一種安全用電實訓裝置的製作方法
2023-05-17 03:19:01 3
專利名稱：一種安全用電實訓裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種試驗用實訓裝置，具體地講，涉及一種安全用電實訓裝置。
背景技術：
隨著國民經濟的飛速發展，電在工農業生產和人民生活中起著越來越重要的作 用。但由於各種原因，電氣安全事故仍頻繁發生。這也將影響電力系統正常發供電和其他用 戶正常使用和生產。因此提高全民安全用電水平是一個刻不容緩的任務。但目前各大學、 職業技能學校、培訓中心等開設相關專業的單位在對學生進行安全用電訓練時，都缺乏生 動直觀的實訓教具，知識傳授只是局限於課本上的理論知識，因此學生不能系統掌握安全 用電的實際技能，培養出來的學生不能熟練解決實際生產中出現的用電安全相關問題。因 此開發一套適合國內實際情況、生動直觀的安全用電實訓裝置就顯得非常必要。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種安全用電實訓臺，實訓臺涉及安全用電 各方面的知識，形象直觀，方便學生自己動手針對各個課題進行實驗，使學生能夠理論聯繫 實際，通過實際動手操作把抽象的理論轉化為感性的知識。本實用新型採用如下技術方案實現發明目的一種安全用電實訓裝置，包括實訓臺、操作區域，其中，所述操作區域上設置有電 源箱模塊、變壓器模塊、人體電阻模塊、人體電擊模塊、跨步電壓模塊、負載測試模塊、人體 試驗模塊、電流表模塊、絕緣監視模塊、故障電流斷路器、故障電流斷路器的觸發模塊、接地 電阻模塊。作為對本技術方案進一步限定，所述電源箱模塊包括IT供電網絡模擬單元、TT供 電網絡模擬單元、TN-S供電網絡模擬單元、TN-C供電網絡模擬單元、TN-C-S供電網絡模擬 單元以及電源箱控制單元。作為對本技術方案進一步限定，所述電源箱控制單元包括斷路器、鑰匙開關、指示 燈、控制開關、急停按鈕。作為對本技術方案進一步限定，所述變壓器模塊包括4個變壓器子單元。作為對本技術方案進一步限定，所述負載測試模塊包括8個負載測試子單元。作為對本技術方案進一步限定，所述實訓臺底端安裝有存放箱，用於存放試驗用 電線、測量儀器等。與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果為本裝置包括22個獨立的教學 模塊，其中電源箱模塊包括IT供電網絡模擬單元、TT供電網絡模擬單元、TN-S供電網絡模 擬單元、TN-C供電網絡模擬單元、TN-C-S供電網絡模擬單元以及電源箱控制單元，涉及安 全用電各方面的知識，能夠演示多個實訓項目。專題實驗可由幾個模塊快速組建，形象直 觀，方便學生自己動手針對各個課題進行實驗，使學生能夠理論聯繫實際，通過實際動手操 作把抽象的理論轉化為感性的知識。
圖1為本實用新型優選實施例的結構示意圖。圖2為電源箱模塊的面板結構示意圖。圖3為變壓器模塊面板結構示意圖。圖4為圖1中A部分的面板結構放大圖。圖5為負載測試模塊面板結構示意圖。圖6為圖1中B部分的面板結構放大圖。圖中，1、實訓臺，2、電源箱模塊，3、變壓器模塊，4、人體電阻模塊，5、人體電擊模 塊，6、跨步電壓模塊，7、負載測試模塊，8、人體試驗模塊，9、電流表模塊，10、絕緣監視模塊， 11、故障電流斷路器，12、故障電流斷路器的觸發模塊，13、接地電阻模塊，14、IT供電網絡模 擬單元，15、TT供電網絡模擬單元，16、TN-S供電網絡模擬單元，17、TN-C供電網絡模擬單 元，18、TN-C-S供電網絡模擬單元，19、電源箱控制單元，20、變壓器子單元I，21、變壓器子 單元II，22、變壓器子單元III，23、變壓器子單元IV，24、存放箱，25、斷路器，26、鑰匙開關，
27、指示燈，28、控制開關，29、急停按鈕、30、護套座，31、燈泡，32、電流表，33、變壓器，34、電 壓表，35、漏電斷路器，36、轉換開關，37、啟動按鈕，38、電位器。
具體實施方式
