CN203588453U

CN203588453U - 一种用于智能断路器和漏电断路器通讯的附件

Info

Publication number: CN203588453U
Application number: CN201320723676.4U
Authority: CN
Inventors: 石建炜; 徐丽
Original assignee: SHANGHAI ELECTRICAL APPARATUS RESEARCH INSTITUTE SWITCHGEAR Co Ltd
Current assignee: Boer (Shanghai) Electric Switch Co., Ltd.
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2023-11-15

Abstract

本实用新型公开了一种用于智能断路器和漏电断路器通讯的附件，其特征在于：包括主控单元和电源单元，所述主控单元连接有LED指示灯、蜂鸣器和拨码开关按键，主控单元还具有电源接口、Modbus通讯接口、电操控制接口和485通讯接口，用于实现本地设置各项参数以及本地调试与断路器的通讯线路通断情况，电源单元的输出端通过该电源接口与主控单元连接，主控单元的与485通讯接口之间还设置有信号隔离单元和电平转换信号单元，485通讯接口用于连接断路器。本实用新型通过采用微处理器MCU和电子器件组成的控制系统，实现了电力自动化网络的远程终端远侧通信和控制，从而为电力系统智能断路器及漏电断路器提供强大的通讯功能。

Description

一种用于智能断路器和漏电断路器通讯的附件

技术领域

本实用新型涉及通讯装置领域，具体地说，特别涉及到一种用于智能断路器和漏电断路器通讯的附件。

背景技术

为保证配电网的安全运行，需要对配电网的各种运行参数进行实时检测，并根据需要及时地将各种测量参数送往上级监控中心。低压断路器功能已从最初在供配电系统中起开断和闭合正常线路以及开断故障线路的基础上发展到能实现断路器安装地点的各种电参数测量及保护、报警等。

随着远程监控的发展，需要将将各种电参数及实际运行状况及时上传给监控中心，同时也可根据监控中心的指令实现断路器的投切。但是目前市场上的装置均不具备上述功能。

实用新型内容

本实用新型实际的目的在于：针对现有技术中的不足，提供一种用于智能断路器和漏电断路器通讯的附件，以解决上述问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种用于智能断路器和漏电断路器通讯的附件，其特征在于：包括主控单元和电源单元，所述主控单元连接有LED指示灯、蜂鸣器和拨码开关按键，主控单元还具有电源接口、Modbus通讯接口、电操控制接口和485通讯接口，用于实现本地设置各项参数以及本地调试与断路器的通讯线路通断情况，所述电源单元的输出端通过该电源接口与主控单元连接，所述主控单元的与485通讯接口之间还设置有信号隔离单元和电平转换信号单元，所述485通讯接口用于连接断路器。

进一步的，所述电源单元包括电压控制芯片U1、接插件J1、二极管D1、电阻R1、R7、R9，电容C3、C7、C8、C9，电感L1，L4；电压控制芯片1、6、7、8四脚接电阻R1，电阻R1接接插件的1号脚，接插件的1号脚接24V电源；电容C3接接插件1号脚和电压控制芯片U1的6号脚，电容C3另一端接地；所述电压控制芯片U1的5号脚接电阻R7和R9，R7另一脚接地，R9的另一端电容C8、电感L4及电感L1；电容C8另一端接地；电感L1另一端接U1的2号脚及二极管D4，二极管D4的另一端接地；电感L4另一端输出电源VCC，并接电容C9，C9另一端接地；所述电压控制芯片U1的3号脚接电容C7，电容C7的另一端接地；所述电压控制芯片U1的4号脚接地。

进一步的，所述主控单元包括控制芯片U2、电源转换芯片U7，信号隔离芯片U4，U5，U8，电平转换芯片U14，接插件J2、J3，拨码开关S1、S2、S4，按键S8，蜂鸣器LS1，三极管Q1、Q4，发光二极管D1、D2、D3；电阻R2、R3、R4、R5、R6、R10、R11、R12、R13、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R38、R39，电容C1、C2、C10、C13、C24、C27、C22、C23、C29、C28、C30，电感L2，共模电感L3；

