專利名稱：分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上常見的分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)只能適用于現(xiàn)場(chǎng)操作，并且由于其體積龐大，比較笨重，不方便搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行培訓(xùn)教學(xué)，在對(duì)于操作人員進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)，傳統(tǒng)的培訓(xùn)方式通常是進(jìn)行文字講解、繪圖描述，這種培訓(xùn)方式理論性強(qiáng)但缺乏實(shí)際動(dòng)手能力的訓(xùn)練，使得培訓(xùn)效果不佳。隨著多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們通過計(jì)算機(jī)多媒體輔助手段進(jìn)行理論培訓(xùn)，然后到現(xiàn)場(chǎng)觀摩，但該培訓(xùn)方式依舊不能進(jìn)行實(shí)際操作，并且現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境具有實(shí)際的電壓，對(duì)培訓(xùn)而言存在不安全因素。為了解決上述問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供，用以解決現(xiàn)有培訓(xùn)方式效果不佳的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案是:分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，包括后臺(tái)計(jì)算機(jī)和一個(gè)與所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)相連的培訓(xùn)柜，所述培訓(xùn)柜中設(shè)有分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)及其控制回路和一個(gè)故障模擬器，所述故障模擬器包括一組故障設(shè)置繼電器及其控制回路，該故障模擬器與所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊連接，用于根據(jù)接收的后臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的故障設(shè)置指令控制相應(yīng)的故障設(shè)置繼電器動(dòng)作，各個(gè)所述故障設(shè)置繼電器的對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)分別通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接在所述分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)相應(yīng)的控制回路中，用于模擬設(shè)定故障。所述故障設(shè)置繼電器的控制回路由單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路組成，所述單片機(jī)的相應(yīng)端口通過一個(gè)通訊轉(zhuǎn)換器與所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)連接，并通過所述驅(qū)動(dòng)電路與所述故障設(shè)置繼電器對(duì)應(yīng)連接，該單片機(jī)根據(jù)接收到的所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令驅(qū)動(dòng)相應(yīng)故障設(shè)置繼電器的動(dòng)作。所述分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)的控制回路包括就地合閘控制回路、A相分/合閘控制回路、B相分/合閘控制回路，在所述各控制回路中分別串聯(lián)有一個(gè)分相斷路器不能就地合閘故障點(diǎn)、A相不能分/合閘故障點(diǎn)和B相不能分/合閘故障點(diǎn)。所述分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)的控制回路還包括儲(chǔ)能電機(jī)控制回路，在儲(chǔ)能電機(jī)控制回路中串聯(lián)有一個(gè)A相儲(chǔ)能電機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)故障點(diǎn)和一個(gè)儲(chǔ)能閉鎖失效故障點(diǎn)。所述分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)的控制回路還包括分閘SF6閉鎖控制回路，在分閘I和分閘2閉鎖回路中分別并聯(lián)有一個(gè)氣壓過低閉鎖故障點(diǎn)。該培訓(xùn)裝置還設(shè)有語音計(jì)時(shí)器模塊，所述語音計(jì)時(shí)器模塊通過一個(gè)通訊轉(zhuǎn)換器與所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊連接，用于學(xué)員培訓(xùn)考試時(shí)的語音報(bào)時(shí)。該培訓(xùn)裝置還連接有一個(gè)保護(hù)模塊，該保護(hù)模塊由分相過流保護(hù)電路、總漏保護(hù)電路和裝置啟/停按鈕組成，用于人身保護(hù)和設(shè)備安全。本實(shí)用新型達(dá)到的有益效果:本實(shí)用新型把真實(shí)的分相彈簧操作機(jī)構(gòu)斷路器搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，在真實(shí)的斷路器柜上進(jìn)行改進(jìn)，去掉了一次接線部分，保留操作機(jī)構(gòu)及其控制回路等，增加了一個(gè)故障模擬器，在二次回路中設(shè)置有可通過后臺(tái)計(jì)算機(jī)控制的在真實(shí)運(yùn)行中的常見故障點(diǎn)，故障模擬器與后臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊連接，只需在后臺(tái)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行操作和設(shè)置“故障”，故障模擬器接收后臺(tái)計(jì)算機(jī)的故障設(shè)置命令，通過相應(yīng)的故障設(shè)置繼電器的斷開或者接通，控制設(shè)置“故障”的對(duì)應(yīng)支路，達(dá)到模擬故障的效果。該培訓(xùn)裝置能夠真實(shí)的模擬斷路器的正常運(yùn)行狀態(tài)及故障狀態(tài)，讓學(xué)員進(jìn)行分析、查找并排除，通過模擬真實(shí)的斷路器，學(xué)員能夠親自動(dòng)手操作，理論與實(shí)際相結(jié)合，達(dá)到了較好的培訓(xùn)效果。

