電能表、互感器多功能安裝配線培訓裝置的製作方法

2023-07-28 17:53:21 2

本實用涉及電能計量裝表接電仿真培訓裝置技術領域。

背景技術：

目前電能計量行業中，進行裝表接電技術培訓、實操考試所使用的方法或設備主要有：簡易木板模擬安裝和高、低壓計量裝置培訓裝置，在實際使用中存在諸多問題，具體如下：

簡易木板安裝，即在木板上進行裝表，屬於最簡易的安裝方式，存在很大的局限性：1、外觀與表箱、計量櫃差別很大，缺乏實操的真實感。2、不帶電源與現場實際操作差別較大，培訓效果差。3、無法送電判斷安裝後電能表的實際運行情況，無法直觀判斷安裝接線是否正確。4、考評員需人工逐線檢查接線的對錯，評分標準受人為因素影響，公正性差，並且耗時長。5、採取直接用螺絲在木板上擰壓的方式，木板使用壽命短。

使用現有的高、低壓計量裝置培訓裝置進行電能表安裝培訓、考試，因其安裝位置已固定，僅在電錶和接線盒間連接二次接線，也存在局限性問題：1、由於裝置已固定電錶、接線盒和互感器的安裝位置，實操只能進行二次接線，無法進行現場安裝作業中要求的安全操作規則、整體安裝布局、操作步驟、布線工藝等內容，培訓效果差。2、設備只有一個工位，每次只能容納一個考生操作。3、設備價格較高。

國內專利資料庫也公開了一些安裝配線培訓裝置技術，如：【名稱】內線安裝綜合配線仿真實訓裝置，【專利號】201520200939.2，【申請日】2015.04.03，包括一雙面可拆卸網孔板；設置於所述雙面可拆卸網孔板的一模擬電路；與所述模擬電路電連接的一正面操作面板安裝及一背面操作面板，用以輸出三相電壓電流及監控所述模擬電路。

但是，這種內線安裝綜合配線仿真實訓裝置已固定電錶、接線盒和互感器的安裝位置，實操只能進行二次接線，培訓效果差。

再如：【名稱】內線安裝綜合配線仿真實訓裝置，【專利號】201310483775.4，【申請日】2013.10.16，公開了一種帶負載安裝配線培訓f裝置，涉及電力配線培訓裝置技術領域。包括櫃體，所述櫃體的上部為低壓配電屏，櫃體的中下部設有網孔板，還包括固定在櫃體內的負載部分。所述配線培訓裝置包括負載部分，負載部分包括一個三相負載和一個單相負載，其中三相負載的實現方式是從三相刀閘中引出三根導線，通過接線端子與三相電動機連接，構成三相負載形式；單相負載的實現方式是從刀閘中的兩個端子引出兩根導線，通過接線端子與燈泡連接，構成單相負載形式。在使用時，可以根據所安裝的電能表形式選擇連接三相或單相負載，實現裝表接電後帶負載通電檢查功能，滿足了電力培訓要求。

但是這種內線安裝綜合配線仿真實訓裝置，只有一個工位，每次只能容納一個考生操作，空間利用率較低。

綜上所述，現有安裝配線培訓裝置存在仿真程度差、培訓內容少、空間利用率低的問題，迫切需要研發一種更貼近實際、更實用、更高效的設備，以提高裝表接電培訓效果和保證實操考試的便利性。

技術實現要素：

本發明的目的是解決現有安裝配線培訓裝置的缺點和不足，提供一種經濟、高效、綜合利用程度高的電能表、互感器多功能安裝配線培訓裝置。

本發明的電能表、互感器多功能安裝配線培訓裝置，包括裝置櫃及裝配在裝置櫃內的模擬電路；所述裝置櫃採用分層式雙工位結構，即在裝置櫃正反面均設置有培訓工位，且裝置櫃的正反面均自上而下分為儀表層、安裝板層、工具箱層、電源層；儀表層安裝有儀表、指示燈；安裝板層安裝有接線端子和用於放置待接線的進出線開關、計量器具、負荷開關和用於布置一次、二次電線；電源層裝有負荷電源及負荷功率源。採用分層式雙工位結構可以大幅度提高空間利用率，增加單位時間內培訓和考評的人次，降低培訓裝置的製造成本，同時讓裝置更加層次分明，整潔大方。

