本發(fā)明涉及一種低壓電路控制領(lǐng)域，尤其是一種用于遠(yuǎn)程控制低壓斷路器控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著智能電網(wǎng)在國(guó)內(nèi)外引起的研究熱點(diǎn)，低壓電器的“智能化”和“可通信”最終將向智能電網(wǎng)方向發(fā)展，形成智能電網(wǎng)的低壓用戶端產(chǎn)業(yè)。智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全，智能電網(wǎng)的低壓用戶端同樣具有可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效等特點(diǎn)，要打造智能電網(wǎng)離不開作為電網(wǎng)基礎(chǔ)的低壓配電系統(tǒng)與低壓電器元件的智能化和可通信，其起到控制與保護(hù)作用的核心器件包括萬能式斷路器、塑殼斷路器等，這些器件的智能化和可通信自然成了低壓電器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

農(nóng)村用電分散，中小型廠家較多，并隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)的復(fù)雜程度不斷提高，使得農(nóng)電網(wǎng)中的漏電保護(hù)器的運(yùn)行，用戶用電量的自動(dòng)化抄表，電壓無功優(yōu)化控制等問題越來越復(fù)雜，農(nóng)村配電網(wǎng)現(xiàn)狀處于人工管理的狀態(tài)，一處漏電造成臺(tái)區(qū)大面積停電，需要電工排除故障人工合閘送電，造成供電可靠性較差，用戶滿意度不高。電表抄收大多數(shù)也是靠傳統(tǒng)的手工抄表，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不夠即時(shí)和準(zhǔn)確，造成管理軟件無法正常應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于遠(yuǎn)程控制低壓斷路器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多路低壓電相位檢測(cè)、缺相、缺零、欠壓過壓、不平衡檢測(cè)、觸電保護(hù)以及智能抄表，功能全面，電路簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種用于遠(yuǎn)程控制低壓斷路器控制系統(tǒng)，包括相序檢測(cè)電路、缺相缺零檢測(cè)電路、三相電壓電流采樣電路、觸電判斷電路、主控單片機(jī)、遠(yuǎn)程通信模塊、斷路器執(zhí)行模塊，其中，相序檢測(cè)電路包括繼電器線圈電路和繼電器觸點(diǎn)電路，繼電器線圈電路包括串接于電網(wǎng)端A1與負(fù)載端A2之間的繼電器線圈KA，串接于電網(wǎng)端B1與負(fù)載端B2之間的繼電器線圈KB，串接于電網(wǎng)端C1與負(fù)載端C2之間的繼電器線圈KC，串接于電網(wǎng)端A1與負(fù)載端B2之間的繼電器線圈KD；

繼電器觸點(diǎn)電路的輸出端與主控單片機(jī)的相序檢測(cè)輸入端連接，繼電器觸點(diǎn)電路包括相序正確檢測(cè)電路，A相、B相接反檢測(cè)電路，A相、C相接反檢測(cè)電路，B相、C相接反檢測(cè)電路，A相、B相、C相順向接反檢測(cè)電路和A相、B相、C相逆向接反檢測(cè)電路；

缺相缺零檢測(cè)電路包括電壓設(shè)定電路、電壓比較器、缺相指示電路和缺零檢測(cè)電路，電壓設(shè)定電路的輸入端與低壓電路連接，電壓設(shè)定電路的輸出端與電壓比較器的輸入端連接，電壓比較器的輸出端與缺相指示電路的輸入端連接，缺相指示電路的輸出端與主控單片機(jī)的輸入端連接；缺零檢測(cè)電路與低壓電路的零線連接，缺零檢測(cè)電路的輸出端與主控單片機(jī)的輸入端連接；

三相電壓電流采樣電路包括三相多功能計(jì)量芯片RN8302，三相多功能計(jì)量芯片RN8302包含七路采樣通道，一路用于零線電流采樣，三路用于相/線電壓采樣，三路用于相/線電流采樣，三相多功能計(jì)量芯片RN8302的輸出端與主控單片機(jī)的SPI接口相連接；