圖1是分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置柜體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型原理框圖；圖3是本實(shí)用新型電路原理圖；圖4是故障模擬裝置及故障設(shè)置回路原理圖；圖5是分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置合閘控制回路；圖6是分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置分閘I控制回路；圖7是分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置分閘2控制回路；圖8是分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置SF6總閉鎖控制回路；圖9是分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置儲(chǔ)能電機(jī)和馬達(dá)控制回路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本實(shí)用新型是針對(duì)從事用電檢查、變電站值班、繼電保護(hù)、變電運(yùn)行檢修等二次回路及相應(yīng)管理崗位上的人員提供技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)等級(jí)鑒定，培訓(xùn)裝置控制回路的仿真模擬，借助軟件操作平臺(tái)在裝置柜體上實(shí)現(xiàn)二次回路故障設(shè)置、理論驗(yàn)證、檢修實(shí)訓(xùn)、故障分析排查實(shí)訓(xùn)功能。如圖1，I為分相操作箱，2為分/合閘開關(guān)，3為語音計(jì)時(shí)器，4為轉(zhuǎn)換開關(guān)，5為電源開關(guān)，6為模擬斷路器，7為跳、合閘指示燈，8和9為中間繼電器，10為斷路器動(dòng)作計(jì)數(shù)器，11為儲(chǔ)能電機(jī)控制器，12為儲(chǔ)能電機(jī)。轉(zhuǎn)換開關(guān)用于實(shí)現(xiàn)就地/遠(yuǎn)程兩種控制方式，跳、合閘指示燈用于在斷路器分閘或合閘時(shí)進(jìn)行顯示，語音計(jì)時(shí)器用于考試時(shí)的計(jì)時(shí)和語音報(bào)時(shí)，儲(chǔ)能電機(jī)用于為斷路器的分、合閘操作提供能量，凝露控制器用于對(duì)環(huán)境溫度和濕度的控制，防止凝露的產(chǎn)生，斷路器動(dòng)作計(jì)數(shù)器用于對(duì)斷路器動(dòng)作次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。如圖2和圖3，本實(shí)用新型由分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)及其控制回路和外圍電路構(gòu)成，分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)及其控制回路包括模擬斷路器、儲(chǔ)能電機(jī)控制器、儲(chǔ)能電機(jī)、電源開關(guān)、中間繼電器、跳合閘指示燈和轉(zhuǎn)換開關(guān)；外圍電路包括后臺(tái)計(jì)算機(jī)、狀態(tài)采集器、故障模擬器、語音計(jì)時(shí)器、電源控制電路、裝置保護(hù)模塊和總電源漏電空開關(guān)。后臺(tái)計(jì)算機(jī)通過通訊轉(zhuǎn)換機(jī)與語音計(jì)時(shí)器和故障模擬器通訊連接，用于給故障模擬器發(fā)出故障設(shè)置指令，人為設(shè)置故障點(diǎn)；故障模擬器用于根據(jù)接收的后臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的故障設(shè)置指令，控制分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)二次回路中相應(yīng)故障點(diǎn)的動(dòng)作；狀態(tài)采集器用于采集分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)，語音計(jì)時(shí)器用于學(xué)員考試時(shí)的計(jì)時(shí)和語音報(bào)時(shí)；裝置保護(hù)模塊用于保護(hù)人身和設(shè)備的安全，并且可以防止誤動(dòng)作；電源控制電路與裝置保護(hù)模塊上的啟、停按鈕控制連接，用于控制裝置的啟、停；三相交流電源和直流屏用于為裝置供電；市電用于為后臺(tái)計(jì)算機(jī)供電。如圖4，故障模擬器包括單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路和一組故障設(shè)置繼電器，單片機(jī)通過驅(qū)動(dòng)電路對(duì)應(yīng)連接故障設(shè)置繼電器，故障設(shè)置繼電器的對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)連接到分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)二次部分的相應(yīng)控制回路中。