断路器附件保护模块

技术领域

本发明创造涉及低压电器领域，特别是涉及一种断路器附件保护模块。

背景技术

现有的万能式断路器在使用时需配套相应的断路器附件(如欠压脱扣器、分励脱扣器、闭合电磁铁、储能电动机)才能进行电气自动化应用，通过各个断路器附件实现欠电压自动脱扣，电动分闸、电动合闸以及电动储能功能。

但是，当断路器附件故障时，需要先关闭断路器，才能排查和更换故障的断路器附件，如果断路器附件在故障时长时间通电，极易导致损坏。

发明内容

本发明创造的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够自动将断路器附件断电的断路器附件保护模块。

为实现上述目的，本发明创造采用了如下技术方案：

一种断路器附件保护模块，用于与断路器的断路器附件连接，所述附件保护模块包括电源电路、单片机电路、附件监测电路和附件控制电路，附件监测电路和附件控制电路分别与单片机电路连接，电源电路为单片机电路、附件监测电路和附件控制电路供电，附件监测电路用于连接断路器附件并采集断路器附件的工作电压，单片机电路根据工作电压判断断路器附件是否故障，附件控制电路包括与断路器附件的电源输入端连接的继电器，单片机电路在断路器附件故障时通过附件控制电路的继电器将控制断路器附件断电。

优选的，所述附件保护模块还包括与单片机电路连接的附件监控电路，附件监控电路用于连接断路器附件并采集断路器附件的工作电流。

优选的，附件监控电路包括与断路器附件串联的监控电阻，以及与监控电阻两端连接的电压放大电路，电压放大电路能够放大监控电阻两端的电压降后送到单片机电路，通过单片机电路计算出断路器附件的工作电流，判断断路器附件是否正常工作。

优选的，所述附件控制电路包括继电器K1，继电器K1的常闭触点的一端经过断路器附件与火线连接，继电器K1的常闭触点的另一端经过电阻R53与零线连接，继电器K1的线圈的两端并联有二极管D8，继电器K1的线圈的一端与电源连接，继电器K1的线圈的另一端与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极经过电阻R52与单片机电路连接。

优选的，所述电压放大电路包括第一电压放大电路和第二电压放大电路，第一电压放大电路与监控电阻的两端连接，第二电压放大电路与第一电压放大电路的输出端连接，监控电阻两端的电压降经过第一电压放大电路和第二电压放大电路两次放大后传输给单片机芯片。

优选的，所述监控电阻为电阻R53，电阻R53的一端与附件控制电路的继电器K1串联，第一电压放大电路包括运放U3AA，第二电压放大电路包括U3BB，运放U3AA的反相输入端和同相输入端分别经过电阻R48和电阻R57与电阻R53的两端连接，并且运放U3AA的反相输入端经过电阻R41与运放U3AA的输出端连接，运放U3AA的同相输入端经过电阻R58与电压基准端连接；运放U3BB的反相输入端经过电阻R50与运放U3AA的输出端连接，运放U3BB的同相输入端经过电阻R56与电压基准端连接，运放U3BB的输出端分别与电阻R51和电阻R42连接，电阻R51的另一端与单片机电路连接，电阻R42的另一端与运放U3BB的反相输入端连接。

优选的，包括多个断路器附件，多个断路器附件分别为第一附件或第二附件,附件监测电路包括用于监测第一附件两端工作电压的第一监测电路和用于监测第二附件两端工作电压的第二监测电路。

优选的，包括多个附件控制电路和多个附件监控电路，多个附件控制电路用于分别控制多个第二附件，多个附件监控电路用于分别监控多个第二附件，多个第二附件分别为分励脱扣器、闭合电磁铁和储能电动机，多个附件控制电路的工作原理相同。