控制芯片U2的38脚接电阻R2、C1、C2、电感L2，R2的另一端接电容C13及控制芯片U2的4脚，电容C13的另一端接地，C1、C2的另一端也都分别接地，电感L2的另一端接晶振4号脚及电容C10，电容C10的另一端接地，晶振的3号脚接电阻R10，R10的另一端接控制芯片U2的15脚，晶振的2号脚接地；控制芯片U2的16脚接地；控制芯片U2的10、11、12、13脚接拨码开关S4，控制芯片U2的30、31、32、33脚接拨码开关S2，控制芯片U2的34、35、36、37脚接拨码开关S1，拨码开关S1、S2、S4的公共端接地；控制芯片U2的8脚接按键开关S8，按键开关S8的另一端接地；控制芯片U2的3脚接电阻R6，电阻R6的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极接蜂鸣器LS1的1号脚，蜂鸣器LS1的2号脚接电源VCC；控制芯片U2的1脚接电阻R4，电阻R4的另一端接发光二极管D2的阳极，控制芯片U2的2脚接电阻R5，电阻R5的另一端接发光二极管D3的阳极，电阻R3的一端接电源VCC，电阻R3的另一端接发光二极管D1的阳极，D1，D2，D3的阴极接地；控制芯片U2的5脚接J1及J2的2号脚，控制芯片U2的7脚接J1及J2的3号脚，控制芯片U2的3脚接J1及J2的4号脚，控制芯片U2的2脚接J1及J2的5号脚，控制芯片U2的1脚接J1及J2的6号脚，控制芯片U2的4脚接J1及J2的7号脚，J1及J2的1号脚接电源VCC，J1及J2的脚8、9都接地；控制芯片U2的42脚接信号隔离芯片U4的6号脚，控制芯片U2的43脚接信号隔离芯片U8的3号脚，控制芯片U2的18脚接信号隔离芯片U5的3号脚；U4的8号脚接电源VCC、电阻R12及电容C22，电容C22的另一端接地，电阻R12另一端接U4的6号脚；信号隔离芯片U4的5号脚接地；信号隔离芯片U4的2号脚接电阻R31，电阻R31接三极管Q4的集电极，信号隔离芯片U4的3号脚接GND1；三极管Q4的基极接电阻R33，电阻R33接电平转换芯片U14的1号脚，三极管Q4的发射极接电容C27、C24及电源转换芯片U7，电容C27和C24的另一端接GND1，电源转换芯片U7的3号脚接GND1；电源转换芯片U7的1号脚接地，电源转换芯片U7的2号脚接电源VCC及电阻R13，电阻R13的另一端接地；隔离芯片U5的2号脚接电阻R11，电阻R11的另一端接电源VCC；隔离芯片U5的8号脚接电容C23、电阻R32及三极管Q4的发射极，电容C23的另一端接GND1，电阻R32的另一端接隔离芯片U5的6号脚及电平转换芯片U14的脚2、3；隔离芯片U5的5号脚接GND1；隔离芯片U8的2号脚接电阻R36，电阻R36接电源VCC；隔离芯片U8的8号脚接电容C29、电阻R38及三极管Q4的发射极，电容C29的另一端接GND1，电阻R38的另一端接隔离芯片U8的6号脚及电平转换芯片U14的脚4；隔离芯片U8的5号脚接GND1；电平转换芯片U14的8脚接三极管Q4的发射极，电平转换芯片U14的7脚接电阻R34、R35及GMDG的1号脚，电阻R34的另一端接GND1，电阻R35的另一端接电平转换芯片U14的6脚、电阻R39及GMDG的2号脚，电阻R39接三极管Q4的发射极，电平转换芯片U14的5脚接GND1；GMDG的3号脚接电容C28及接插件J1的5号脚，电容C28另一端接GND1，GMDG的4号脚接电容C30及接插件J1的4号脚，电容C30另一端接GND1。

进一步的，所述主控单元通过电操控制接口连接控制电操电路；所述控制电操电路采用模块化结构，包括电阻R40、R41，三极管Q4、Q5，二极管D5、D6，继电器JK1、JK2；电阻R40的一端接电源VCC，另一端接三极管Q5基极，三极管Q5集电极接GND，三极管Q5发射极接继电器JK1的1号脚，继电器JK1的2号脚接电源VCC；主控单元的控制芯片U2的19脚接三极管Q5基极，继电器JK1的3号脚接J1的6脚，继电器JK1的4号脚接J1的7脚；电阻R41的一端接电源VCC，另一端接三极管Q6基极，三极管Q6集电极接GND，三极管Q6发射极接继电器JK2的1号脚，继电器JK2的2号脚接电源VCC；主控单元的控制芯片U2的20脚接三极管Q6基极，继电器JK2的3号脚接J1的6脚，继电器JK1的4号脚接J1的8脚；主控单元的控制芯片U2的21脚接电阻R42，电阻R42一端接VCC，电阻R42另一端接微动开关一端，微动开关另一端接地；主控单元的控制芯片U2的22脚接电阻R43，电阻R43一端接VCC,电阻R43另一端接微动开关一端，微动开关另一端接地。

