分体式电能计量设备及终端安装接线实训装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种分体式电能计量设备及终端安装接线实训装置，包括与现场电能计量箱柜同式样的柜体；所述柜体为分体式柜体，包括上柜体和下柜体，所述上柜体用于布设电能计量设备、用电信息采集终端和试验接线盒；所述下柜体用于布设互感器装置；电能计量装置和互感器装置通过导线连接，上柜体与下柜体的两个连接处均采用插接卡式接头；所述柜体包括左侧面、正面和右侧面三个操作面，所述三个操作面分别布设直通式电能计量装置、三相四线低压电能计量装置和高压电能计量装置；所述互感器装置包括电压互感器和电流互感器。本实用新型为分体式设计，与实际工作中所用的典型计量方式一致，增加了计量现场真实感。
【专利说明】
分体式电能计量设备及终端安装接线实训装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力培训模拟装置，尤其涉及一种分体式电能计量设备及终端安装接线实训装置。
【背景技术】
[0002]近20年来，对于绝大部分电能计量模拟培训装置或仿真培训装置，其柜体是一体式的、其外观及操作台面与现场真实电能计量箱大相径庭，箱内元件配置让操作者感觉不到是现场用的电能计量装置，相关计量模拟回路设计太过复杂、成本偏高，操作软件功能趋同且很多功能过时或无实用价值，接线形式多变且与现场不一致，操作危险性较大，功耗普通较高。而且，现有的电能计量模拟装置或仿真装置仅侧重于现场错误接线类别的设置功能，没有安装接线功能，与现场的实际计量装置差别较大，新参加工作的员工或转岗人员常常缺少相应的实际工作经验，对现场也不太熟悉，如果培训装置与现场电能计量装置不一致，且如果培训装置的操作方法与现场计量装置的操作方法不一致，必定会产生误导作用，必然失去培训的意义。
[0003]另外，传统常规培训装置是一种以考试尤其是以鉴定考试为主导型产品，题目数量虽大但质量不高，更重要的是:题目间没有区分度，过时无效无用题目较多，相量图的设计存旧复杂随意;本实用新型是一种以现场培训尤其是以安装接线训练为主导型产品，紧密联系电能计量实际工作，且以培训引领指导实际工作，完全能满足目前生产技术培训许多新需求。
[0004]因此，本实用新型既克服了现场电网中电能计量设备不能随意设置故障、现场培训不能反复进行标准化接线训练的缺点，又改变了常规通用培训模拟装置现场感不真、实用性不强、培训效果不佳的缺点，让培训学员学则会用(会实际工作)、用则标准(能标准化地进行工作)，从而达到培训效果的最大化。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题在于针对现有培训装置的各种缺陷，提供一种从柜体外观设计、操作台面设计、培训功能、功能设计、接线工艺、生产工艺、设备元件、电流源设计、新技术应用，以及驱动软件等诸多方面均有突破和创新的电能计量设备及终端安装接线实训装置。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]—种分体式电能计量设备及终端安装接线实训装置，包括与现场电能计量箱柜同式样的柜体，以及安装在柜体中的电能计量装置、互感器装置、用于仿真二次回路导线的数据线、用电信息采集终端和供电电源;其特征在于，所述柜体为分体式柜体，包括上柜体和下柜体，所述上柜体用于布设电能计量设备、用电信息采集终端和试验接线盒;所述下柜体用于布设互感器装置;上柜体和下柜体中的电能计量装置和互感器装置通过数据线连接，数据线与上柜体和下柜体之间的连接处采用插接卡式接头；
[0008]所述电能计量装置包括直通式电能计量装置、三相四线低压电能计量装置和高压电能计量装置;所述柜体包括左侧面、正面和右侧面三个操作面，所述三个操作面分别布设直通式电能计量装置、三相四线低压电能计量装置和高压电能计量装置；
[0009]所述互感器装置包括电压互感器和电流互感器，所述电流互感器为不开路式电流互感器。
[0010]按上述方案，所述直通式电能计量装置包括带漏电保护的低压空气开关和单相或三相智能表;所述三相四线低压电能计量装置包括三相四线低压有功电能表和三相四线低压采集终端;所述高压电能计量装置包括三相四线高压有功电能表和三相四线高压采集终端，或三相三线高压有功电能表和三相三线高压采集终端。
[0011]按上述方案，所述上柜体柜内内置可伸缩、可隐藏式测量仪器用搁架;所述上柜体内置可伸缩、可隐藏式测量用照明顶灯搁架。
[0012]按上述方案，所述接线盒为外置式、我国电网电能计量专用真实试验接线盒。
[0013]这种分体式设计，不仅与现场电能计量装置一致，而且因用于仿真二次回路连接导线的数据线可以拔出故方便搬运和安装，同时降低对场地规格的要求。
[0014]试验接线盒外置，且接线盒的电源侧与负荷侧的接线与现场完全一致;常规做法要么无外置接线盒，要么设置了一个供反馈电能表实际接线于控制电脑的反馈装置。这一反馈装置根本无多大实用价值，而且严重破坏了现场感。