优选的，所述第二监测电路包括光耦U11，光耦U11包括相配合的发光二极管和输出三极管，光耦U11的发光二极管的正极和负极分别为光耦U11的两个输入端，输出三极管的两端分别为光耦U11的两个输出端，光耦U11的发光二极管的正极依次经过电阻R77、稳压二极管DZ6、电阻R78、电阻R79、电阻R80和二极管D11与第二附件的电源输入端连接，光耦U11的发光二极管的负极经过电阻R83也与第二附件的电源输入端连接，光耦U11的输出三极管的一端经过电阻R81与电源电路连接，光耦U11的输出三极管的另一端分别与单片机电路的输入端和电阻R84连接，电阻R84的另一端接地；所述第一监测电路包括差分放大电路，的差分放大电路包括运放U3A，运放U3A的输出端经过电阻R6与单片机电路的输入端连接，运放U3A的同相输入端分别与电阻R1和电阻R2连接，电阻R1的另一端接地，电阻R2的另一端依次经过电阻R3、电阻R4、电阻R5与二极管D2的负极连接，二极管D2的正极与差分放大电路的一个输入端连接，运放U3A的负向输入端分别与电阻R12和电阻R8连接，电阻R12的另一端与运放U3A的输出端连接，电阻R8的另一端依次经过电阻R9、电阻R10、电阻R11与二极管D3的正极连接，二极管D3的负极与差分放大电路的另一个输入端连接。

优选的，所述电源电路包括滤波电路、DC\DC转换电路和LDO电路；滤波电路包括与电源电路的VIN+输入端连接的保险丝F1，保险丝F1的另一端分别与电感L1和压敏电阻RV1连接，压敏电阻RV1的另一端与电源电路的VIN-输入端连接，电感L1的另一端与二极管D4的正极连接，二极管D4的负极分别与电解电容C5的正极和陶瓷电容C2的正极连接，电解电容C5的负极和陶瓷电容C2的负极分别与电源电路的VIN-输入端连接；DC\DC转换电路包括芯片U1，芯片U1的第一引脚和第三引脚分别通过滤波电路与电源电路的VIN+输出端和电源电路22的VIN-输出端连接，芯片U1的第二引脚分别与快恢复二极管DZ1和电感L2连接，快恢复二极管DZ1的另一端接地，电感L2的另一端以及电解电容C7、陶瓷电容C6和瞬态抑制二极管TVS1分别与芯片U1的第四引脚连接，芯片U1的第五引脚接地；LDO电路包括芯片U4，芯片U4的第一引脚与芯片U1的第四引脚连接，芯片U4的第五引脚分别与电容C3、电容C4和电源电路的输出端连接，电容C3和电容C4的另一端分别接地。

本发明创造的断路器附件保护模块，附件保护模块通过附件控制电路与断路器附件配合，当断路器附件故障时将断路器附件断电，防止断路器附件故障时长时间通电导致损坏，特别能够防止储能电动机等设备由于长时间通电导致损坏。

附图说明

图1是本发明创造实施例一中附件保护模块的结构图；

图2是本发明创造实施例一的第一种工作方式；

图3是本发明创造实施例第一监测电路的电路图；

图4是本发明创造实施例第二监测电路的电路图；

图5是本发明创造实施例单片机电路的电路图；

图6是本发明创造实施例电源电路的电路图；

图7是本发明创造实施例总线接口电路的电路图；

图8是本发明创造实施例LED指示电路的电路图；

图9是本发明创造实施例二中附件保护模块的结构图；

图10是本发明创造实施例二的第一种工作方式；

图11是本发明创造实施例二的第二种工作方式；

图12是本发明创造实施例附件监控电路和附件控制电路的电路图；

图13是本发明创造实施例三中附件保护模块的结构图；

图14是本发明创造实施例三的第一种工作方式；

图15是本发明创造实施例三的第二种工作方式；

图16是本发明创造实施例DI输入检测电路的电路图；

图17是本发明创造实施例DO输出电路的电路图；

图18是本发明创造实施例开关状态检测电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图1至18给出的实施例，进一步说明本发明创造的断路器附件保护模块的具体实施方式。本发明创造的断路器附件保护模块不限于以下实施例的描述。

如图1、2所示，本发明创造的断路器包括抽屉座和设置在抽屉座内的断路器本体1和附件保护模块2，断路器本体1包括智能控制器11和断路器附件，附件保护模块2包括电源电路22、单片机电路23和附件监测电路24，附件监测电路24与单片机电路23连接，电源电路22为单片机电路23和附件监测电路24供电，附件监测电路24用于连接断路器附件并采集断路器附件的工作电压，单片机电路23根据工作电压判断断路器附件是否故障。