以下結合附圖和優選實施例對本實用新型作更進一步的詳細描述。參見圖1，本實用新型包括實訓臺1和操作區域，所述操作區域上設置有電源箱模 塊2、變壓器模塊3、人體電阻模塊4、人體電擊模塊5、跨步電壓模塊6、負載測試模塊7、人 體試驗模塊8、電流表模塊9、絕緣監視模塊10、故障電流斷路器模塊11、故障電流斷路器的 觸發模塊12、接地電阻模塊13及存放箱24。參見圖2，電源箱模塊2包括IT供電網絡模擬單元14、TT供電網絡模擬單元15、 TN-S供電網絡模擬單元16、TN-C供電網絡模擬單元17、TN-C-S供電網絡模擬單元18以及 電源箱控制單元19。電源箱控制單元19包括斷路器25、鑰匙開關26、指示燈27、控制開關
28、急停按鈕29、護套座30。IT供電網絡模擬單元14能模擬IT供電網絡的結構，通過此模塊學生可熟悉IT 供電網絡的特點，認識該網絡的接地方式，以及本網絡的優缺點、適用的範圍，並能與其它 模塊組合完成該網絡下的安全用電相關實驗。其基本特徵是電源變壓器中性點不接地，用 電側直接接地。TT供電網絡模擬單元15能模擬TT供電網絡的結構，通過此模塊學生可熟 悉TT供電網絡的特點，認識該網絡的接地方式，以及本網絡的優缺點、適用的範圍，並能與 其它模塊組合完成該網絡下的安全用電相關實驗。其基本特徵是電源變壓器中性點直接接 地，用電側也直接接地。TN-S供電網絡模擬單元16能模擬TN-S供電網絡的結構，通過此模 塊學生可熟悉TN-S供電網絡的特點，認識該網絡的接地方式，以及本網絡的優缺點，適用 的範圍，並能與其它模塊組合完成該網絡下的安全用電相關實驗。其基本特徵是電源變壓 器中性點直接接地，保護零線PE和工作零線N分開，用電側接保護零線PE。TN-C供電網絡 模擬單元17能模擬TN-C供電網絡的結構，通過此模塊學生可熟悉TN-C供電網絡的特點， 認識該網絡的接地方式，以及本網絡的優缺點，適用的範圍，並能與其它模塊組合完成該網絡下的安全用電相關實驗。其基本特徵是電源變壓器中性點直接接地，保護零線PE和工 作零線N複合為一根PEN線，用電側直接接PEN線。TN-C-S供電網絡模擬單元18能模擬 TN-C-S供電網絡的結構，通過此模塊學生可熟悉TN-C-S供電網絡的特點，認識該網絡的接 地方式，以及本網絡的優缺點，適用的範圍，並能與其它模塊組合完成該網絡下的安全用電 相關實驗。其基本特徵是電源變壓器中性點直接接地，保護零線PE和工作零線N在輸電側 複合為一根PEN線，在用電側再分開為PE線和N線，用電側接PE線。參見圖3，變壓器模塊3包括變壓器子單元I、II、III、IV，變壓器子單元I 20裝有 一 220V/24V的變壓器，並帶有PE保護，能提供經隔離的24V低安全電壓，通過此模塊學生 可進行低電壓保護及接地保護並用的相關實驗；變壓器子單元II 21裝有一 220V/24V的變 壓器，能提供經隔離的24V低安全電壓，通過此模塊學生可進行低電壓保護的相關實驗；變 壓器子單元III22裝有一 220V/220V的隔離變壓器，並帶有PE保護，能提供經隔離的220V 浮地電壓(與電網無電磁聯繫)，通過此模塊學生可進行有關利用浮地隔離電壓保護及接 地保護並用的相關實驗；變壓器子單元IV23裝有一 220V/220V的隔離變壓器，能提供經隔 離的220V浮地電壓(與電網無電磁聯繫)，通過此模塊學生可進行有關利用浮地隔離電壓 進行保護的相關實驗。參見圖4，人體電阻模塊4可模擬人體電阻的分布及大小，通過此模塊學生可了解 人體電阻典型值及受哪些因素影響，從而了解在何種情況下更應注意避免遭受電擊，並採 取適當的保護措施；人體電擊模塊5可模擬人體在受到交流、直流電電擊時，人體反應程度 與電流大小的關係。通過此模塊學生可了解電流大小及持續時間與其對人體危害程度的 定量關係；跨步電壓模塊6用來模擬電源線掉落地上時在其周圍產生的電場分布情況及大 小，通過此模塊學生可了解當人體進入該電場範圍內時怎樣避免遭受跨步電壓的電擊。