[0015]本实用新型采用接线网孔板，方便进行安装接线培训，有利于推广标准化接线；同时摈弃了常规另设接线粧柱的做法，本实用新型直接利用电能表、采集终端、接线盒等真实设备的接线端子进行安装接线。另设接线粧柱做法的缺点:增加故障点；增加成本;破坏现场感。
[0016]本实用新型设计为三个操作面，满足了现场不同计量场景要求；同时柜门设计与现场计量箱门一致，增强现场感;而且柜内内侧设计有可伸缩式测试仪器搁架和照明用顶灯，方便测试者使用。
[0017]本实用新型产生的有益效果是:本实用新型与现有装置相比，具有以下优点:
[0018]1.本实用新型是“分体式”的:上面柜体模仿现场的“电能计量箱”或“电能表箱”；下面柜体模仿现场的“互感器柜”或“互感器箱”；上柜体通过“数据线”连接，该“数据线”模仿现场的“二次线缆”。
[0019]而且电能计量箱或电表箱按现场分为三种典型计量方式:单相电能计量、三相四线低压电能计量、高压电能计量分开独立，真实方便可靠，与现场完全一致，让使用者如临现场。
[0020]本实用新型一整台装置做成三种不同的典型计量方式，能共用I套功率源和I套通用设备；而传统的将一整台装置做成3个相同的计量单元的工位(即完全相同的3个工位)，很明显传统做法成本很高，因为:按传统常规做法，三种不同的典型计量方式，至少要做成3个不同的模拟装置台，用户需要购买3台模拟装置才能满足本实用新型的I台实训装置的全部功能。
[0021]2.采用不开路式电流互感器设计，不会产生高电压，性能安全可靠。(实用新型专利号:201420213989.Χ)
[0022]3.实现了输出电流高达100Α的一次真实电流，使用了真实的电流互感器，同时确保了测量者的安全和设备的安全;互感器的变比可变;设备的发热较低，能耗较低。
[0023]4.方便实际测量电流互感器的变比；实现了电流互感器误差的实际现场校验，能方便地培训现场校验仪的使用；实现了一次(大)电流的测量，能方便地培训钳形电流表的使用。这一功能目前所有产品均未实现，但培训教学与鉴定考试工作急切需要“互感器的现场校验功能”。
[0024]5.接线盒外置，且接线盒的电源侧与负荷侧的接线与现场完全一致；由于大部分生产厂家使用的是试验用接线柱，本台体的设计方式避免了频繁使用后接线柱容易脱断造成开路和触电的安全风险。
[0025]6.互感器二次侧的接线均与现场一致，且采用标准接法;所用连接导线在安装接线时均留有余量，但不接成螺线形状，不会损耗电能，方便使用者重新接线。
[0026]传统带电模拟台的挂表背板采用的是实心铁板，没有“接线网孔板”，不能进行安装接线练习；本实用新型可方便地进行反复电能表和采集终端的安装接线练习。同时有利于推广正确的接线方式。
[0027]7.在操作台面上，巧妙地隐藏了现场电能计量装置中不使用的元件和粧头，让使用者方便见到的只有与现场完全一致的电能计量设备和元件。
[0028]8.设计了利用软件实时改变采集终端的工作状态，实现了模拟现场采集终端不同的实际工作状态，增加本实用新型的培训和考试功能。
[0029]9.设计了利用软件实时操作一次或二次电压的通断等功能，完全实现“实时停送电”等功能，而不用关闭台体电源，不仅提高了考试的难度等级和区分度，而且更加接近现场实际工作。
【附图说明】
[0030]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0031]图1是本实用新型实施例的结构示意图；
[0032 ]图2是典型电能计量箱内部元件布置示意图例。
【具体实施方式】
[0033]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0034]如图1所示，一种电能计量设备及终端安装接线实训装置，包括:与现场电能计量箱柜同式样的柜体，以及安装在柜体中的电能计量装置、互感器装置、数据线和供电电源；其特征在于，所述柜体为分体式柜体，包括上柜体和下柜体，所述上柜体用于布设电能计量设备、用电信息采集终端和试验接线盒;所述下柜体用于布设互感器装置;上柜体和下柜体中的电能计量装置和互感器装置通过二次回路导线连接，上柜体与下柜体的两个连接处均采用插接卡式接头；
[0035]图2是典型电能计量箱内部元件布置示意图例，电能计量装置包括直通式电能计量装置、三相四线低压电能计量装置和高压电能计量装置;所述柜体包括左侧面、正面和右侧面三个操作面，所述三个操作面分别布设直通式电能计量装置、三相四线低压电能计量装置和高压电能计量装置；
[0036]所述互感器装置包括电压互感器和电流互感器，所述电流互感器为不开路式电流互感器。
[0037]本实用新型装置有以下特点:(I)与现场常用电能计量箱同式样的箱体，以及安装在箱体中的电能计量表计、用电信息采集终端、试验接线盒等设备，这些设备与现场使用的设备完全一致；(2)互感器柜，以及安装在柜体中的电流互感器和电压互感器，其中使用的互感器是仿真互感器，还有一些控制设备；(3)仿真二次回路导线，这导线其实是连接互感器柜与电能计量箱的数据线或通信线，两头连接处均采用插接卡式接头。
