时有效。

过流阈值，和输入电压码值对应，输入范围0～65535，单位mV。

零序信号相差阈值，与相角余弦值为100倍换算关系，输入范围0～100或255，如0表示相角余弦值＝0/100＝0.00，100表示相角余弦值＝100/100＝1.00，255表示非相敏方式。

功率因数整定值，与相角余弦值为100倍换算关系，输入范围0～100或255，如0表示相角余弦值＝0/100＝0.00，100表示相角余弦值＝100/100＝1.00，255表示非相敏方式。

Q参数，为1时表示配置参数已经下发；为0时表示配置参数还未下发。

实际应用时，以上配置参数不同值时所代表的意义可以根据需要设置；还可以根据需求增加其它可设置的配置参数，并且参数单位可根据需要改变。

所述IO板如图2所示，包括DSP(digital singnal processor，数字信号处理器)，与所述DSP相连的数据传输接口和通道处理器、分别与所述通道处理器相连的零序电流输入接口、零序电压输入接口、三相电压输入接口、及三相电流输入接口。

所述三相电压输入接口采集三相电压UA、UB、UC，并发送给所述通道处理器；各相电压的大小分别为交流0到14V。

所述三相电流输入接口采集三相电流IA、IB、IC，并发送给所述通道处理器。

所述零序电压输入接口采集零序电压U0，并发送给所述通道处理器；所述零序电压为交流0到40V。

所述零序电流输入接口采集零序电流I0，并发送给所述通道处理器。

考虑到电网若发生漏电故障，最容易检测到的是电网各相对地绝缘电阻的下降，因此可以在三相电网中附加一独立的直流电流，使之作用于三相电网与大地之间。这样在三相对地的测试电阻上将有一直流电流通过，该电流的大小的变化直接反应了电网对地的测试电阻的变化，有效地检测和利用该电流，就可以构成附加电源直流检测式漏电保护。所述测试电阻为大地和通过滤波网络连接到三相电网人为中心点之间的电阻。

所述输入输出模块还包括一与所述通道处理器相连的附加直流输入接口，采集电网中的测试电阻中通过的附加直流电流并发送给所述通道处理器。

所述通道处理器对接收的三相电压、三相电流、零序电压、零序电流、以及所述附加直流电流进行通道处理后发送给所述DSP；所述通道处理包括信号调理(放大或缩小，调理成所述DSP的AD接口电路所能测量的电压范围)，滤波(滤除干扰信号)，还可以包括保护(防止不正常信号或干扰烧毁IO板内部电路)等。

所述DSP将三相电压、三相电流、零序电压、零序电流、以及所述附加直流电流通过所述数据传输接口发送给所述CPU板的MCU；以及根据所述零序电压和零序电流，或根据所述附加直流电流判断是否漏电；根据所述三相电压和三相电流判断是否短路；当漏电或短路时发送中断给所述CPU板的MCU。

本实施例中，所述IO板的DSP可以通过所述MCU的中断0向所述MCU发送中断。

所述DSP和所述CPU板之间的发送和接收同步进行。由于所述DSP板上报给所述CPU板的数据较多，为了不影响数据采集，所以分三个数据包轮流上报；CPU板周期循环访问SPI发送配置数据和读取DSP发送的采集数据；CPU板将所述配置参数在每个上报数据包都下发给所述DSP板。

所述通道处理器根据所述DSP接收的所述配置参数中的滤波参数进行相应的滤波。

本实施例中，所述输入输出模块还可以包括数字信号输出DO接口、模拟信号输出AO接口、数字信号输入DI接口，分别与所述通道处理器相连的模拟信号输入AI接口、以及系统电压输入接口。

所述数字信号输入DI接口采集数字信号，并发送给所述CPU板的MCU；本实施例中，所述数字信号输入DI接口可包括10路数字信号输入通道，各通道采集的数字信号的电压可以但不限于为直流24V。

所述模拟信号输入AI接口采集模拟信号，并发送给所述通道处理器；本实施例中，所述模拟信号输入AI接口可包括3路模拟信号输入通道；在有的实施方式中，还可以另外包括2路备用的模拟信号输入通道，这2路所采集的模拟信号的电压大小可以但不限于为直流0到10V。