本发明创造的断路器附件保护模块，通过附件监测电路24监测断路器附件的工作电压，并通过单片机电路23计算出断路器附件的工作状态，如果断路器附件出现故障能够及时做出响应。

进一步，附件保护模块2是独立的模块，所述附件保护模块2还包括与单片机电路23连接的总线接口电路21，总线接口电路21用于与断路器本体1的智能控制器11或客户端主机连接。智能控制器11或客户端主机能够通过总线接口电路21获取单片机电路23中的断路器附件的工作状态，使智能控制器11在工作时能够根据附件保护模块2的信息自行对断路器附件进行检查。

进一步，所述附件保护模块2还包括与单片机电路23连接的LED指示电路20，单片机电路23能够通过LED指示电路20指示断路器附件的工作状态。

如图2示出附件保护模块2的实施例，断路器本体1包括多个断路器附件，多个断路器附件分别为第一附件或第二附件,附件监测电路24包括用于监测第一附件两端工作电压的第一监测电路和用于监测第二附件两端工作电压的第二监测电路。当然，多个断路器附件也可以均为第一附件，或者均为第二附件，都属于本发明创造的保护范围。

进一步，所述第一监测电路包括差分放大电路，差分放大电路的输入端与第一附件的电源输入端连接，差分放大电路的输出端与单片机电路23连接，通过单片机电路23判断第一附件是否故障，单片机电路23包括MCU和A/D转换器，差分放大电路将第一附件电源端的电压信号转化为成比例的AD信号，单片机电路23基于附件监测电路24的信号得到电压有效值，根据得到的电压有效值判断第一附件是否存在故障。

进一步，所述第二监测电路包括光耦，光耦的两个输入端分别与第二附件的电源输入端连接，用于监测断路器附件是否有工作电压存在，光耦的两个输出端分别与单片机电路23和电源电路22的输入端连接，光耦的两个输入端能够在第二附件存在工作电压时导通，并在光耦的两个输入端之间形成通路，使电源电路22经过光耦的两个输入端为单片机电路23输出信号。

如图2、3示出第一监测电路的优选实施例，所述第一附件为欠压脱扣器12，第一监测电路为欠压监测电路244，第一监测电路包括差分放大电路，差分放大电路包括运放U3A，运放U3A的输出端经过电阻R6与单片机电路23的输入端连接，运放U3A的同相输入端分别与电阻R1和电阻R2连接，电阻R1的另一端接地，电阻R2的另一端依次经过电阻R3、电阻R4、电阻R5与二极管D2的负极连接，二极管D2的正极与差分放大电路的一个输入端连接，运放U3A的负向输入端分别与电阻R12和电阻R8连接，电阻R12的另一端与运放U3A的输出端连接，电阻R8的另一端依次经过电阻R9、电阻R10、电阻R11与二极管D3的正极连接，二极管D3的负极与差分放大电路的另一个输入端连接。通常，欠压脱扣器的动作特性为当电源端电压为0.35Ue时能够可靠释放，当电源端电压为0.7Ue时能够可靠吸合。所述单片机电路23将从附件监测电路24的信号得到电压有效值与预设的欠压阈值进行比较，判断欠压脱扣器12是否存在故障，如电压有效值低于最小欠压阈值则认为其存在故障。

进一步，所述第一监测电路还包括并联的电阻R7和电容C1，电阻R7和电容C1并联后的一端与电阻R9连接，电阻R7和电容C1并联后的另一端与电阻R3连接。

如图2、4示出第二监测电路的优选实施例，包括多个第二附件和多个第二监测电路，多个第二监测电路的工作原理相同，例如多个第二附件分别为分励脱扣器13、闭合电磁铁14和储能电动机15，多个第二监测电路分别为与分励脱扣器13连接的分励监测电路245、与闭合电磁铁14连接的闭合监测电路246和与储能电动机15连接的电机监测电路247。