所述发光二极管D2、D3具有慢闪状态和快闪状态，发光二极管D2快闪状态表示异步通讯，发光二极管D3快闪状态表示Modbus通讯；所述蜂鸣器LS1是用于本地设置参数，若参数设置成功，则鸣叫两声，否则不鸣叫；所述按键开关S8还可用于测试与开关的通讯路连通与否。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

通过采用性能优良、运算能力强、运算速度快且功耗低的微处理器（MCU）和电子器件组成的控制系统，实现了电力自动化网络的远程终端远侧通信和控制，从而为电力系统智能断路器及漏电断路器提供强大的通讯功能。

附图说明

图1为本实用新型所述的附件的结构框图。

图2为本实用新型所述的电源单元及主控单元的电路原理图。

图3为本实用新型所述的附件的控制电操及分励脱扣器电路原理图。

图4为本实用新型的主控单元的流程示意图。

图5为本实用新型的主控单元的处理函数流程示意图之一。

图6为本实用新型的主控单元的处理函数流程示意图之二。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参见图1、图2、图3、图4、图5和图6，本实用新型所述的一种用于智能断路器和漏电断路器通讯的附件，包括主控单元和电源单元，所述主控单元连接有LED指示灯、蜂鸣器和拨码开关按键，主控单元还具有电源接口、Modbus通讯接口、电操控制接口和485通讯接口，用于实现本地设置各项参数以及本地调试与断路器的通讯线路通断情况，所述电源单元的输出端通过该电源接口与主控单元连接，所述主控单元的与485通讯接口之间还设置有信号隔离单元和电平转换信号单元，所述485通讯接口用于连接断路器。

所述电源单元包括电压控制芯片U1、接插件J1、二极管D1、电阻R1、R7、R9，电容C3、C7、C8、C9，电感L1，L4；电压控制芯片1、6、7、8四脚接电阻R1，电阻R1接接插件的1号脚，接插件的1号脚接24V电源；电容C3接接插件1号脚和电压控制芯片U1的6号脚，电容C3另一端接地；所述电压控制芯片U1的5号脚接电阻R7和R9，R7另一脚接地，R9的另一端电容C8、电感L4及电感L1；电容C8另一端接地；电感L1另一端接U1的2号脚及二极管D4，二极管D4的另一端接地；电感L4另一端输出电源VCC，并接电容C9，C9另一端接地；所述电压控制芯片U1的3号脚接电容C7，电容C7的另一端接地；所述电压控制芯片U1的4号脚接地。

所述主控单元包括控制芯片U2、电源转换芯片U7，信号隔离芯片U4，U5，U8，电平转换芯片U14，接插件J2、J3，拨码开关S1、S2、S4，按键S8，蜂鸣器LS1，三极管Q1、Q4，发光二极管D1、D2、D3；电阻R2、R3、R4、R5、R6、R10、R11、R12、R13、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R38、R39，电容C1、C2、C10、C13、C24、C27、C22、C23、C29、C28、C30，电感L2，共模电感L3；

所述主控单元通过电操控制接口连接控制电操电路；所述控制电操电路采用模块化结构，包括电阻R40、R41，三极管Q4、Q5，二极管D5、D6，继电器JK1、JK2；电阻R40的一端接电源VCC，另一端接三极管Q5基极，三极管Q5集电极接GND，三极管Q5发射极接继电器JK1的1号脚，继电器JK1的2号脚接电源VCC；主控单元的控制芯片U2的19脚接三极管Q5基极，继电器JK1的3号脚接J1的6脚，继电器JK1的4号脚接J1的7脚；电阻R41的一端接电源VCC，另一端接三极管Q6基极，三极管Q6集电极接GND，三极管Q6发射极接继电器JK2的1号脚，继电器JK2的2号脚接电源VCC；主控单元的控制芯片U2的20脚接三极管Q6基极，继电器JK2的3号脚接J1的6脚，继电器JK1的4号脚接J1的8脚。主控单元的控制芯片U2的21脚接电阻R42，电阻R42一端接VCC，电阻R42另一端接微动开关一端，微动开关另一端接地；主控单元的控制芯片U2的22脚接电阻R43，电阻R43一端接VCC,电阻R43另一端接微动开关一端，微动开关另一端接地。

所述发光二极管D2、D3平时是慢闪，工作时是快闪，D2快闪是异步通讯的标志，D3快闪是Modbus通讯标志。所述蜂鸣器是用于本地设置参数，若参数设置成功，则鸣叫两声，否则不鸣叫。所述按键开关S8还可用于测试与开关的通讯路连通与否。