所述系统电压输入接口采集系统电压USYS，并发送给所述通道处理器；所述系统电压为交流0到14V。

所述通道处理器对接收的模拟信号以及系统电压进行通道处理后发送给所述DSP。

所述DSP将所述模拟信号和系统电压通过所述数据传输接口发送给所述CPU板的MCU。

所述数字信号输出DO接口接收所述CPU板的MCU的控制命令，根据该控制命令输出数字信号；本实施例中，所述数字信号输出DO接口可以但不限于包括8路数字信号输出通道，各数字信号输出通道可以但不限于为常开型继电器，其开关容量为交流250V，3A，或直流30V，3A。

所述模拟信号输出AO接口接收所述CPU板的MCU的控制命令，根据该控制命令输出模拟信号；本实施例中，所述模拟信号输出AO接口可包括1路模拟信号输出通道，该通道输出的可以但不限于为直流0到10V的电压信号。

本实施例中，所述三相电压输入接口、三相电流输入接口、零序电压输入接口、零序电流输入接口和系统电压输入接口所采集的信号的频率为47到63Hz。

本实施例中，所述DSP具体可以包括：

AD接口，用于接收所述附加直流电流、三相电压、三相电流、零序电压、和零序电流；还可以接收所述模拟信号和系统电压；

第二存储器，用于暂存所述AD接口接收的数据，以及保存漏电阈值及短路阈值；

传输接口，用于将所述第二存储器暂存的数据通过所述数据传输接口发送给所述CPU板的MCU；以及通过所述数据传输接口接收所述CPU板的MCU返回的漏电阈值及短路阈值，并保存在所述第二存储器中；

控制器，用于将所述漏电阈值与所述零序电压和零序电流比较，或与所述附加直流电流比较，判断是否漏电；以及将所述短路阈值与所述三相电压和三相电流比较判断是否短路；当漏电或短路时通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU。

本实施例中，所述控制器具体包括一选择器、第一比较器和第二比较器。

所述传输接口还用于通过所述数据传输接口接收所述CPU板的MCU返回的工作模式参数，并保存在所述第二存储器中。

所述第二存储器还用于保存所述工作模式参数，包括总开关工作模式和分开关工作模式；所述漏电阈值包括附加直流阈值、零序电压阈值、零序电流阈值和零序信号相差阈值。

所述选择器用于读取所述工作模式参数，如果为总开关工作模式则使能第一比较器，如果为分开关模式则使能第二比较器。

所述第一比较器用于比较所述附加直流电流和所述附加直流阈值，如果所述附加直流电流大于所述附加直流阈值，则通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU；

所述第二比较器用于分别比较所述零序电流I0和所述零序电流阈值，所述零序电压U0和所述零序电压阈值，以及所述零序电流I0和所述零序电压U0之间的夹角β和所述零序信号相差阈值；当所述零序电流I0大于所述零序电流阈值，所述零序电压U0大于所述零序电压阈值，β在所述零序信号相差阈值之内(比如135°＜β＜180°)时通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU。

实际应用时，各阈值可以根据需要设置。

本实施例中，所述DSP还可以包括第一定时器，定时时间为所述漏电保护延时时间；

所述第一比较器当所述附加直流电流大于所述附加直流阈值时，启动所述第一定时器，当定时时间到达后通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU。

所述第二比较器当所述零序电流I0大于所述零序电流阈值，所述零序电压U0大于所述零序电压阈值，β在所述零序信号相差阈值之内时启动所述第一定时器，当定时时间到达后通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU。

本实施例中，所述DSP还包括一功率计算器，用于根据所述三相电流和所述三相电压分别计算功率因数及以下功率值：

A、B、C相有功功率PA、PB、PC；

三相总有功功率P；

A、B、C相无功功率QA、QB、QC；及

三相总无功功率Q。

其中，功率因数为电压和电流之间的相位差的余弦值。

所述功率计算器将得到的各功率值和功率因数保存在所述第二存储器中；

所述传输接口还用于将所述功率值和功率因数通过所述数据传输接口发送给所述CPU板的MCU。

本实施例中，所述控制器还可以包括第三比较器。

所述第三比较器用于分别将所述三相电流与所述短路阈值相比较，当任两相电流值超过所述短路阈值时通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU。

本实施例中，所述DSP还可以包括第二定时器，定时时间为所述过流保护延时时间；

所述第三比较器当任两相电流值超过所述短路阈值时，启动所述第二定时器，当定时时间到达后通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU。

