CN216083992U - 微缩型便携式低压装表接电教学培训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，包括箱体以及设置在箱体内的三相电源输入单元、三相变压器组、三相母线排组、三相负载组、三相互感器组和三相计量单元，三相电源输入单元用于与外部市电连接以接入市电；三相变压器组的一次线与三相电源输入单元对应连接；三相母线排组的一端与三相变压器组的二次线对应连接；三相负载组对应设置在三相母线排组上，三相互感器组对应套接在三相母线排组上；三相计量单元与三相互感器组对应连接。从而在满足低压装表接电教学培训的基础上将操作电压变换到人体安全电压以下，保障人员安全。解决了现有技术中的装表接电教学培训设备电压等级较高存在安全风险的问题。

Description

微缩型便携式低压装表接电教学培训装置

技术领域

本实用新型涉及电工培训设备领域，具体而言，涉及一种微缩型便携式低压装表接电教学培训装置。

背景技术

作为电力工作中的基础环节，装表接电工作是供电系统正常运转的保障。由于我国各个地区的经济发展存在不平衡性，导致用电营销中的装表接电工作还存在不尽人意之处，强化电力企业装表接电工作管理具有非常重要的现实意义。随着近年对供电服务质量要求的不断提升，每年进行的装表接电岗位相关人员技能培训项目也逐年递增，包括在岗职工、新入职员工、转岗人员和乡镇供电服务人员的培训工作。

然而目前的装表接电教学培训设备存在以下问题：

1)现有的培训设备体积较大、设备较高，在实际培训操作过程中，不便于学生之间以及老师与学生之间的交流，从而影响培训效果；同时现有的培训设备体积较大也不方便携带至不同场所进行相应培训；

2)现有的培训设备通电运行时电压等级较高，而受师资数量的影响，教师照顾不到的设备学员在实际操作过程中存在一定的安全风险；

3)现有的培训设备单台设备造价成本高，从而导致数量有限；加之培训设备的耗材使用量大且成本较高，在实操培训过程中不能满足学生的充分练习需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，以至少解决现有技术中的装表接电教学培训设备电压等级较高存在安全风险的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，包括箱体，低压装表接电教学培训装置还包括：三相电源输入单元，三相电源输入单元用于与外部市电连接以接入市电；三相变压器组，三相变压器组的一次线与三相电源输入单元对应连接，三相变压器组用于将三相220V市电转换为三相24V电压；三相母线排组，三相母线排组的输入端与三相变压器组的二次线对应连接；三相负载组，三相负载组对应设置在三相母线排组上，三相负载组用于模拟三相负载设备；三相互感器组，对应套接在三相母线排组上，三相互感器组用于感应三相母线排组的电流变化以产生二次电流；三相计量单元，三相计量单元与三相互感器组对应连接，三相计量单元用于通过三相互感器组产生的二次电流计量三相负载组消耗的电能；其中，三相电源输入单元、三相变压器组、三相母线排组、三相负载组、三相互感器组以及三相计量单元均设置在箱体内。

进一步地，三相电源输入单元包括：三相电源线，三相电源线用于与外部市电连接；三相启动按钮，设置在箱体的底部并与三相电源线连接，三相启动按钮用于将三相电源线与市电接通；三相停止按钮，设置在箱体的底部并与三相电源线连接，三相停止按钮用于将三相电源线与市电断开。

进一步地，三相变压器组包括三个独立的变压器，三个变压器的变比均为220V/24V；其中，三个变压器的一次线与三相电源线对应连接。

进一步地，三相母线排组包括四根并列设置的母线排，四根母线排的一端与三相变压器组的二次线对应连接。

进一步地，三相负载组包括三个大小一致的功率电阻，三个功率电阻对应设置在三相母线排组的火线上。

进一步地，三相互感器组包括三个规格相同的互感器，三个互感器对应套接在三相母线排组的火线上。

进一步地，三相计量单元包括：三相接线盒，三相接线盒的输入端与三相互感器组的输出端对应连接；三相电能表，三相电能表的输入端与三相接线盒的输出端对应连接；其中，三相电能表通过三相互感器组产生的二次电流计量三相负载组消耗的电能。

进一步地，三相计量单元还包括：RS485接线端子，RS485接线端子与三相电能表连接；其中，外部电能信息采集器通过RS485接线端子与三相电能表连接以采集三相电能表的电能信息。