本实用新型的多功能智能断路器具有如下特点：

采用modbus协议及RS485的现场总线方式。

采用稳定可靠的拨码开关，可以灵活设置从机地址，也可以在本地调试时设置断路器参数，本地调试时以蜂鸣器辅助，若参数设置成功，则鸣叫两声，否则不鸣叫。

通讯时加以LED辅助，若异步通讯，则红灯快闪，若modbus通讯则蓝灯快闪，不通讯是慢闪等待状态。

（3）可以将各项参数通过外加的屏显示出来，直观，本地检测调试时也方便。

本实用新型采用性能优良、运算能力强、运算速度快且功耗低的微处理器（MCU）和电子器件组成的控制系统，实现了电力自动化网络的远程终端“遥测”“遥信”“遥控”“遥调”等，从而为电力系统智能断路器及漏电断路器提供强大的通讯功能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种用于智能断路器和漏电断路器通讯的附件，其特征在于：包括主控单元和电源单元，所述主控单元连接有LED指示灯、蜂鸣器和拨码开关按键，主控单元还具有电源接口、Modbus通讯接口、电操控制接口和485通讯接口，用于实现本地设置各项参数以及本地调试与断路器的通讯线路通断情况，所述电源单元的输出端通过该电源接口与主控单元连接，所述主控单元的与485通讯接口之间还设置有信号隔离单元和电平转换信号单元，所述485通讯接口用于连接断路器。

2.根据权利要求1所述的用于智能断路器和漏电断路器通讯的附件，其特征在于：所述电源单元包括电压控制芯片U1、接插件J1、二极管D1、电阻R1、R7、R9，电容C3、C7、C8、C9，电感L1，L4；

电压控制芯片1、6、7、8四脚接电阻R1，电阻R1接接插件的1号脚，接插件的1号脚接24V电源；电容C3接接插件1号脚和电压控制芯片U1的6号脚，电容C3另一端接地；所述电压控制芯片U1的5号脚接电阻R7和R9，R7另一脚接地，R9的另一端电容C8、电感L4及电感L1；电容C8另一端接地；电感L1另一端接U1的2号脚及二极管D4，二极管D4的另一端接地；电感L4另一端输出电源VCC，并接电容C9，C9另一端接地；所述电压控制芯片U1的3号脚接电容C7，电容C7的另一端接地；所述电压控制芯片U1的4号脚接地。

3.根据权利要求1所述的用于智能断路器和漏电断路器通讯的附件，其特征在于：所述主控单元包括控制芯片U2、电源转换芯片U7，信号隔离芯片U4，U5，U8，电平转换芯片U14，接插件J2、J3，拨码开关S1、S2、S4，按键S8，蜂鸣器LS1，三极管Q1、Q4，发光二极管D1、D2、D3；电阻R2、R3、R4、R5、R6、R10、R11、R12、R13、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R38、R39，电容C1、C2、C10、C13、C24、C27、C22、C23、C29、C28、C30，电感L2，共模电感L3；

4.根据权利要求1所述的用于智能断路器和漏电断路器通讯的附件，其特征在于：所述主控单元通过电操控制接口连接控制电操电路；所述控制电操电路采用模块化结构，包括电阻R40、R41，三极管Q4、Q5，二极管D5、D6，继电器JK1、JK2；电阻R40的一端接电源VCC，另一端接三极管Q5基极，三极管Q5集电极接GND，三极管Q5发射极接继电器JK1的1号脚，继电器JK1的2号脚接电源VCC；主控单元的控制芯片U2的19脚接三极管Q5基极，继电器JK1的3号脚接J1的6脚，继电器JK1的4号脚接J1的7脚；电阻R41的一端接电源VCC，另一端接三极管Q6基极，三极管Q6集电极接GND，三极管Q6发射极接继电器JK2的1号脚，继电器JK2的2号脚接电源VCC；主控单元的控制芯片U2的20脚接三极管Q6基极，继电器JK2的3号脚接J1的6脚，继电器JK1的4号脚接J1的8脚；主控单元的控制芯片U2的21脚接电阻R42，电阻R42一端接VCC，电阻R42另一端接微动开关一端，微动开关另一端接地；主控单元的控制芯片U2的22脚接电阻R43，电阻R43一端接VCC,电阻R43另一端接微动开关一端，微动开关另一端接地。

5.根据权利要求3所述的用于智能断路器和漏电断路器通讯的附件，其特征在于：所述发光二极管D2、D3具有慢闪状态和快闪状态，发光二极管D2快闪状态表示异步通讯，发光二极管D3快闪状态表示Modbus通讯；所述蜂鸣器LS1是用于本地设置参数，若参数设置成功，则鸣叫两声，否则不鸣叫；所述按键开关S8还可用于测试与开关的通讯路连通与否。