作為對本發明的進一步說明，所述模擬電路包括總開關、負荷功率源、進出線開關，終端電能計量表、互感器、負荷開關、電壓迴路短路報警控制器、電流迴路開路報警控制器；所述總開關設在負荷電源輸出幹路上，控制電源總輸出；所述負荷功率源通過串聯總開關連接負荷電源輸出端，串聯電流迴路開路報警控制器，再通過負荷開關接回負荷電源，形成用電迴路；進出線開關設置在總開關後面的負荷電源輸出幹路上，計量器具通過進出線開關接入電路。

作為對本發明的進一步說明，所述安裝板層是設置在裝置櫃中上部的培訓工位，其正反面均有一塊鋁型材安裝板；所述在安裝板上安裝著多排水平的鋁型材卡槽，卡槽上設置有可沿卡槽滑動的電器固定板，所述電器固定板通過卡槽螺母安裝在卡槽上。如此，解決了木板安裝的簡陋，以及現有高、低壓計量裝置培訓裝置操作人員不能自主決定安裝布局的問題。

作為對本發明的進一步說明，所述電源層安裝有虛負荷電源，虛負荷電源的電壓迴路採用隔離變輸出；其中裝置櫃前面的電源層安裝三相虛負荷電源，裝置櫃後面的電源層安裝單相虛負荷電源，並在正反兩面工位的儀表層上相應地安裝有儀表、指示燈。採用虛負荷電源可使設備更加線路簡單，穩定可靠。虛負荷電源的電流迴路採用大功率電流發生器，輸出電流可達到30A，滿足終端電能計量表配用電流互感器的使用要求。電壓、電流輸出迴路互相絕緣隔離，可在終端電能計量表輸入端電氣連接，適合於直接接入式和經電流互感器接入式終端電能計量表安裝接線使用。

作為對本發明的進一步說明，在所述負荷功率源上設置有電壓迴路短路報警控制器和電流迴路開路報警控制器；所述指示燈分為電壓指示燈和電流指示燈，電壓迴路短路報警控制器和電流迴路開路報警控制器分別通過各自的控制電路連接相應的電壓指示燈和電流指示燈。如此，本裝置具備電壓迴路短路、電流迴路開路錯誤接線自動分析判斷及報警功能，解決現有設備學員練習時不能進行自我檢查，考評評分人為因素大、效率低的問題。

作為對本發明的進一步說明，所述電壓迴路短路報警控制器和電流迴路開路報警控制器中均集成有漏電保護開關，所述漏電保護開關可控制負荷功率源的開斷路。當有人員觸及電壓迴路火線時，漏電保護開關跳閘，確保人員、設備安全。

作為對本發明的進一步說明，所述電壓迴路短路報警控制器、電流迴路開路報警控制器、漏電保護開關均採用環氧樹脂封裝；所述負荷功率電源中包含低壓隔離變壓器和電流發生器，兩者也採用環氧樹脂封裝。採用環氧樹脂封裝，絕緣、防潮性能良好，提高裝置的安全性和可靠性。

本發明的電能表、互感器多功能安裝配線培訓裝置與現有技術相比具有以下進步：

(1)配備大功率、高可靠性虛負荷電源。虛負荷電源的電壓迴路採用隔離變輸出的方式，簡單實用，可靠性高。虛負荷電源的電流迴路採用專用電流發生器，可輸出達到30A的虛負荷電流，滿足電流互感器正常工作的要求。

(2)增設有錯誤報警電路。錯誤報警電路的核心為電壓迴路短路報警及漏電保護控制器和電流迴路開路報警及漏電保護控制器，採用微電子技術進行電壓迴路短路、電流迴路開路故障檢測，性能穩定、可靠。

(3)安全防護級別更高。安全防護電路集成在電壓迴路短路報警及漏電保護控制器和電流迴路開路報警及漏電保護控制器中，採用高靈敏度漏電保護開關，在發生人員觸電時能迅速跳開電源，保證人身安全。

(4)設備性能更穩定可靠。虛負荷電源的低壓隔離變壓器和電流發生器、電壓迴路短路報警及漏電保護控制器、電流迴路開路報警及漏電保護控制器等單元器件，採用環氧樹脂封裝，絕緣、防潮性能良好，提高裝置的安全性和可靠性。