觸電判斷電路包括基準(zhǔn)電流值設(shè)定電路、用于對(duì)采樣所得電流值與基準(zhǔn)電流值進(jìn)行比較的電流比較電路、基準(zhǔn)電流值設(shè)定電路與低壓電路連接，基準(zhǔn)電流值設(shè)定電路的輸出端、三相多功能計(jì)量芯片RN8302的電流采樣通道的輸出端分別與電流比較電路的輸入端連接，電流比較電路的輸出端與主控單片機(jī)的輸入端連接；

遠(yuǎn)程通信模塊包括電力載波模塊、載波集中器和GPRS模塊，電力載波模塊采用電力線載波通信芯片，對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，所述的電力線載波通信芯片采用MI200E芯片，MI200E芯片的SPI接口與主控單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；電力載波模塊的輸出端與載波集中器的輸入端連接，載波集中器的輸出端通過GPRS模塊與服務(wù)器連接；

所述斷路器執(zhí)行模塊包括驅(qū)動(dòng)電路、永磁脫扣執(zhí)行元件，其中驅(qū)動(dòng)電路與主控單片機(jī)的輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與永磁脫扣執(zhí)行元件的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)電路將主控單片機(jī)的脫扣信號(hào)輸入永磁脫扣執(zhí)行元件以完成脫扣操作。

進(jìn)一步地，相序正確檢測(cè)電路包括繼電器KA的常閉觸點(diǎn)KA1、繼電器KB的常閉觸點(diǎn)KB1、繼電器KC的常閉觸點(diǎn)KC1和指示燈L1，繼電器KA的常閉觸點(diǎn)KA1的一端與電網(wǎng)端B1連接，另一端與繼電器KB的常閉觸點(diǎn)KB1的一端相連，繼電器KB的常閉觸點(diǎn)KB1的另一端與繼電器KC的常閉觸點(diǎn)KC1的一端相連，繼電器KC的常閉觸點(diǎn)KC1的另一端與指示燈L1的一端相連，指示燈L1的另一端與電網(wǎng)端A1相連；

A相、B相接反檢測(cè)電路包括繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA2、繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB2、繼電器KC的常閉觸點(diǎn)KC2和指示燈L2，繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA2的一端與電網(wǎng)端B1連接，另一端與繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB2的一端相連，繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB2的另一端與繼電器KC的常閉觸點(diǎn)KC2的一端相連，繼電器KC的常閉觸點(diǎn)KC2的另一端與指示燈L2的一端相連，指示燈L2的另一端與電網(wǎng)端A1相連；

A相、C相接反檢測(cè)電路包括繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA3、繼電器KB的常閉觸點(diǎn)KB3、繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC3和指示燈L3，繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA3的一端與電網(wǎng)端B1連接，另一端與繼電器KB的常閉觸點(diǎn)KB3的一端相連，繼電器KB的常閉觸點(diǎn)KB3的另一端與繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC3的一端相連，繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC3的另一端與指示燈L3的一端相連，指示燈L3的另一端與電網(wǎng)端A1相連；

B相、C相接反檢測(cè)電路包括繼電器KA的常閉觸點(diǎn)KA4、繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB4、繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC4和指示燈L4，繼電器KA的常閉觸點(diǎn)KA4的一端與電網(wǎng)端B1連接，另一端與繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB4的一端相連，繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB4的另一端與繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC4的一端相連，繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC4的另一端與指示燈L4的一端相連，指示燈L4的另一端與電網(wǎng)端A1相連；

A相、B相、C相順向接反檢測(cè)電路包括繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA5、繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB5、繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC5、繼電器KD的常開觸點(diǎn)KD1和指示燈L5，繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA5的一端與電網(wǎng)端B1連接，另一端與繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB5的一端相連，繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB5的另一端與繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC5的一端相連，繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC5的另一端與繼電器KD的常開觸點(diǎn)KD1的一端相連，KD的常開觸點(diǎn)KD1的另一端與指示燈L5的一端相連，指示燈L5的另一端與電網(wǎng)端A1相連；