所述的第二监测电路包括光耦U11，光耦U11包括相配合的发光二极管和输出三极管，光耦U11的发光二极管的正极和负极分别为光耦U11的两个输入端，输出三极管的两端分别为光耦U11的两个输出端，光耦U11的发光二极管的正极依次经过电阻R77、稳压二极管DZ6、电阻R78、电阻R79、电阻R80和二极管D11与第二附件的电源输入端连接，光耦U11的发光二极管的负极经过电阻R83也与第二附件的电源输入端连接，光耦U11的输出三极管的一端经过电阻R81与电源电路22连接，光耦U11的输出三极管的另一端分别与单片机电路23的输入端和电阻R84连接，电阻R84的另一端接地。

进一步，所述第二监测电路还包括并联的电阻R82和电容C19，电阻R82和电容C19并联后的一端与稳压二极管DZ6的正极连接，电阻R82和电容C19并联后的另一端与电阻R83连接。

分励监测电路245、闭合监测电路246和电机监测电路247的工作原理相同，仅用于监测不同的断路器附件，二极管D11和电阻R83分别与连接各自对应的断路器附件的电源输入端连接。

如图5示出单片机电路23的优选实施例，所述单片机电路23包括芯片U5以及分别与芯片U5连接的震荡电路和复位电路，芯片U5的型号优选为STM32F051，震荡电路能够形成振荡脉冲，使芯片U5按振荡节拍进行有序运行,复位电路能够形成积分电路，在上电瞬间产生复位脉冲，使芯片U5复位。

进一步，所述震荡电路包括晶体振荡器X1，晶体振荡器X1的一端分别与电容C11和芯片U5的PFO端子连接，晶体振荡器X1的另一端分别与电容C14和芯片U5的PF1端子连接，电容C11和电容C14的另一端分别接地；所述复位电路包括电阻R29和电容C15，电阻R29的一端与电容C15和芯片U5的NRST端子连接，电容R29的另一端与芯片U5的VBAT端子连接。

如图6示出电源电路22的优选实施例，所述电源电路22包括滤波电路、DC\DC转换电路和LDO电路。具体的，所述滤波电路包括与电源电路22的VIN+输入端连接的保险丝F1，保险丝F1的另一端分别与电感L1和压敏电阻RV1连接，压敏电阻RV1的另一端与电源电路22的VIN-输入端连接，电感L1的另一端与二极管D4的正极连接，二极管D4的负极分别与电解电容C5的正极和陶瓷电容C2的一端连接，电解电容C5的负极和陶瓷电容C2的另一端分别与电源电路22的VIN-输入端连接。

所述DC\DC转换电路包括芯片U1，芯片U1优选为LM2575集成电路，芯片U1的第一引脚(Vin)和第三引脚(GND)分别通过滤波电路与电源电路22的VIN+输出端和电源电路22VIN-输出端连接，芯片U1的第二引脚(Vout)分别与快恢复二极管DZ1和电感L2连接，快恢复二极管DZ1的另一端接地，电感L2的另一端以及电解电容C7、陶瓷电容C6和瞬态抑制二极管TVS1分别与芯片U1的第四引脚(Feedback)连接，芯片U1的第五引脚(/ON/OFF)接地，处于一直使能状态。

所述LDO电路包括芯片U4，芯片U4优选为SPX5205集成电路，芯片U4的第一引脚(Vin)与芯片U1的第四引脚连接，芯片U4的第五引脚(Vout)分别与电容C3、电容C4和电源电路22的输出端连接，电容C3和电容C4的另一端分别接地。

如图7示出总线接口电路21的优选实施例，所述总线接口电路21采用隔离RS485类型，总线接口电路21包括芯片U2，芯片U2的型号优选为RSM3485，芯片U2的TXD输入端、RXD输入端和COM方向控制端分别与RS485接口的TXDO输入端、RXDO输入端和CODO输入端连接，芯片U2的RGND端子、A端子和B端子分别与RS485接口的RGND输出端、A+输出端和B-输出端连接，RGND输出端与TVS管D1连接，TVS管D1的另一端分别与A+输出端和B-输出端连接。当然，总线接口电路21也可以由RS485为CAN或Profibus总线类型，都属于本发明创造的保护范围。

如图8示出LED指示电路20的优选实施例，LED指示电路20包括多个发光二极管，发光二极管的一端分别与电源电路22连接，发光二极管的另一端分别通过电阻与单片机电路23连接，与单片机电路23不同的端子连接用于指示不同的断路器附件的状态，当单片机电路23输出高电平时发光二极管发光，单片机电路23输出低电平时发光二极管熄灭。