进一步地，箱体内部设置有第一安装板和第二安装板，第一安装板朝向箱体的正面开口，第二安装板朝向箱体的背面开口；其中，三相计量单元设置在第一安装板上，三相母线排组设置在第二安装板上，三相变压器组设置在第一安装板和第二安装板之间。

进一步地，三相计量单元包括三相接线盒和三相电能表，三相接线盒和三相电能表沿第一安装板的纵向间隔设置；三相母线排组包括四根并列设置的母线排，四根母线排均沿第二安装板的纵向延伸设置并相互平行。

应用本实用新型技术方案的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，包括箱体以及设置在箱体内的三相电源输入单元、三相变压器组、三相母线排组、三相负载组、三相互感器组和三相计量单元，三相电源输入单元用于与外部市电连接以接入市电；三相变压器组的一次线与三相电源输入单元对应连接，三相变压器组用于将三相220V市电转换为三相24V电压；三相母线排组的一端与三相变压器组的二次线对应连接；三相负载组对应设置在三相母线排组上，三相负载组用于模拟三相负载设备；三相互感器组对应套接在三相母线排组上，三相互感器组用于感应三相母线排组的电流变化以产生二次电流；三相计量单元与三相互感器组对应连接，三相计量单元用于通过三相互感器组产生的二次电流计量三相负载组消耗的电能。从而能够在满足低压装表接电教学培训的基础上将操作电压变换到人体安全电压以下，消除操作培训的安全风险，保障人员安全。解决了现有技术中的装表接电教学培训设备电压等级较高存在安全风险的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例可选的一种微缩型便携式低压装表接电教学培训装置的结构框图；

图2是根据本实用新型实施例可选的一种微缩型便携式低压装表接电教学培训装置的接线原理图；

图3是根据本实用新型实施例可选的一种微缩型便携式低压装表接电教学培训装置的正面结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例可选的一种微缩型便携式低压装表接电教学培训装置的背面结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例可选的一种微缩型便携式低压装表接电教学培训装置的电流互感器的接线原理图；

图6是根据本实用新型实施例可选的一种微缩型便携式低压装表接电教学培训装置的接线盒和电能表的接线示意图；

图7是根据本实用新型实施例可选的一种微缩型便携式低压装表接电教学培训装置的接线盒的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、三相电源输入单元；11、三相电源线；12、三相启动按钮；13、三相停止按钮；20、三相变压器组；21、变压器；30、三相母线排组；31、母线排；40、三相负载组；41、功率电阻；50、三相互感器组；51、互感器；60、三相计量单元；61、三相接线盒；62、三相电能表；63、RS485接线端子；70、箱体；71、第一安装板；72、第二安装板；80、验电插座。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

根据本实用新型实施例的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，如图1至图4所示，包括箱体70以及设置在箱体70内的三相电源输入单元10、三相变压器组20、三相母线排组30、三相负载组40、三相互感器组50和三相计量单元60，三相电源输入单元10用于与外部市电连接以接入市电；三相变压器组20的一次线与三相电源输入单元10对应连接，三相变压器组20用于将三相220V市电转换为三相24V电压；三相母线排组30的一端与三相变压器组20的二次线对应连接；三相负载组40对应设置在三相母线排组30上，三相负载组40用于模拟三相负载设备；三相互感器组50对应套接在三相母线排组30上，三相互感器组50用于感应三相母线排组30的电流变化以产生二次电流；三相计量单元60与三相互感器组50对应连接，三相计量单元60用于通过三相互感器组50产生的二次电流计量三相负载组40消耗的电能。从而能够在满足低压装表接电教学培训的基础上将操作电压变换到人体安全电压以下，消除操作培训的安全风险，保障人员安全。解决了现有技术中的装表接电教学培训设备电压等级较高存在安全风险的问题。

具体实施时，箱体70内部设置有第一安装板71和第二安装板72，第一安装板71朝向箱体70的正面开口，第一安装板71与箱体70的侧壁形成计量箱；第二安装板72朝向箱体70的背面开口，第二安装板72与箱体70的侧壁形成计量柜；其中，三相计量单元60设置在第一安装板71上，三相母线排组30设置在第二安装板72上，三相变压器组20设置在第一安装板71和第二安装板72之间。