本实施例中，所述中断不连续发送，以降低所述CPU板的工作量。直到故障消除后的下一次短路过流再发送。

本实施例中，所述MCU还用于当收到所述中断时，断开所述数字信号输出DO接口中与系统总开关连接的数字信号输出通道；比如所述系统总开关为一接触器，其主触点分别连接三相电路，其控制端与一数字信号输出通道相连，该数字信号输出通道为一继电器点；当所述MCU断开该继电器点时，所述系统总开关的主触点将因为控制端断电而断开，从而断开整个系统的电路，以实现在短路或漏电时的实时保护。

本实施例中，所述MCU还用于根据所述采集数据进行判断，当任两相电流值超过所述短路阈值且该两相的功率因数大于所述功率因数整定值时，判为阻性过流短路；当任两相电流值超过所述短路阈值但该两相的功率因数小于或等于所述功率因数整定值时，判为感性过流短路；当任一相电流值大于或等于预设的整定电流值的N倍(N大于1)并小于所述短路阈值时，判断为过载过流；当所述系统电压大于110％到120％的额定系统电压时，判断为过压；当所述系统电压小于50％到85％的额定系统电压时，判断为欠压。

所述MCU还用于发送判断结果给所述上位机，并接收上位机返回的控制信号，根据该控制信号断开相应的数字信号输出通道，以实现保护。

所述MCU还可以用于在收到中断后从所述第一存储器中读取相应的采集数据作为诊断信息并发送给所述上位机；本实施例中，所述诊断信息包括以下任一种或其任意组合：

Q参数，为1时表示上位机已经接收过诊断信息；为0时表示上位机还没有接收到诊断信息；所述MCU发送诊断信息后将该Q参数置为1，直到下次接收到中断时将该Q参数置为0。

故障指示参数，共6位，从Bit0～Bit5，Bit0～Bit2中任意1位中，上升沿表示短路；Bit4中上升沿表示作为分开关使用时漏电；Bit5中上升沿表示作为总开关使用时漏电。

最近一次短路时A相电流输入端电压值，单位mV。

最近一次短路时B相电流输入端电压值，单位mV。

最近一次短路时C相电流输入端电压值，单位mV。

最近一次分开关漏电时零序电压输入端的电压值，单位mV。

最近一次分开关漏电时零序电流输入端的电流值，单位uA。

最近一次总开关漏电时附加电阻的电阻值，单位Ω。

零序信号相角，余弦值×100。

A相电流与A相电压夹角，余弦值×100。

B相电流与B相电压夹角，余弦值×100。

C相电流与B相电压夹角，余弦值×100。

不同情况下发送的诊断参数可以不一样；实际应用时，还可以根据需求增加其它可读取的诊断参数，并且参数单位可根据需要改变。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种开关控制器，其特征在于，包括：CPU板、输入输出板、和电源板，以及用于连接各板的板间连接器；

所述输入输出板接收来自现场的采集数据，处理放大后经所述板间连接器发送给CPU板，根据所述CPU板发送的配置参数进行配置，根据所述CPU板发送的控制信号输出开关控制信号；

所述CPU板与所述输入输出板及上位机相连，存储从所述输入输出板接收的采集数据，并发送给上位机，根据该采集数据发送控制信号给所述输入输出板；以及将上位机发来的配置参数和控制信号发送给所述输入输出板；

所述电源板经所述板间连接器与所述输入输出板及CPU板相连，提供电源给所述输入输出板和CPU板使用。

2.如权利要求1所述的开关控制器，其特征在于，所述CPU板包括：

第一存储器；

微控制单元，从所述输入输出板接收所述采集数据，存储在所述第一存储器中；根据该采集数据发送控制信号给所述输入输出板；以及从上位机接收配置参数和控制信号，发送给所述输入输出板；