A相、B相、C相逆向接反檢測(cè)電路包括繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA6、繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB6、繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC6、繼電器KD的常閉觸點(diǎn)KD2和指示燈L6，繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA6的一端與電網(wǎng)端B1連接，另一端與繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB6的一端相連，繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB6的另一端與繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC6的一端相連，繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC6的另一端與繼電器KD的常閉觸點(diǎn)KD2的一端相連，KD的常閉觸點(diǎn)KD2的另一端與指示燈L6的一端相連，指示燈L6的另一端與電網(wǎng)端A1相連。

進(jìn)一步地，主控單片機(jī)還連接有存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)模塊包括DS32C35芯片，所述DS32C35芯片通過I²C總線與主控單片機(jī)進(jìn)行通信。

進(jìn)一步地，主控單片機(jī)還連接有電源模塊，電源模塊為L(zhǎng)O10-26D0512-04電源模塊，所述LO10-26D0512-04電源模塊與低壓三相電源連接，從市電獲取電能，LO10-26D0512-04電源模塊的輸出端與主控單片機(jī)的電源端連接。

進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)電路與主控單片機(jī)的輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與脫扣繼電器線圈的一端連接，脫扣繼電器線圈的另一端與永磁脫扣執(zhí)行元件的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)電路將主控單片機(jī)的脫扣信號(hào)輸入永磁脫扣執(zhí)行元件以完成脫扣操作，永磁脫扣執(zhí)行元件的輸出端與脫扣繼電器的觸點(diǎn)連接。

本發(fā)明的有益效果是，

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)多路低壓電相序檢測(cè)、缺相、缺零、欠壓過壓、不平衡檢測(cè)、觸電保護(hù)以及智能抄表功能，三相多功能計(jì)量芯片RN8302的七路采樣通道，一路用于零線電流采樣，三路用于相/線電壓采樣，三路用于相/線電流采樣，實(shí)時(shí)采集三相電壓和電流信息，由主控單片機(jī)通過SPI接口定時(shí)讀取。主控單片機(jī)判斷電壓是否發(fā)生過壓、欠壓，三相多功能計(jì)量芯片RN8302的電流采樣通道的輸出端分別與電流比較電路的輸入端連接，電流比較電路的輸出端與主控單片機(jī)的輸入端連接，主控單片機(jī)判斷是否發(fā)生觸電事故。當(dāng)發(fā)生過壓欠壓情形、相序錯(cuò)誤情形、缺相缺零情形以及哺乳動(dòng)物觸電情形，位于不同位置的負(fù)載端的主控單片機(jī)采集到的三相電壓電流信號(hào)、相序檢測(cè)電路的輸出信號(hào)、缺相缺零檢測(cè)電路輸出信號(hào)以及觸電判斷電路的輸出信號(hào)等分別對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)通過電力載波模塊發(fā)送到載波集中器，通過載波集中器發(fā)送到GPRS模塊，將相應(yīng)報(bào)警信號(hào)發(fā)送到聯(lián)系人手機(jī)，用戶登錄服務(wù)器及時(shí)查看上述實(shí)時(shí)監(jiān)控信號(hào)，并通過遠(yuǎn)程操作完成對(duì)斷路器執(zhí)行模塊的操作。該系統(tǒng)功能全面，電路簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，低壓電路相序檢測(cè)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是繼電器觸點(diǎn)電路圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種用于遠(yuǎn)程控制低壓斷路器控制系統(tǒng)，包括相序檢測(cè)電路、缺相缺零檢測(cè)電路、三相電壓電流采樣電路、觸電判斷電路、主控單片機(jī)、遠(yuǎn)程通信模塊、斷路器執(zhí)行模塊，其中，相序檢測(cè)電路包括繼電器線圈電路和繼電器觸點(diǎn)電路，繼電器線圈電路包括串接于電網(wǎng)端A1與負(fù)載端A2之間的繼電器線圈KA，串接于電網(wǎng)端B1與負(fù)載端B2之間的繼電器線圈KB，串接于電網(wǎng)端C1與負(fù)載端C2之間的繼電器線圈KC，串接于電網(wǎng)端A1與負(fù)載端B2之間的繼電器線圈KD。