如图2和图3所示，三相电源输入单元10包括三相电源线11、三相启动按钮12以及三相停止按钮13，三相电源线11用于与外部市电连接；三相启动按钮12和三相停止按钮13均设置在箱体70的底部并与三相电源线11连接，三相启动按钮12用于将三相电源线11与市电接通；三相停止按钮13用于将三相电源线11与市电断开。具体地，三相启动按钮12和三相停止按钮13均是联动开关，三相启动按钮12默认状态是常开、三相停止按钮13默认状态是常闭；三相电源线11的插头接入市电后，按下三相启动按钮12，电路导通，电压施加至三相变压器组20，三个变压器21分别输出24V电压；工作过程中，如出现异常，按下三相停止按钮13即可以将电源关闭。

进一步地，如图2所示，三相变压器组20包括三个独立的变压器21，三个变压器21分别为T1、T2和T3，三相电源线11经过三相启动按钮12和三相停止按钮13与三个变压器21的一次线对应连接，三个变压器21的变比均为220V/24V，因此，三个变压器21的二次线输出电压为24V。

进一步地，如图2和图4所示，三相母线排组30包括四根并列设置的母线排31，四根母线排31分别为A、B、C、N四根母线排；四根母线排31的一端与三相变压器组20的二次线对应连接，三相母线排组30模拟低压计量柜的母线排。四根母线排31均沿第二安装板72的纵向延伸设置并相互平行，四根母线排31的上端与三个变压器21的二次线对应连接；三相电源输入单元10上电后，四根母线排31带电，同时电压加至三个功率电阻41，产生一次电流。四根母线排31的上下两端均开设有连接孔，用于进行接线操作。

进一步地，如图2所示，三相负载组40包括三个大小一致的功率电阻41，三个功率电阻41分别为R1、R2和R3，三个功率电阻41对应设置在三相母线排组30的火线上，产生三相平衡电流。

进一步地，如图2和图4所示，三相互感器组50包括三个规格相同的互感器51，三个互感器51分别为Ta1、Ta2和Ta3，如图5所示，三个互感器51对应套接在三相母线排组30的火线上产生二次电流供三相计量单元60使用；本实施例中，三相四线制电路中采用三台互感器51的分相六线连接方式进行接线；三相互感器组50的三个互感器51均设置有接线端子，可以练习互感器51的装接。

进一步地，如图2和图3所示，三相计量单元60包括三相接线盒61、三相电能表62以及RS485接线端子63，三相接线盒61和三相电能表62沿第一安装板71的纵向间隔设置；三相接线盒61的输入端与三相互感器组50的三个互感器51对应连接；如图2和图6所示，三相电能表62的输入端与三相接线盒61的输出端对应连接；三个互感器51产生二次电流通过三相接线盒61至三相电能表62的表尾，从而将电压由母线排引至表尾，通过正确的接线，三相电能表62实现计量功能。

具体地，如图7所示，三相接线盒61共有7组端子组成，其中，电压线路用4组，每组有3只接线端子，左右连通是一个整体，上下是断开的，通过电压连片进行连接或断开。电流线路用3组，每组有3只接线端子，每只端子上下直通是一个整体，左右是断开的，端子间通过电流连片进行连接或断开；通过三相接线盒61可以练习三相电能表62的装接。

RS485接线端子63与三相电能表62连接；其中，外部电能信息采集器通过RS485接线端子63与三相电能表62连接以采集三相电能表62的电能信息，实现电能表的智能化管理。

箱体70的底部还设置有验电插座80，验电插座80与箱体70连接，三相电源输入单元10接通后，通过验电笔插入验电插座80可以排除箱体70是否带电。

采用本实施例的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置进行装表接电的培训流程如下：

1)如图3所示，检查装置正面，确定三相电能表62的挂接位置，注意表计两侧到箱体70两侧内壁距离符合规范要求，表计挂接装置倾斜角度要求不大于1°，表计挂接牢固。固定表计后，连接三相接线盒61和三相电能表62之间连线，一般从三相接线盒61的C相部分开始接线，即从右至左依次接线。

