塑壳断路器是用于接通、分断电力线路负荷和各种短路故障的一种开关器件,广泛应用于低压配电系统中。断路器的保护功能是由脱扣器实现的,脱扣器应该具有过载、短路、接地、漏电等故障保护功能。传统的低压断路器的检测单元和保护功能大多是通过电磁元件完成,由此带来动作时间长、保护精度较低、整定困难等缺点,本文因此提出了改进低压断路器的测控单元智能脱扣器的测量及保护算法原理,并进行了具体的硬件和软件模块的设计,实现低压断路器的智能保护、远程控制和集中管理。论文详细论述了智能脱扣器的设计原理,从电气参量采样传感器到电气参量计算方法,从智能脱扣器具有的各种保护特性到实现这些保护特性的数学模型。在此基础上,确定了MCU系统及其外围功能单元的设计原理。通过系统硬件和软件综合设计,旨在实现智能控制器的测量、监视、控制、通信和保护等各种功能。文中详细论述了硬件和软件各个模块的设计原理。在本课题中,智能脱扣器在硬件上以Atmel公司生产的Atmega16为核心处理器,主要进行数据的实时采集处理和断路器的故障保护等。软件程序部分采用模块化的设计方法,使用汇编语言编程,并且从硬件和软件两个方面采取了多项改进措施,提高了智能脱扣器的稳定性和可靠性。针对塑壳式断路器电流互感器在大电流时饱和的问题,提出了电流互感器的软件修正方法,并给出了实测和拟合的数据,修正结果表明,该方法精度和可靠性高,在实际应用中简化了设计。选用RS-485串行通信标准总线接口,采用串行数据通信方式进行低压电器通信接口的设计,对低压电器的可通信技术进行了研究。利用Modbus协议实现了现场智能脱扣器与主控计算机的双向通信,达到了遥信、遥测、遥调和遥控的目的,使之更符合电力系统信息化、智能化和网络化的要求。