实施例一

如图1所示，所述附件保护模块2包括分别与单片机电路23连接的欠压监测电路244、分励监测电路245、闭合监测电路246和电机监测电路247，还包括与所述的闭合监测电路246连接的位置检测电路240，位置检测电路240连接到单片机电路23，用于检测断路器本体1的分合状态。通常位置检测电路240与微动开关配合，对断路器内的机械动作的位置进行检测，确认其动作是否到位，位置检测电路240与微动开关连接为单片机电路23提供信号。

如图2示出附件保护模块2的第一种工作方式，附件保护模块2的总线接口电路21与智能控制器11的内部总线连接，智能控制器11的外部总线与后台监控软件连接。附件保护模块2实时监测各个断路器附件的状态，并反馈给单片机电路23存储，智能控制器11间隔(如1秒)去查询(访问)单片机电路23中的断路器附件状态信息，智能控制器11将查询结果预先对数据进行处理后通过外部总线传递至后台监控软件。

实施例二

如图9所示，所述附件保护模块2包括与单片机电路23连接的附件监测电路24，还包括与单片机电路23连接的附件控制电路26，附件控制电路26包括与断路器附件的电源输入端连接的继电器，单片机电路23在断路器附件故障时通过附件控制电路26的继电器将控制断路器附件断电。

附件保护模块2通过附件控制电路26与断路器附件配合，当断路器附件故障时将断路器附件断电，防止断路器附件故障时长时间通电导致损坏，例如能够防止完成时断路器的储能电动机15等设备由于长时间通电导致损坏。

进一步，所述附件保护模块2还包括附件监控电路25，附件监控电路25与单片机电路23和断路器附件连接，用于连接断路器附件并采集断路器附件的工作电流。附件监控电路25包括与断路器附件串联的监控电阻，以及与监控电阻两端连接的电压放大电路，电压放大电路能够放大监控电阻两端的电压降后送到单片机电路23，单片机电路23基于附件监控电路25提供的信号计算出断路器附件的工作电流，判断断路器附件是否正常工作。如果断路器附件连接正常，且无断线情况，则有一个工作电流产生；反之，如果断路器附件断线故障，则无工作电流产生，断路器附件出现故障。

附件监测电路24的作用为采集断路器附件(如闭合电磁铁)两端的电压，而附件监控电路25的作用为采集(流过电磁铁)电流，例如，附件监测电路24的输入端31和输入端32分别与闭合电磁铁的电磁铁线圈的两个端子连接，附件控制电路26的输入端32与电磁铁线圈一端连接，电磁铁线圈的另一端与电源电压连接，形成将电磁铁线圈串联到电源电压中，起到采集电磁铁线圈电流的作用，当检测到电磁线圈长期通电时，可以通过附件控制电路26将线圈回路与电源断开，起到保护线圈发热损坏的好处。

本实施例的附件保护模块2不仅能够在断路器附件故障时通过附件控制电路26将断路器附件断电，而且附件监控电路25还能够通过附件控制电路26监测断路器附件的工作状态，极大地提高断路器的可靠性。

如图9、10所示，本实施例包括多个断路器附件和多个附件控制电路26，多个断路器附件分别为第一附件或第二附件，多个附件控制电路26用于分别控制多个第二附件，多个附件控制电路26的工作原理相同。

所述的多个第二附件分别为分励脱扣器13、闭合电磁铁14和储能电动机15，多个附件控制电路26分别为与分励脱扣器13连接的分励控制电路、与闭合电磁铁14连接的闭合控制电路和与储能电动机15连接的电机控制电路，分励控制电路、闭合控制电路和电机控制电路的工作原理相同，仅用于控制不同的断路器附件，分励控制电路、闭合控制电路和电机控制电路的继电器分别与对应的断路器附件的电源输入端连接。

进一步，包括多个附件监控电路25，多个附件监控电路25用于分别监控多个第二附件，且多个附件监控电路25的工作原理相同，多个附件监控电路25分别为与分励控制电路连接的脱扣器的分励监控电路、与闭合控制电路连接的脱扣器的闭合监控电路和与电机控制电路连接的脱扣器的电机控制电路，分励监控电路、监控电路和电机控制电路的工作原理相同，仅用于监测不同的断路器附件，分励监控电路、监控电路和电机控制电路的电压放大电路的输入端分别与对应的附件监控电路25连接。