繼電器觸點(diǎn)電路的輸出端與主控單片機(jī)的相序檢測(cè)輸入端連接，繼電器觸點(diǎn)電路包括相序正確檢測(cè)電路，A相、B相接反檢測(cè)電路，A相、C相接反檢測(cè)電路，B相、C相接反檢測(cè)電路，A相、B相、C相順向接反檢測(cè)電路和A相、B相、C相逆向接反檢測(cè)電路。

缺相缺零檢測(cè)電路包括電壓設(shè)定電路、電壓比較器、缺相指示電路和缺零檢測(cè)電路，電壓設(shè)定電路的輸入端與低壓電路連接，電壓設(shè)定電路的輸出端與電壓比較器的輸入端連接，電壓比較器的輸出端與缺相指示電路的輸入端連接，缺相指示電路的輸出端與主控單片機(jī)的輸入端連接；缺零檢測(cè)電路與低壓電路的零線連接，缺零檢測(cè)電路的輸出端與主控單片機(jī)的輸入端連接。

三相電壓電流采樣電路包括三相多功能計(jì)量芯片RN8302，三相多功能計(jì)量芯片RN8302包含七路采樣通道，一路用于零線電流采樣，三路用于相/線電壓采樣，三路用于相/線電流采樣，三相多功能計(jì)量芯片RN8302的輸出端與主控單片機(jī)的SPI接口相連接。采樣通道采用全差分方式輸入，電流、電壓通道最大信號(hào)輸入幅度為峰值800mVpp。三相多功能計(jì)量芯片RN8302將采集到的交流量進(jìn)行采樣和計(jì)算，直接存在內(nèi)部緩存中，由主控單片機(jī)通過SPI接口定時(shí)讀取。三相多功能計(jì)量芯片RN8302采集和計(jì)算不依賴于主控單片機(jī)的控制，在主控單片機(jī)進(jìn)行程序升級(jí)或更新的時(shí)候，不影響計(jì)量芯片的采樣數(shù)據(jù)和電能質(zhì)量分析，計(jì)量芯片仍可以繼續(xù)工作，不會(huì)丟失測(cè)量數(shù)據(jù)。

觸電判斷電路包括基準(zhǔn)電流值設(shè)定電路、用于對(duì)采樣所得電流值與基準(zhǔn)電流值進(jìn)行比較的電流比較電路、基準(zhǔn)電流值設(shè)定電路與低壓電路連接，基準(zhǔn)電流值設(shè)定電路的輸出端、三相多功能計(jì)量芯片RN8302的電流采樣通道的輸出端分別與電流比較電路的輸入端連接，電流比較電路的輸出端與主控單片機(jī)的輸入端連接。

遠(yuǎn)程通信模塊包括電力載波模塊、載波集中器和GPRS模塊，電力載波模塊采用電力線載波通信芯片，對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，所述的電力線載波通信芯片采用MI200E芯片，MI200E芯片的SPI接口與主控單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；電力載波模塊的輸出端與載波集中器的輸入端連接，載波集中器的輸出端通過GPRS模塊與服務(wù)器連接。當(dāng)發(fā)生過壓欠壓情形、相序錯(cuò)誤情形、缺相缺零情形以及哺乳動(dòng)物觸電情形，位于不同位置的負(fù)載端的主控單片機(jī)采集到的三相電壓電流信號(hào)、相序檢測(cè)電路的輸出信號(hào)、缺相缺零檢測(cè)電路輸出信號(hào)以及觸電判斷電路的輸出信號(hào)等分別對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)通過電力載波模塊發(fā)送到載波集中器，通過載波集中器發(fā)送到GPRS模塊，將相應(yīng)報(bào)警信號(hào)發(fā)送到聯(lián)系人手機(jī)，用戶登錄服務(wù)器及時(shí)查看上述實(shí)時(shí)監(jiān)控信號(hào)，并通過遠(yuǎn)程操作完成對(duì)斷路器執(zhí)行模塊的操作。

主控單片機(jī)還連接有存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)模塊包括DS32C35芯片，所述DS32C35芯片通過I²C總線與主控單片機(jī)進(jìn)行通信。