2)如图4所示，背面布局有三相母线排组30和三相互感器组50；检查装置背面，首先接电流线，分别测量三相互感器组50的二次接线端子到三相母线排组30下方的二次线出线孔的水平距离和垂直距离，以及出线后到正面接线盒下端的接线孔的距离，确定距离后裁剪合适长度的线材。依次从三相互感器组50的二次接线端子穿过二次线出线孔至三相接线盒61的下端接线孔。注意线材的折弯和长度余量。

3)其次接电压线，分别测量四根母线排31下端接线端子至下端出线孔以及至正面三相接线盒61下端接线孔的距离，确定距离后裁剪合适长度的线材接线即可。注意线材的折弯和长度余量。

4)计量柜和计量箱接线完毕后，对接线正确性和规范性进行全面仔细检查，注意不能有露铜和压接线皮的现象出现，检查无误后提交老师审核评判。

5)培训老师对检查接线规范性、正确性等进行综合评判，无误后可指示上电验证。

6)插接设备三相电源线11，按下绿色的三相启动按钮12，设备上电，观察设备有无异常现场，如有异常及时按下三相停止按钮13切断电源，然后进行异常排查。

7)如果异常，观察三相电能表62的运行情况，可手动翻看屏显，查看电压电流示值。电压电流示值应与理论值一致，三相电压示值约为24V±1V，三相电流示值约为1A±0.1A。电压电流示值偏差较大时，可测量市电电压是否偏差较大。

本实施例的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置的技术参数如下：

1)输入电压：3×220V；50Hz±0.5Hz；

2)输出电压：3×24V；50Hz±0.5Hz；

3)输出电流：3×1.00A；

4)功耗：≤800VA；

5)重量：约15kg；

6)工作环境：温度-5℃～+40℃；相对湿度≤80％；海拔＜4000m。

本实施例的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置的功能特色以及有益效果如下：

1)本装置长宽高分别是400×200×500(mm)，电能表、互感器、实验接线盒等进行小型化处理，结构功能和布局结构和同类设备相似，具备体积小、重量轻，能摆在课桌上开展操作训练；学生能从各个角度进行观察、操作方便，宜开展一人实操，多人观摩学习的培训模式，实时讲解操作流程和关键工艺等，拉近了师生间的距离，便于沟通，提高了培训效果；同时较小的体积便于搬运至不同的场所进行培训，方便灵活；

2)本装置可以仿真0.4kV电压等级计量方式，用来培训和考核从事低压计量装表接电岗位工作的相关专业人员；

3)本装置采用24V人体安全电压进行供电，需要装接操作的部分，如母线排和互感器、三相接线盒以及三相电能表均为24V工作电源，从源头有效控制了培训操作过程中的触电风险，将安全隐患降到最低。

4)可挂接单相电能表或三相四线电能表，可扩展学习单相表计和三相四线表计的结构组成、工作原理、性能特点、安装、运行及维护等；

5)可模拟阻性、容性和感性负荷下单相和三相四线表的计量运行情况；

6)可进行低压计量装置导线、电流互感器和电能表选择的技术练习、培训和比赛；

7)本装置正面设有绿色的启动按钮和红色的停止按钮，通过一键启停开关，以便接线练习后上电验证、判断是否有错接、虚接方面的错误、也可供监考人员参考等；

8)计量箱和计量柜整合一体化设计；前面为计量箱；后面为计量柜，便于开展装接实训和整体验证接线正确性；原有设备安装接线一次的60分钟以上；微型装置由于设备小，操作方便，仪表间、柜前、柜后距离短。同时，使用的线材直径适当缩小，降低了导线折弯的工作强度。综上，本发明安装接线及实验一次用时可控制在20分钟内完成，培训效率得到了大幅提高。

9)能够灵活考察被培训者的电气识图能力、处理及正确使用仪器仪表及工器具、常用表计的使用及操作能力；

10)本装置具有较好的经济性，从箱体到计量元器件均采用微缩设计，综合成本降至0.5万以下，设备成本节约12-15倍；本装置实训选用0.75mm²的线材，线径减小，用线长度变短，单台单次接线可节约成本约80-100元，多轮次培训接线，线材节约成本更为可观；同时由于体积缩小，实时监视更加方便，培训老师可采用一对多人次的培训模式，平均人力成本大大降低。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，包括箱体(70)，其特征在于，所述低压装表接电教学培训装置还包括：