如图12示出附件控制电路26和附件监控电路25的优选实施例，所述附件控制电路26包括继电器K1，继电器K1的常闭触点的一端经过断路器附件与火线连接，继电器K1的常闭触点的另一端经过电阻R53与零线连接，继电器K1的线圈的两端并联有二极管D8，继电器K1的线圈的一端与电源连接，继电器K1的线圈的另一端与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极经过电阻R52与单片机电路23连接。

本实施例通过继电器K1控制断路器附件的供电，当单片机电路23输出高电平时，继电器K1常闭触点断开，断路器附件失电，当单片机电路23输出低电平时，继电器K1常闭触电闭合，断路器附件得电。

如图12示出附件监控电路25的优选实施例，所述附件监控电路25包括监控电阻和电压放大电路，电压放大电路包括第一电压放大电路和第二电压放大电路，第一电压放大电路与监控电阻的两端连接，第二电压放大电路与第一电压放大电路的输出端连接，监控电阻两端的电压降经过第一电压放大电路和第二电压放大电路两次放大后传输给单片机电路23。

优选的，所述监控电阻为与附件控制电路26的继电器K1串联的电阻R53，当然监控电阻也可以不与继电器K1串联。

具体的，所述电阻R53的一端与附件控制电路26的继电器K1串联，第一电压放大电路包括运放U3AA，第二电压放大电路包括运放U3BB，运放U3AA的反相输入端和同相输入端分别经过电阻R48和电阻R57与电阻R53的两端连接，并且运放U3AA的反相输入端经过电阻R41与运放U3AA的输出端连接，运放U3AA的同相输入端经过电阻R58与电压基准端连接(1.5V)；运放U3BB的反相输入端经过电阻R50与运放U3AA的输出端连接，运放U3BB的同相输入端经过电阻R56与电压基准端连接(1.5V)，运放U3BB的输出端分别与电阻R51和电阻R42连接，电阻R51的另一端与单片机电路23连接，电阻R42的另一端与运放U3BB的反相输入端连接。

继电器K1闭合时使电流经过电阻R53，从而在电阻R53两端存在电压降，通过两级运放对电压降进行放大，将放大后的信号输入到单片机电路23的AD口，通过单片机电路23基于获取的附件监控电路25的AD信号，计算断路器附件工作电流，进行判断断路器附件是否正常工作，例如是否正常闭合。

如图10示出附件保护模块2的第一种工作方式，附件保护模块2的总线接口电路21与智能控制器11的内部总线连接，智能控制器11的外部总线与后台监控软件连接。附件保护模块2实时监测各个断路器附件的状态，并传输给单片机电路23保存，智能控制器11间隔(如1秒)去查询(访问)单片机电路23中的断路器附件状态信息，智能控制器11将查询结果预先对数据进行处理后通过外部总线传递至后台监控软件。所述后台监控软件可以为云服务，或者是上位PC机，或者是手机APP等。

如图11示出附件保护模块2的第二种工作方式，附件保护模块2通过总线接口电路21与上位机(客户端主机)连接，上位机的后台软件通过总线接口电路21实时监测各个断路器附件的状态，并可以通过附件控制电路26对各个断路器附件进行断电控制，避免个别附件因长时间通电而损坏。

实施例三

如图13所示，所述附件保护模块2还包括可编程逻辑接口电路29，可编程逻辑接口电路29包括DI输入检测电路和DO输出电路，DI输入检测电路的输出端和DO输出电路的输入端分别与单片机电路23连接，DI输入检测电路的输入端和DO输出电路的输出端分别与用户DI输入信号\DO输出相连接，单片机电路23能够识别DI输入检测电路的输入信号，并且单片机电路23能够控制DO输出电路的输出信号。

单片机电路23能够对DI输入检测电路的输入信号进行识别，并对DO输出电路的输出信号进行控制，用户可以通过可编程逻辑接口电路29进行多种自定义设置，如通过智能控制器11发来的串口指令，控制DO输出电路的继电器K4动作，实现断路器区域联锁、远程分闸和合闸等功能，不仅能够降低安装、维护和调试的难度，而且使用起来也更方便。