主控單片機(jī)還連接有電源模塊，電源模塊為L(zhǎng)O10-26D0512-04電源模塊，所述LO10-26D0512-04電源模塊與低壓三相電源連接，從市電獲取電能，LO10-26D0512-04電源模塊的輸出端與主控單片機(jī)的電源端連接。

斷路器執(zhí)行模塊包括驅(qū)動(dòng)電路、永磁脫扣執(zhí)行元件，驅(qū)動(dòng)電路與主控單片機(jī)的輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與脫扣繼電器線圈的一端連接，脫扣繼電器線圈的另一端與永磁脫扣執(zhí)行元件的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)電路將主控單片機(jī)的脫扣信號(hào)輸入永磁脫扣執(zhí)行元件以完成脫扣操作，永磁脫扣執(zhí)行元件的輸出端與脫扣繼電器的觸點(diǎn)連接。

如圖2所示，相序正確檢測(cè)電路包括繼電器KA的常閉觸點(diǎn)KA1、繼電器KB的常閉觸點(diǎn)KB1、繼電器KC的常閉觸點(diǎn)KC1和指示燈L1，繼電器KA的常閉觸點(diǎn)KA1的一端與電網(wǎng)端B1連接，另一端與繼電器KB的常閉觸點(diǎn)KB1的一端相連，繼電器KB的常閉觸點(diǎn)KB1的另一端與繼電器KC的常閉觸點(diǎn)KC1的一端相連，繼電器KC的常閉觸點(diǎn)KC1的另一端與指示燈L1的一端相連，指示燈L1的另一端與電網(wǎng)端A1相連。

A相、B相接反檢測(cè)電路包括繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA2、繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB2、繼電器KC的常閉觸點(diǎn)KC2和指示燈L2，繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA2的一端與電網(wǎng)端B1連接，另一端與繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB2的一端相連，繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB2的另一端與繼電器KC的常閉觸點(diǎn)KC2的一端相連，繼電器KC的常閉觸點(diǎn)KC2的另一端與指示燈L2的一端相連，指示燈L2的另一端與電網(wǎng)端A1相連。

A相、C相接反檢測(cè)電路包括繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA3、繼電器KB的常閉觸點(diǎn)KB3、繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC3和指示燈L3，繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA3的一端與電網(wǎng)端B1連接，另一端與繼電器KB的常閉觸點(diǎn)KB3的一端相連，繼電器KB的常閉觸點(diǎn)KB3的另一端與繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC3的一端相連，繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC3的另一端與指示燈L3的一端相連，指示燈L3的另一端與電網(wǎng)端A1相連。

B相、C相接反檢測(cè)電路包括繼電器KA的常閉觸點(diǎn)KA4、繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB4、繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC4和指示燈L4，繼電器KA的常閉觸點(diǎn)KA4的一端與電網(wǎng)端B1連接，另一端與繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB4的一端相連，繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB4的另一端與繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC4的一端相連，繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC4的另一端與指示燈L4的一端相連，指示燈L4的另一端與電網(wǎng)端A1相連。

A相、B相、C相順向接反檢測(cè)電路包括繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA5、繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB5、繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC5、繼電器KD的常開觸點(diǎn)KD1和指示燈L5，繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA5的一端與電網(wǎng)端B1連接，另一端與繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB5的一端相連，繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB5的另一端與繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC5的一端相連，繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC5的另一端與繼電器KD的常開觸點(diǎn)KD1的一端相連，KD的常開觸點(diǎn)KD1的另一端與指示燈L5的一端相連，指示燈L5的另一端與電網(wǎng)端A1相連。

A相、B相、C相逆向接反檢測(cè)電路包括繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA6、繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB6、繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC6、繼電器KD的常閉觸點(diǎn)KD2和指示燈L6，繼電器KA的常開觸點(diǎn)KA6的一端與電網(wǎng)端B1連接，另一端與繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB6的一端相連，繼電器KB的常開觸點(diǎn)KB6的另一端與繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC6的一端相連，繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC6的另一端與繼電器KD的常閉觸點(diǎn)KD2的一端相連，KD的常閉觸點(diǎn)KD2的另一端與指示燈L6的一端相連，指示燈L6的另一端與電網(wǎng)端A1相連。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。