參見圖5，負載測試模塊7包括8個負載測試子單元，其中有7個負載測試子單元 上設置有燈泡31，負載測試子單元i-v及viii利用一燈泡模擬用電負載，可模擬下列情況 下人體接觸設備外殼引起的電擊情況及人體電壓大小a負載兩端對外殼漏電；b等效漏電 電阻阻值不同；c外殼是否接地或接零；d是否採用隔離變壓器供電；e是否採用低安全電 壓；f是否採用漏電斷路器；g是否採用過電流斷路器。負載測試子單元vi通過本模塊學生 可做利用增大空間距離以使人體不能觸摸到帶電體從而保證用電安全的實驗；負載測試子 單元vii利用一燈泡模擬用電負載，且用電負載的內、外殼間具有良好絕緣，通過本模塊學 生可了解絕緣隔離措施在安全用電中的重要作用。參見圖6，人體試驗模塊8是一個人體試驗模型，可模擬人體在遭受電擊時的電流 途徑及人體電壓大小，直觀地顯示各種電擊情況下人體是否會受到傷害以及傷害程度；電 流表模塊9可測量0-5A和0-300mA的電流；絕緣監視模塊10包括指示燈27、轉換開關36、 啟動按鈕37及復位按鈕，主要用於監測電源迴路中相線與相線，相線與零線，相線與保護 零線之間的絕緣程度，當其絕緣電阻低於一定值時，指示燈27亮，它是通過發出警示信號 進行安全保護的一種措施；故障電流斷路器11裝有一整定動作電流為30mA的漏電斷路器 35，通過此模塊學生可進行模擬在電源迴路中利用漏電流檢測原理進行人身安全保護的實 驗；故障電流斷路器的觸發模塊12包括電位器38，可產生交流或直流，大小可調的漏電電 流源，通過此模塊可觀察漏電斷路器的脫扣動作機理，為合理選擇其參數及如何正確使用 提供理論依據；接地電阻模塊13可提供兩種不同接地電阻的探頭，主要作測試用途。[0027]上述每個模塊都為獨立的教學模塊組成，每個專題實驗可由幾個模塊快速組建， 通過可插拔護套座、測試線與教學模塊間進行連接，從而簡單快捷地完成實驗。每個實驗都 適用於學生做練習，同時也可用於教師做演示，這樣簡化了從演示到練習的轉化，在適用於 非常靈活的訓練過程同時也對安全用電中的一些疑難現象進行了闡述。當然，上述說明並非對本實用新型的限制，本實用新型也不僅限於上述舉例，本技 術領域的普通技術人員在本實用新型的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也屬 於本實用新型的保護範圍。
權利要求一種安全用電實訓裝置，包括實訓臺、操作區域，其特徵是所述操作區域上設置有電源箱模塊、變壓器模塊、人體電阻模塊、人體電擊模塊、跨步電壓模塊、負載測試模塊、人體試驗模塊、電流表模塊、絕緣監視模塊、故障電流斷路器、故障電流斷路器的觸發模塊、接地電阻模塊。
2.根據權利要求1所述實訓裝置，其特徵是所述電源箱模塊包括IT供電網絡模擬單 元、TT供電網絡模擬單元、TN-S供電網絡模擬單元、TN-C供電網絡模擬單元、TN-C-S供電 網絡模擬單元以及電源箱控制單元。
3.根據權利要求2所述實訓裝置，其特徵是所述電源箱控制單元包括斷路器、鑰匙開 關、指示燈、控制開關、急停按鈕。
4.根據權利要求1所述實訓裝置，其特徵是所述變壓器模塊包括4個變壓器子單元。
5.根據權利要求1所述實訓裝置，其特徵是所述負載測試模塊包括8個負載測試子 單元。
6.根據權利要求1-5之一所述實訓裝置，其特徵是所述實訓臺底端安裝有存放箱。
專利摘要本實用新型公開了一種安全用電實訓裝置，包括實訓臺、操作區域，其特徵是所述操作區域上設置有電源箱模塊、變壓器模塊、人體電阻模塊、人體電擊模塊、跨步電壓模塊、負載測試模塊、人體試驗模塊、電流表模塊、絕緣監視模塊、故障電流斷路器、故障電流斷路器的觸發模塊、接地電阻模塊。專題實驗可由幾個模塊快速組建，形象直觀，方便學生自己動手針對各個課題進行實驗，使學生能夠理論聯繫實際，通過實際動手操作把抽象的理論轉化為感性的知識。
文檔編號G09B25/02GK201562395SQ20092031559
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月24日 優先權日2009年11月24日
發明者蔣作棟 申請人:山東棟梁科技設備有限公司