进一步，所述附件保护模块2还包括抽屉座位置检测电路28，断路器本体1在使用时需要在抽屉座的分离位置、试验位置和连接位置之间移动，以实现断开、试验和导通断路器本体1，抽屉座位置检测电路28包括三个分别设置在分离位置、试验位置和连接位置上的微动开关，以及分别与三个微动微动开关连接的三个触发检测电路，三个触发检测电路分别与单片机电路23连接，在断路器本体1分别移动到分离位置、试验位置和连接位置时，触发对应位置的微动开关，通过触发检测电路输出信号到单片机电路23，以实时检测断路器本体1在抽屉座中的位置。抽屉座位置检测电路28与位置检测电路240相同。

进一步，所述附件保护模块2还包括与单片机电路23连接的开关状态检测电路27，开关状态检测电路27用于连接断路器本体1的开关状态微动开关，开关状态微动开关与断路器本体1的主触头配合用于指示主触头的位置，并传送给单片机电路23，通过开关状态微动开关监测断路器的合闸和分闸状态，断路器本体1合闸时，开关状态微动开关保持接通；断路器本体1分闸时，开关状态微动开关保持断开。开关状态微动开关是安装在断路器本体上，其工作状态同断路器主触头状态，即断路器合闸时，能够触发开关状态微动开关使其保持接通，断路器分闸时，开关状态微动开关保持断开。

如图18所示，开关状态检测电路27与位置检测电路240、触发检测电路和第二监测电路工作原理相同，只是检测电路的输入改变了，电源L经过与断路器同步的微动开关WD1后连接到开关状态检测电路27的输入端，开关状态检测电路27的另一输入端与电源N相连；当微动开关WD1闭合时，光耦输出的PB1点为高电平；当微动开关断开时，光耦输出的PB1点为低电平。

如图16示出DI输入检测电路的优选实施例，单片机电路23能够识别DI输入检测电路的输入信号，并且单片机电路23能够控制DO输出电路的输出信号，所述DI输入检测电路包括光耦U30，光耦U30包括相配合的发光二极管和输出三极管，光耦U30的发光二极管的正极依次经过电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36和电阻R37与DI输入检测电路的J7输入端连接，光耦U30的发光二极管的负极与DI输入检测电路的J8输入端连接，光耦U30的输出三极管的一端与电源电路22连接，光耦U30的输出三极管的另一端分别与单片机电路23的IO口和电阻R25连接，电阻R25的另一端接地。用户可以通过DO输出电路输出进行多种自定义设置，通过DO输出电路也可以用于输出断路器附件的工作状态，如断路器附件的工作状态，在断路器附件故障时输出故障信号，也可以是用于控制其他断路器的信号，实现区域联锁等功能。

通过光耦U30形成电压状态检测电路，当外部输入有电压时，光耦U30的输出三极管的E极为高电平，反之为低电平。单片机电路23通过判断光耦U30的输出三极管的E极的电平，来识别DI输入检测电路的状态。图示仅示意一路，实际应用可以为多路DI输入检测电路分别与单片机电路23连接。

如图17示出DO输出电路的优选实施例，所述DO输出电路包括继电器K4、三极管Q30和光耦U90，继电器K4的常开触点的两端分别与DO输出电路的两个输出端连接，三极管Q30和继电器K4的线圈与电源串联，光耦U90能够通过三极管Q30的基极导通三极管Q30，使继电器K4的线圈得电吸引继电器K4的常开触点动作；

光耦U90包括相配合的发光二极管和输出三极管，光耦U90的发光二极管的一端经过电阻R800与电源电路22连接，光耦U90的发光二极管的另一端与单片机电路23的I/O连接，光耦U90的输出三极管的E极接地，光耦U90的输出三极管的集电极与三极管Q30的基极连接，继电器K4的线圈的一端分别与电源、二极管D30的正极和电阻R30连接，继电器K4的线圈的另一端分别与三极管Q30的集电极和二极管D30的负极连接，电阻R30的另一端与三极管Q30的基极连接，三极管Q30的发射极接地。当单片机电路23的I\O口输出高电平时，继电器K4常开触点吸合，反之K4常开触点断开。图示仅示意一路，实际应用可以为多路DO输出电路。

