CN107293198A - 一种低压供电系统故障诊断实训装置 - Google Patents

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黄斌
周韦健
卢敏
李杨
韦艳玲
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Abstract

本发明公开了一种低压供电系统故障诊断实训装置，由三相隔离变压器、三相断路器、模拟故障接线头、模拟负载、开关、接地板、模拟接地电阻等组件组成，各组件之间通过连接导线相连。本发明可降低供用电专业课程的教学难度并提高教学效率和效果，且安全可靠性高。

Description

一种低压供电系统故障诊断实训装置
技术领域
本发明涉及电工教学培训技术领域，尤其是涉及一种低压供电系统故障诊断实训装置。
背景技术
在电工教学培训技术领域中，尤其是供电系统故障分析方面的教学，由于缺乏相应的实训装置再现故障修复前后的现象及参数，只能依赖理论来进行逻辑分析和推断的手段来完成，对学生、学员的理论基础和实践经验要求较高，教学难度较大，教学过程也比较枯燥乏味，因此，这种教学的难度高，效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种低压供电系统故障诊断实训装置，一种将现有低压供电系统缩小并增加模拟再现低压供电系统常见故障现象、参数的功能元件或装置，能够再现低压供电系统常见故障修复前后的现象及参数，从而解决现有电工教学难度高和教学效率低等的问题。
解决上述技术问题的具体技术方案是：
一种低压供电系统故障诊断实训装置，由三相隔离变压器、三相断路器、模拟故障接线头、模拟负载、开关、接地板、模拟接地电阻等组件组成，各组件之间通过连接导线相连。
优选地，所述的三相断路器为带短路、过载和漏电保护的空气断路器。
优选地，所述的模拟故障接线头为一组可调电阻，电阻值范围为20Ω-∝，可根据实训内容的要求在使用过程中任意切换。
优选地，所述的模拟负载为三组可调阻抗值的电磁线圈，每相模拟负载由若干个相同阻抗值的电磁线圈通过并联、串联等方式形成相应实训项目要求阻抗值的模拟负载。
优选地，所述的接地板用可导电的金属板制成。
优选地，所述的模拟接地电阻为一组可调电阻，常用电阻值为2Ω、2.5Ω、3Ω、4Ω、10Ω、16Ω和30Ω等7种，根据实际需求设定或更换调整。
上述低压供电系统故障诊断实训装置在可再现故障种类及实训项目中的应用，具体为在无中性线对三相不对称负载供电电压的影响、低压供电系统电压异常故障的诊断与处理、供电线路接触不良故障的诊断与处理、低压供电系统零点漂移的故障诊断与处理、中性点接地系统中接零保护的原理与作用、中性点接地系统中接地保护不可用的原理、验电笔的工作原理与使用局限、用万用表判别电源火线的方法等项目中的应用。
本发明的有益效果是：
1、降低供用电专业课程的教学难度并提高教学效率：能够再现低压供电系统常见故障状态下的现象和参数供学生观察或检测，使抽象、乏味的教学过程变得比较直观，能激发学生的学习兴趣，通过分析、处理后还可再现低压供电系统常见故障修复后的现象及参数，从而大大降低供电系统故障分析处理等供用电类专业课程的教学难度，提高教学效率。
2、提高电工类课程的教学效率和效果：由于该实训装置具备再现低压供电系统零点漂移的故障、中性点接地系统中接零保护的原理等多种低压供电系统状态展示功能和实训教学的功能，能够提高电工安全培训、电工技术等电工类课程的教学效率和效果。
3、安全可靠性高：由于该装置采用三相隔离变压器而使供电系统的范围和线路分布电容都很小，通过选用小容量的三相隔离变压器，能够使在实训过程中发生短路时短路电流和危险程度都较小，由于线路短分布电容很小，选择漏电保护灵敏度高的空气断路器也不会发生误动作，在发生人身触电时能更及时有效断电，更可靠地保证人身安全。
附图说明
图1为低压供电系统故障诊断实训装置结构示意图，图中：1、三相隔离变压器；2、三相断路器；3、模拟故障接线头；4、模拟负载；5、开关；6、接地板；7、模拟接地电阻。
具体实施方式
下面，结合说明书附图和具体实施例对本发明的技术特征作进一步的说明。
一种低压供电系统故障诊断实训装置，如图1所示，由三相隔离变压器1、三相断路器2、模拟故障接线头3、模拟负载4、开关5、接地板6、模拟接地电阻7等组件组成，各组件之间通过连接导线相连。
所述的三相断路器2为带短路、过载和漏电保护的空气断路器。
所述的模拟故障接线头3为一组可调电阻，电阻值范围为100Ω-∝，可根据实训内容的要求在使用过程中任意切换。
所述的模拟负载4为三组可调阻抗值的电磁线圈，每相模拟负载由若干个相同阻抗值的电磁线圈通过并联、串联等方式形成相应实训项目要求阻抗值的模拟负载。
所述的接地板6用可导电的金属板制成。
所述的模拟接地电阻7为一组可调电阻，常用电阻值为2Ω、2.5Ω、3Ω、4Ω、10Ω、16Ω和30Ω等7种，根据实际需求设定或更换调整。
再现故障技术原理举例：以再现“无中性线对三相不对称负载供电电压的影响”为例，将图1中隔离变压器至负载之间的四个模拟故障接线头2全部短接，将三相模拟负载3的阻抗值按1：2：3的比例调整，把开关4关断，此时用电压表分别测量三相模拟负载3的各相电压，将发现三相模拟负载的相电压均不相同，相电压的大小与阻抗值成正比。
实训功能的实现举例：以“低压供电系统零点漂移的故障诊断与处理”为例，将图1中三相火线至负载之间的三个模拟故障接线头3全部短接，零(N)线上的模拟故障接线头2调至1000Ω，将三相模拟负载3的阻抗值按1：2：3的比例调整，把开关5接通，人站在接地板6上用电笔测量负载侧的中性点O将发现是带电的，根据低压供电系统原理分析，起因应该是零(N)线阻抗值偏高，用电压表检测变压器侧零线N1点与负载侧中性点O之间将有电压指示，引导学生检查开关5是否接通或模拟故障接线头3是否接触良好，将发现零(N)线上的模拟故障接线头3两端有电压，说明接触不良，将零(N)线上的模拟故障接线头3短接后供电系统将恢复正常。