本實(shí)用新型的具體工作過程如下:接入三相交流電源并且檢查無誤后，合上裝置總電源漏電空開關(guān)與直流電屏，此時(shí)裝置帶電，按下裝置保護(hù)模塊上的裝置“啟動(dòng)”按鈕或者點(diǎn)擊PC軟件“啟動(dòng)”，裝置啟動(dòng)，交流側(cè)電源經(jīng)過裝置保護(hù)模塊到故障模擬器(WT-CH15)與分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)及其控制回路，故障模擬器和分相操作箱(WT-CJXll)開始工作，培訓(xùn)裝置通過后臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出故障設(shè)置指令給故障模擬器中的單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)接收到的故障設(shè)置命令，通過驅(qū)動(dòng)電路控制相應(yīng)的故障設(shè)置繼電器的動(dòng)作，從而控制分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)二次部分相應(yīng)控制回路中對(duì)應(yīng)繼電器觸點(diǎn)的動(dòng)作，模擬真實(shí)的故障情況，故障現(xiàn)象和故障設(shè)置圖可以在后臺(tái)計(jì)算機(jī)上顯示，學(xué)員通過該后臺(tái)計(jì)算機(jī)分析故障原因和查找故障位置，并到現(xiàn)場(chǎng)找到相應(yīng)的故障位置，進(jìn)行排除；待使用完畢后，首先按下“停止”按鈕或者點(diǎn)擊PC軟件“停止”，裝置停止工作，然后把總電源斷開。該培訓(xùn)裝置使用的三相交流電源為三相四線制，四條線都穿過裝置保護(hù)模塊連接到分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)及其控制回路中。如圖5，合閘控制回路中，S9為合閘按鈕，YlLA為合閘線圈，K76為就地合閘繼電器，合閘時(shí)，將就地/遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到就地位置，并按動(dòng)合閘按鈕S9，合閘電源經(jīng)過就地合閘繼電器K76，合閘繼電器K76動(dòng)作，其輔助觸點(diǎn)吸合，經(jīng)過S1LA、K15接通合閘電源，合閘線圈YlLA得電，合閘指示燈被點(diǎn)亮，斷路器合閘操作完成。在該合閘回路中加入故障點(diǎn)，當(dāng)通過后臺(tái)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)置故障點(diǎn)dl4，故障模擬器中dl4繼電器動(dòng)作，dl4繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作，將合閘回路切斷，當(dāng)再次合閘時(shí)，合閘回路出現(xiàn)故障，便無法合閘。如圖6，分閘I控制回路中，Y3LA為A相分閘I線圈，Y3LB為B相分閘I線圈，Y3LC為C相分閘I線圈，K77為就地分閘繼電器，分閘時(shí)，將就地/遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到就地位置，并按動(dòng)分閘按鈕，分閘電源經(jīng)過就地分閘繼電器K77，分閘繼電器K77吸合，其輔助觸點(diǎn)經(jīng)過SlLA閉鎖繼電器輔助觸點(diǎn)接通分閘電源，分閘線圈Y3LA得電，分閘指示燈被點(diǎn)亮，斷路器分閘操作完成。在B相分閘I控制回路中加入故障點(diǎn)，當(dāng)通過后臺(tái)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)置故障點(diǎn)dl7，故障模擬器中dl7繼電器動(dòng)作。dl7繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作，將分閘回路切斷。當(dāng)再次分閘時(shí)，分閘回路出線故障，使得B相分閘I既不能就地分閘，也不能遠(yuǎn)方分閘，同樣，在A相分閘I控制回路中加入故障點(diǎn)dl6，控制電路出現(xiàn)A相分閘I不能就地分閘。如圖7，Y4LA為A相分閘2線圈，Y4LB為B相分閘2線圈，Y4LC為C相分閘2線圈，在A相分閘2控制回路中設(shè)置故障點(diǎn)dl8，原理同分閘I控制回路。如圖8，K55為分閘2控制回路的SF6總閉鎖繼電器線圈，KlO為分閘I控制回路的SF6總閉鎖繼電器線圈，B4LA、B4LB和B4LC分別為A相、B相和C相控制按鈕，K16為三相強(qiáng)迫動(dòng)作繼電器線圈，K61為三相強(qiáng)迫動(dòng)作復(fù)位繼電器線圈，PlLA為A相計(jì)數(shù)器，PlLB為B相計(jì)數(shù)器，PlLC為C相計(jì)數(shù)器，dl9和d20為控制回路中設(shè)置的故障點(diǎn)。如圖9，MlLA為A相儲(chǔ)能電機(jī)，MlLB為B相儲(chǔ)能電機(jī)，MlLC為C相儲(chǔ)能電機(jī)，K67為儲(chǔ)能電機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)繼電器線圈，K9LA為A相儲(chǔ)能電機(jī)控制繼電器線圈，K9LB為B相儲(chǔ)能電機(jī)控制繼電器線圈，K9LC為C相儲(chǔ)能電機(jī)控制繼電器線圈，K15為儲(chǔ)能閉鎖繼電器線圈，S16A、S16B和S16C分別為A相、B相和C相馬達(dá)控制繼電器觸點(diǎn)，dl、d21和d22分別為設(shè)置的故障點(diǎn)。各故障點(diǎn)的設(shè)置同dl4、dl7，均有后臺(tái)計(jì)算機(jī)控制繼電器的動(dòng)作，從而控制相應(yīng)控制回路的接通與斷開，到達(dá)模擬現(xiàn)場(chǎng)故障的效果，表I中列出了各個(gè)故障點(diǎn)的故障現(xiàn)象和故障原因。 表I分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置故障設(shè)置列表