作为抽屉座位置检测电路28的一种优选实施例，抽屉座位置检测电路28包括分别设置在分离位置、试验位置和连接位置上与断路器本体1配合的分离微动开关、试验微动开关和连接微动开关，以及分别与分离微动开关连接的分离触发电路、与试验微动开关连接的试验触发电路和与连接微动开关连接的连接触发电路，分离微动开关、试验微动开关和连接微动开关的一端分别与火线连接，分离微动开关、试验微动开关和连接微动开关的另一端分别与附件模块连接，分离触发电路、试验触发电路和连接触发电路分别用于检测分离微动开关、试验微动开关和连接微动开关与零线之间是否存在电压。

断路器本体1移动到分离位置、试验位置和连接位置时，能够分别触发对应位置的微动开关，并通过检测触发电路输出信号到单片机电路23，分离位置的检测触发电路输出信号到单片机电路23时，则说明断路器本体1移动到分离位置，试验位置和连接位置同理。

参阅图4示出触发检测电路的优选实施例，本实施例的触发检测电路与所述的第二监测电路相同，即分离触发电路、试验触发电路和连接触发电路的工作原理，只是第二监测电路的输入端与断路器附件的电源输入端连接，用于检测断路器附件的电源输入端是否存在电压，而触发检测电路的光耦U11的发光二极管的正极和负极分别与微动开关的零线连接，即光耦U11的发光二极管的正极依次经过电阻R77、稳压二极管DZ6、电阻R78、电阻R79、电阻R80和二极管D11，以及光耦U11的发光二极管的负极经过电阻R83分别与微动开关的零线连接，用于检测微动开关的零线是否存在电压。当断路器本体1移动到分离位置、试验位置和连接位置时，触发对应的微动开关，微动开关动作时能够在所对应的第二监测电路的二极管D11和电阻R83之间形成电流，使光耦U11的发光二极管发光并导通光耦U11的输出三极管，再通过U11的输出三极管将信号输出到单片机电路23，如果是分离位置的光耦U11的输出三极管将信号输出到单片机电路23，则说明断路器本体1移动到分离位置，试验位置和连接位置同理。

进一步，所述附件保护模块2还包括开关状态检测电路27，开关状态检测电路27检测开关状态后连接到单片机电路23，实时监测断路器开关的状态。

如图14示出附件保护模块2的第一种工作方式，附件保护模块2的总线接口电路21与智能控制器11的内部总线连接，智能控制器11的外部总线与后台监控软件连接。附件保护模块2实时监测各个断路器附件的状态，并传输给单片机电路23保存，智能控制器11间隔(如1秒)去查询(访问)单片机电路23中的断路器附件状态信息，智能控制器11将查询结果预先对数据进行处理后通过外部总线传递至后台监控软件。

如图15示出附件保护模块2的第二种工作方式，附件保护模块2通过总线接口电路21与上位机(客户端主机)连接，上位机的后台软件通过总线接口电路21实时监测各个断路器附件的状态，并可以通过附件控制电路26对各个断路器附件进行断电控制，避免个别附件因长时间通电而损坏。

本发明提供一种独立的断路器附件保护模块，具有独立的保护模块壳体，安装在断路器内，通过导线与断路器内的断路器附件连接。通常安装在万能式断路器，为现有的万能式断路器的断路器附件，如欠压脱扣器、分励脱扣器、闭合电磁铁、储能电动机提供监测和控制功能，通过附件监测电路为断路器附件提供对供电电源的电压检测功能，通过附件监控电路为断路器附件提供电源检测功能，通过附件控制模块能够断开断路器附件的供电，大大提高现有断路器附件的可靠性，无需改进现有断路器附件即能够实现断路器的监控和智能控制。此外，还设有位置检测电路，与设置的相应开关配合，检测断路器的机械动作是否到位，能够通过总线接口电路反馈给断路器的智能控制器或者上位机，实现断路器的智能控制。此外还设有可编程逻辑接口电路能够用于实现自定义的控制，满足不同的需求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明创造所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造的具体实施只局限于这些说明。对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。