附圖說明

圖1為本發明電能表、互感器多功能安裝配線培訓裝置的前視圖。

圖2為本發明電能表、互感器多功能安裝配線培訓裝置的後視圖。

圖3為本發明電能表、互感器多功能安裝配線培訓裝置的左視圖。

圖4為本發明電能表、互感器多功能安裝配線培訓裝置的原理框圖。

圖中，1-儀表層；2-安裝板層；3-工具箱層；4-電源層；5-儀表；6-指示燈；7-卡槽；8-電器固定板；9-總開關；10-負荷功率源；11-進出線開關；12-終端電能計量表；13-負荷開關；14-電壓迴路短路報警控制器；15-電流迴路開路報警控制器；V-電壓表。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進一步說明。

如圖1、圖2、圖3所示，本發明的電能表、互感器多功能安裝配線培訓裝置，包括裝置櫃及裝配在裝置櫃內的模擬電路；所述裝置櫃採用分層式雙工位結構，即在裝置櫃正反面均設置有培訓工位，且裝置櫃的正反面均自上而下分為儀表層1、安裝板層2、工具箱層3、電源層4；儀表層1安裝有儀表5、指示燈6；安裝板層2安裝有接線端子和用於放置待接線的進出線開關、計量器具、負荷開關和用於布置一次、二次電線；電源層4裝有負荷電源及負荷功率源10。

如圖4所示，所述模擬電路包括總開關9、負荷功率源10、進出線開關11，終端電能計量表12、互感器L、負荷開關13、電壓迴路短路報警控制器14、電流迴路開路報警控制器15；所述總開關9設在負荷電源輸出幹路上，控制電源總輸出；所述負荷功率源10通過串聯總開關9連接負荷電源輸出端，串聯電流迴路開路報警控制器15，再通過負荷開關13接回負荷電源，形成用電迴路；進出線開關11設置在總開關9後面的負荷電源輸出幹路上，計量器具通過進出線開關11接入電路。

如圖1、圖2、圖3所示，所述安裝板層2是設置在裝置櫃中上部的培訓工位，其正反面均有一塊鋁型材安裝板；所述在安裝板上安裝著多排水平的鋁型材卡槽7，卡槽7上設置有可沿卡槽滑動的電器固定板8，所述電器固定板8通過卡槽螺母安裝在卡槽7上。

如圖1、圖2、圖3所示，所述電源層4安裝有虛負荷電源，虛負荷電源的電壓迴路採用隔離變輸出；其中裝置櫃前面的電源層4安裝三相虛負荷電源，裝置櫃後面的電源層4安裝單相虛負荷電源，並在正反兩面工位的儀表層1上相應地安裝有儀表5、指示燈6；為了增強警示效果，還可以在錯誤報警電路上增設聲音報警器，如蜂鳴報警器等。

如圖4示，在所述負荷功率源10上設置有電壓迴路短路報警控制器14和電流迴路開路報警控制器15；所述指示燈6分為電壓指示燈和電流指示燈，電壓迴路短路報警控制器14和電流迴路開路報警控制器15分別通過各自的控制電路連接相應的電壓指示燈和電流指示燈。

如圖4所示，所述電壓迴路短路報警控制器14和電流迴路開路報警控制器15中均集成有漏電保護開關，所述漏電保護開關可控制負荷功率源10的開斷路。

所述電壓迴路短路報警控制器14、電流迴路開路報警控制器15、漏電保護開關均採用環氧樹脂封裝；所述負荷功率電源中包含低壓隔離變壓器和電流發生器，兩者也採用環氧樹脂封裝。

本發明的電能表、互感器多功能安裝配線培訓裝置的使用方法如下：

第一步：斷開裝置的總開關9，電壓表V指示0伏。第二步：在安裝板層2合適的位置固定安裝進出線開關11、電錶、終端12、試驗接線盒、互感器L、負荷開關13。第三步：如圖4所示，按原理線路圖和安裝接線工藝要求進行一、二次接線的配線、接線。第四步：經檢查一、二次接線正確後，合上裝置側門總開關9，此時電壓V表顯示220伏。第五步：合上進出線開關11，若電壓迴路短路或電流迴路開路，指示燈6被點亮並伴有聲音報警，應斷開進出線開關11，進行接線檢查。第六步：進行終端電能計量表12運行工況檢查，設置終端通信參數，讀取終端電能計量表輸入電壓、電流、功率值、電能值，判斷計量裝置接線是否正確。第七步：訓練完畢關閉模擬電源輸出。

顯然，上述實施例僅僅是為了清楚的說明本發明所作的舉例，而並非對實施的限定。對於所述領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之中。