Claims (7)

1.一种低压供电系统故障诊断实训装置，其特征在于由三相隔离变压器、三相断路器、模拟故障接线头、模拟负载、开关、接地板、模拟接地电阻等组件组成，各组件之间通过连接导线相连。
2.根据权利要求1所述的实训装置，其特征在于所述的三相断路器为带短路、过载和漏电保护的空气断路器。
3.根据权利要求1所述的实训装置，其特征在于所述的模拟故障接线头为一组可调电阻，电阻值范围为20Ω-∝，可根据实训内容的要求在使用过程中任意切换。
4.根据权利要求1所述的实训装置，其特征在于所述的模拟负载为三组可调阻抗值的电磁线圈，每相模拟负载由若干个相同阻抗值的电磁线圈通过并联、串联等方式形成相应实训项目要求阻抗值的模拟负载。
5.根据权利要求1所述的实训装置，其特征在于所述的接地板用可导电的金属板制成。
6.根据权利要求1所述的实训装置，其特征在于所述的模拟接地电阻为一组可调电阻，常用电阻值为2Ω、2.5Ω、3Ω、4Ω、10Ω、16Ω和30Ω等7种，根据实际需求设定或更换调整。
7.权利要求1-6所述的任何一种实训装置在可再现故障种类及实训项目中的应用，其特征在于具体为在无中性线对三相不对称负载供电电压的影响、低压供电系统电压异常故障的诊断与处理、供电线路接触不良故障的诊断与处理、低压供电系统零点漂移的故障诊断与处理、中性点接地系统中接零保护的原理与作用、中性点接地系统中接地保护不可用的原理、验电笔的工作原理与使用局限、用万用表判别电源火线的方法等项目中的应用。
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