与所述微控制单元相连的电缆插槽；

与所述微控制单元相连的标准串行通讯接口，包括RS232接口和RS485接口；

所述微控制单元调用所述RS232通讯接口建立与上位机的连接，调用所述RS485通讯接口与现场设备进行通讯。

3.如权利要求2所述的开关控制器，其特征在于，所述输入输出板具体包括：

数字信号处理器DSP，与所述DSP相连的数据传输接口和通道处理器；

三相电压输入接口，采集三相电压并发送给所述通道处理器；

三相电流输入接口，采集三相电流并发送给所述通道处理器；

零序电压输入接口，采集零序电压并发送给所述通道处理器；

零序电流输入接口，采集零序电流并发送给所述通道处理器；

附加直流输入接口，采集电网中的测试电阻中通过的附加直流电流并发送给所述通道处理器；

所述通道处理器对接收的三相电压、三相电流、零序电压、零序电流、以及附加直流电流进行放大或缩小，并进行滤波后发送给所述DSP；

所述DSP将三相电压、三相电流、零序电压、零序电流、以及所述附加直流电流通过所述数据传输接口发送给所述微控制单元；以及根据所述零序电压和零序电流，或根据所述附加直流电流判断是否漏电；根据所述三相电压和三相电流判断是否短路；当漏电或短路时发送中断给所述微控制单元。

4.如权利要求3所述的开关控制器，其特征在于，所述输入输出板还包括：

数字信号输出接口，用于接收所述微控制单元的控制命令，根据该控制命令输出数字信号；包括若干路数字信号输出通道；

模拟信号输出接口，用于接收所述微控制单元的控制命令，根据该控制命令输出模拟信号。

5.如权利要求4所述的开关控制器，其特征在于，所述DSP具体包括：

AD接口，用于接收所述附加直流电流、三相电压、三相电流、零序电压、和零序电流；

第二存储器，用于暂存所述AD接口接收的数据，以及保存漏电阈值及短路阈值；

传输接口，用于将所述第二存储器暂存的数据通过所述数据传输接口发送给所述微控制单元；以及通过所述数据传输接口接收所述微控制单元返回的漏电阈值及短路阈值，并保存在所述第二存储器中；

控制器，用于将所述漏电阈值与所述零序电压和零序电流比较，或与所述附加直流电流比较，判断是否漏电；以及将所述三相电压和三相电流判断是否短路；当漏电或短路时通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述微控制单元；

所述微控制单元还用于当收到所述中断时，断开所述数字信号输出接口中与系统总开关连接的数字信号输出通道。

6.如权利要求5所述的开关控制器，其特征在于，所述控制器包括：

一选择器、第一比较器和第二比较器；

所述传输接口还用于通过所述数据传输接口接收所述外界处理器返回的工作模式参数，并保存在所述第二存储器中；

所述第二存储器还用于保存工作模式参数，包括总开关工作模式和分开关工作模式；所述漏电阈值包括附加直流阈值、零序电压阈值、零序电流阈值和角度阈值；

所述选择器用于读取所述工作模式参数，如果为总开关工作模式则使能第一比较器，如果为分开关模式则使能第二比较器；

所述第一比较器用于比较所述附加直流电流和所述附加直流阈值，如果所述附加直流电流大于所述附加直流阈值，则通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述外界处理器；

所述第二比较器用于分别比较所述零序电流和所述零序电流阈值，所述零序电压和所述零序电压阈值，以及所述零序电流和所述零序电压之间的夹角β和所述角度阈值；当所述零序电流大于所述零序电流阈值，所述零序电压大于所述零序电压阈值，β在角度阈值之内时通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述外界处理器。

7.如权利要求6所述的开关控制器，其特征在于，所述DSP还包括：

第一定时器，定时时间为所述漏电保护延时时间；

所述第一比较器当所述附加直流电流大于所述附加直流阈值时，启动所述第一定时器，当定时时间到达后通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU；

所述第二比较器当所述零序电流I0大于所述零序电流阈值，所述零序电压U0大于所述零序电压阈值，β在所述零序信号相差阈值之内时启动所述第一定时器，当定时时间到达后通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU。

8.如权利要求5所述的开关控制器，其特征在于，所述DSP还包括：

第三比较器，用于分别将所述三相电流与所述短路阈值相比较，当任两相电流值超过所述短路阈值时通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述外界处理器。

9.如权利要求8所述的开关控制器，其特征在于，所述DSP还包括：

第二定时器，定时时间为所述过流保护延时时间；

所述第三比较器当任两相电流值超过所述短路阈值时，启动所述第二定时器，当定时时间到达后通过所述传输接口和所述数据传输接口发送中断给所述CPU板的MCU。

10.如权利要求5到9中任一项所述的开关控制器，其特征在于：

所述MCU还用于根据所述采集数据进行判断，发送判断结果给所述上位机，并接收上位机返回的控制信号，根据该控制信号闭合或断开相应的数字信号输出通道。

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