[0038]本实用新型设计为三个操作面，满足了现场不同计量场景要求；同时柜门设计与现场计量箱门一致，增强现场感;而且柜内内侧设计有可伸缩式测试仪器搁架和照明顶灯，方便测试者使用。
[0039]柜体下方设计有通风孔，具有良好的通风散热防潮效果。
[0040]在柜体底部安装有万向脚轮和固定地脚，方便移动和固定。
[0041]在本电能计量设备及终端安装接线实训装置的基础上，为培训和考试需要整合了一套单相、低压三相四线、高压三相三线、高压三相四线、TA及TV各种接线的数学模型和逻辑运算软件，使现场各种可能出现的接线情况，均可通过计算机程序模拟仿真实现。
[0042]通过本综合培训教学装置及其配套软件的使用，能实现以下功能:
[0043](I)接线方式涵盖面广，种类齐全，能实现数万种接线，包括有:
[0044]①三相三线制(经TV、TA接线，TA四线制)
[0045 ] ②三相四线制(经TV、TA接线，TA六线制)
[0046]③三相四线制(经TA无TV接线，TA六线制)
[0047 ]④三相四线制(直接接入式)
[0048]⑤三相五线制(直接接入式)
[0049]⑥单相两线制(直接接入式)
[0050]⑦单相三线制(直接接入式)
[0051](2)设有常见三相三线48种基本接线快捷键，可快速方便查询、仿真，便于实训教学。
[0052](3)新增的有清晰区分度的不同难度等级的“试题库”，可通过计算机界面选择接线要素任意组合试题，计算机仿真系统软件可以对试题库中的任意一种试题进行仿真接线。
[0053](4)对设有TV断路、TA短路和断路的错误接线，本系统设有专用“恢复按钮”，直接实时进行带电恢复，以便于使用者进行接线判断和改正接线。
[0054](5)设有电压回路短路保护报警功能，在A、B、C三面同时操作时，出现违规操作的工位的保护报警不会影响其它工位的操作进程。
[0055](6)设有电流回路开路保护报警功能，此功能有一个独特的设计，当系统软件设定的错误接线为电流回路断路时，系统不报警；当系统软件没有设定电流回路断路，而是由操作者误操作造成电流回路断路时，系统将报警。
[0056](7) TV、TA可以模拟现场进行接地与不接地。
[0057](8)可以打印现场校验记录、试题、相量图、接线图、更正系数和退补电量。
[0058](9)专为计量外勤使用者设有“电能表现场校验记录表格”，计算机可自动打印输出工作报表。
[0059](10)可仿真TV—次错误接线，并可任意组合互感器的各种接线方式。
[0060](11)新增的“电量退补智能计算功能”，将工作现场测试的数据输入控制计算机，计算机可以根据输入的数据判断出实际接线方式，并自动绘制出相量图、接线图、计算出更正系数，并依据有功、无功电量记录自动计算平均功率因数和退补电量。
[0061]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种分体式电能计量设备及终端安装接线实训装置，包括与现场电能计量箱柜同式样的柜体，以及安装在柜体中的电能计量装置、互感器装置、用于仿真二次回路导线的数据线、用电信息采集终端和供电电源;其特征在于，所述柜体为分体式柜体，包括上柜体和下柜体，所述上柜体用于布设电能计量设备、用电信息采集终端和试验接线盒;所述下柜体用于布设互感器装置;上柜体和下柜体中的电能计量装置和互感器装置通过数据线连接，数据线与上柜体和下柜体之间的连接处采用插接卡式接头； 所述实训装置包括直通式电能计量装置、三相四线低压电能计量装置和高压电能计量装置;所述柜体包括左侧面、正面和右侧面三个操作面，所述三个操作面分别布设直通式电能计量装置、三相四线低压电能计量装置和高压电能计量装置； 所述互感器装置包括电压互感器和电流互感器，所述电流互感器为不开路式电流互感器。2.根据权利要求1所述的分体式电能计量设备及终端安装接线实训装置，其特征在于，所述直通式电能计量装置包括带漏电保护的低压空气开关和单相或三相智能表;所述三相四线低压电能计量装置包括三相四线低压有功电能表和三相四线低压采集终端;所述高压电能计量装置包括三相四线高压有功电能表和三相四线高压采集终端，或三相三线高压有功电能表和三相三线高压采集终端。3.根据权利要求1所述的分体式电能计量设备及终端安装接线实训装置，其特征在于，所述上柜体柜内内置可伸缩、可隐藏式测量仪器用搁架;所述上柜体内置可伸缩、可隐藏式测量用照明顶灯搁架。4.根据权利要求1所述的分体式电能计量设备及终端安装接线实训装置，其特征在于，所述接线盒为外置式、我国电网电能计量专用真实试验接线盒。
【文档编号】G09B23/18GK205594947SQ201620204001
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】李国胜, 向保林, 任涛
【申请人】国家电网公司, 武汉电力职业技术学院