權(quán)利要求1.一種分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于，包括后臺(tái)計(jì)算機(jī)和一個(gè)與所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)相連的培訓(xùn)柜，所述培訓(xùn)柜中設(shè)有分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)及其控制回路和一個(gè)故障模擬器，所述故障模擬器包括一組故障設(shè)置繼電器及其控制回路，該故障模擬器與所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊連接，用于根據(jù)接收的后臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的故障設(shè)置指令控制相應(yīng)的故障設(shè)置繼電器動(dòng)作，各個(gè)所述故障設(shè)置繼電器的對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)分別通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接在所述分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)相應(yīng)的控制回路中，用于模擬設(shè)定故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于，所述故障設(shè)置繼電器的控制回路由單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路組成，所述單片機(jī)的相應(yīng)端口通過一個(gè)通訊轉(zhuǎn)換器與所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)連接，并通過所述驅(qū)動(dòng)電路與所述故障設(shè)置繼電器對(duì)應(yīng)連接，該單片機(jī)根據(jù)接收到的所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令驅(qū)動(dòng)相應(yīng)故障設(shè)置繼電器的動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于，所述分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)的控制回路包括就地合閘控制回路、A相分/合閘控制回路、B相分/合閘控制回路，在所述各控制回路中分別串聯(lián)有一個(gè)分相斷路器不能就地合閘故障點(diǎn)、A相不能分/合閘故障點(diǎn)和B相不能分/合閘故障點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于，所述分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)的控制回路還包括儲(chǔ)能電機(jī)控制回路，在儲(chǔ)能電機(jī)控制回路中串聯(lián)有一個(gè)A相儲(chǔ)能電機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)故障點(diǎn)和一個(gè)儲(chǔ)能閉鎖失效故障點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于，所述分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)的控制回路還包括分閘SF6閉鎖控制回路，在分閘I和分閘2閉鎖回路中分別并聯(lián)有一個(gè)氣壓過低閉鎖故障點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于，該培訓(xùn)裝置還設(shè)有語音計(jì)時(shí)器模塊，所述語音計(jì)時(shí)器模塊通過一個(gè)通訊轉(zhuǎn)換器與所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊連接，用于學(xué)員培訓(xùn)考試時(shí)的語音報(bào)時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于，該培訓(xùn)裝置還連接有一個(gè)保護(hù)模塊，該保護(hù)模塊由分相過流保護(hù)電路、總漏保護(hù)電路和裝置啟/停按鈕組成，用于人身保護(hù)和設(shè)備安全。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，包括后臺(tái)計(jì)算機(jī)和一個(gè)與所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)相連的培訓(xùn)柜，所述培訓(xùn)柜中設(shè)有分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)及其控制回路和一個(gè)故障模擬器，所述故障模擬器包括一組故障設(shè)置繼電器及其控制回路，該故障模擬器與所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊連接，用于根據(jù)接收的后臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的故障設(shè)置指令控制相應(yīng)的故障設(shè)置繼電器動(dòng)作，各個(gè)所述故障設(shè)置繼電器的對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)分別通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接在所述分相斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)相應(yīng)的控制回路中，用于模擬設(shè)定故障。解決了現(xiàn)有培訓(xùn)方法培訓(xùn)效果不佳的問題。
文檔編號(hào)G09B23/18GK202948635SQ20122062404
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
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