三相电源输入单元(10)，所述三相电源输入单元(10)用于与外部市电连接以接入市电；

三相变压器组(20)，所述三相变压器组(20)的一次线与所述三相电源输入单元(10)对应连接，所述三相变压器组(20)用于将三相220V市电转换为三相24V电压；

三相母线排组(30)，所述三相母线排组(30)的一端与所述三相变压器组(20)的二次线对应连接；

三相负载组(40)，所述三相负载组(40)对应设置在所述三相母线排组(30)上，所述三相负载组(40)用于模拟三相负载设备；

三相互感器组(50)，对应套接在所述三相母线排组(30)上，所述三相互感器组(50)用于感应所述三相母线排组(30)的电流变化以产生二次电流；

三相计量单元(60)，所述三相计量单元(60)与所述三相互感器组(50)对应连接，所述三相计量单元(60)用于通过所述三相互感器组(50)产生的二次电流计量所述三相负载组(40)消耗的电能；

其中，所述三相电源输入单元(10)、所述三相变压器组(20)、所述三相母线排组(30)、所述三相负载组(40)、所述三相互感器组(50)以及所述三相计量单元(60)均设置在所述箱体(70)内。

2.根据权利要求1所述的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，其特征在于，所述三相电源输入单元(10)包括：

三相电源线(11)，所述三相电源线(11)用于与外部市电连接；

三相启动按钮(12)，设置在所述箱体(70)的底部并与所述三相电源线(11)连接，所述三相启动按钮(12)用于将所述三相电源线(11)与市电接通；

三相停止按钮(13)，设置在所述箱体(70)的底部并与所述三相电源线(11)连接，所述三相停止按钮(13)用于将所述三相电源线(11)与市电断开。

3.根据权利要求2所述的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，其特征在于，所述三相变压器组(20)包括三个独立的变压器(21)，三个所述变压器(21)的变比均为220V/24V；

其中，三个所述变压器(21)的一次线与所述三相电源线(11)对应连接。

4.根据权利要求1所述的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，其特征在于，所述三相母线排组(30)包括四根并列设置的母线排(31)，四根所述母线排(31)的一端与所述三相变压器组(20)的二次线对应连接。

5.根据权利要求1所述的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，其特征在于，所述三相负载组(40)包括三个大小一致的功率电阻(41)，三个所述功率电阻(41)对应设置在所述三相母线排组(30)的火线上。

6.根据权利要求1所述的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，其特征在于，所述三相互感器组(50)包括三个规格相同的互感器(51)，三个所述互感器(51)对应套接在所述三相母线排组(30)的火线上。

7.根据权利要求1所述的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，其特征在于，所述三相计量单元(60)包括：

三相接线盒(61)，所述三相接线盒(61)的输入端与所述三相互感器组(50)的输出端对应连接；

三相电能表(62)，所述三相电能表(62)的输入端与所述三相接线盒(61)的输出端对应连接；

其中，所述三相电能表(62)通过所述三相互感器组(50)产生的二次电流计量所述三相负载组(40)消耗的电能。

8.根据权利要求7所述的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，其特征在于，所述三相计量单元(60)还包括：

RS485接线端子(63)，所述RS485接线端子(63)与所述三相电能表(62)连接；

其中，外部电能信息采集器通过所述RS485接线端子(63)与所述三相电能表(62)连接以采集所述三相电能表(62)的电能信息。

9.根据权利要求1所述的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，其特征在于，所述箱体(70)内部设置有第一安装板(71)和第二安装板(72)，所述第一安装板(71)朝向所述箱体(70)的正面开口，所述第二安装板(72)朝向所述箱体(70)的背面开口；

其中，所述三相计量单元(60)设置在所述第一安装板(71)上，所述三相母线排组(30)设置在所述第二安装板(72)上，所述三相变压器组(20)设置在所述第一安装板(71)和所述第二安装板(72)之间。

10.根据权利要求9所述的微缩型便携式低压装表接电教学培训装置，其特征在于，所述三相计量单元(60)包括三相接线盒(61)和三相电能表(62)，所述三相接线盒(61)和所述三相电能表(62)沿所述第一安装板(71)的纵向间隔设置；所述三相母线排组(30)包括四根并列设置的母线排(31)，四根所述母线排(31)均沿所述第二安装板(72)的纵向延伸设置并相互平行。

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