一种组合互感器爆炸烧毁演示系统的制作方法

本实用新型涉及一种组合互感器爆炸烧毁演示系统，属于电能计量培训教学技术领域。

背景技术：

随着国家坚强电网的建设，电网的建设覆盖面积更为广泛，线路规划也更加合理，分支机构也越来越多。各个供电所之间为了权益的划分，在关口处或10kv分支处会建立基于组合互感器和计量箱的高供高计计量单元，用以计量各自区域内的用电功率，因此组合互感器的维护及计量箱维护也会越来愈多。

限于组合互感器内部的电流互感器二次侧不可开路（开路后会产生高压烧毁）、电压互感器的二次侧不可短路的客观局限性，不可能使用真实设备进行演示发生故障后的效果，另外从电网安全运行和培训的安全性来考虑，也不大可能在生产运行现场进行安全教育培训，再加上传统电力安全培训方法内容陈旧、手段单一，主要以图片或视频向学员进行讲解，不够生动也不够全面。

因此，目前亟需一种组合互感器爆炸烧毁演示系统以安全、逼真、生动地向学员演示组合互感器爆炸烧毁的过程和现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种组合互感器爆炸烧毁演示系统以安全、逼真、生动地向学员演示组合互感器爆炸烧毁的过程和现象。

本实用新型为实现上述目的而提供一种组合互感器爆炸烧毁演示系统，包括联合接线盒、第一输入输出模块、第二输入输出模块、上位机、开关电源、继电器单元、爆炸烧毁效果演示单元；

所述联合接线盒包括ua接线端子、ub接线端子、uc接线端子、ia+接线端子、ia-接线端子、ic+接线端子和ic-接线端子；

开关电源包括参考电压输出端；

ub接线端子接地；第一输入输出模块的输入公共端与参考电压输出端连接，其第一输入端与ua接线端子连接，其第二输入端与uc接线端子连接，其第三输入端通过ia+接线端子、ia-接线端子接地，其第四输入端通过ic+接线端子、ic-接线端子接地，其输出端通过继电器单元控制爆炸烧毁效果演示单元；

第二输入输出模块的输入公共端与ua接线端子连接，其第一输入端与uc接线端子连接，其输入公共端与其第一输入端为一对干触点；

上位机分别与第一输入输出模块、第二输入输出模块通讯连接，用于根据第一输入输出模块的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端的指示灯状态的变化以及第二输入输出模块的第一输入端的指示灯状态的变化控制第一输入输出模块的输出端输出控制信号。

进一步地，所述爆炸烧毁效果演示单元包括烟雾发生器和用于制造氛围效果的灯。

进一步地，所述继电器单元包括第一继电器和第二继电器；第一输入输出模块的输出端包括第一输出端和第二输出端；所述第一继电器的常开触点串联在所述灯的电源电路中，所述第一继电器的线圈连接第一输入输出模块的第一输出端；所述第二继电器的常开触点串联在所述烟雾发生器的电源电路中，所述第二继电器的线圈连接第一输入输出模块的第二输出端。

进一步地，该组合互感器爆炸烧毁演示系统还包括扬声器，上位机与所述扬声器连接，用于播放组合互感器爆炸烧毁的音效。

进一步地，第一输入输出模块采用mr-d0808-kn控制模块。

进一步地，第二输入输出模块采用emr-d0404控制模块。

进一步地，该组合互感器爆炸烧毁演示系统还包括显示屏和摄像头，所述摄像头设置于联合接线盒处，用于拍摄学员的接线操作视频；所述上位机与所述摄像头连接，用于获取学员的接线操作视频；所述上位机与所述显示屏连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型使用上位机、第一输入输出模块、第二输入输出模块来搭建输入输出电路，根据各输入端口的指示灯状态变化，能够判断出ua接线端子、ub接线端子、uc接线端子之间相互的短接、ia+接线端子、ia-接线端子之间的断接以及ic+接线端子、ic-接线端子之间的断接，进而触发爆炸烧毁效果演示单元，模拟出组合互感器内部的电压互感器的二次侧短路以及电流互感器二次侧开路，使得爆炸烧毁效果演示单元能够安全、逼真、生动地模拟仿真组合互感器爆炸烧毁的效果。

附图说明

图1为本实用新型一种组合互感器爆炸烧毁演示系统实施例的电路连接示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例包括联合接线盒、第一输入输出模块、第二输入输出模块、上位机、开关电源、继电器单元、爆炸烧毁效果演示单元。

所述联合接线盒用以模拟真实的组合式互感器的接线盒，具体包括ua接线端子、ub接线端子、uc接线端子、ia+接线端子、ia-接线端子、ic+接线端子和ic-接线端子，演示时，需要使用导线将ua接线端子、ub接线端子、uc接线端子两两短接，或者断开ia+接线端子、ia-接线端子之间连接、ic+接线端子和ic-接线端子之间的连接，用以触发之后的互感器烧毁爆炸的演示；通过在各接线端子手动接线操作，可以模拟出组合互感器内部的电压互感器的二次侧短路以及电流互感器二次侧开路。

开关电源包括参考电压输出端。

ub接线端子接地；第一输入输出模块的输入公共端与参考电压输出端连接，其第一输入端与ua接线端子连接，其第二输入端与uc接线端子连接，其第三输入端通过ia+接线端子、ia-接线端子接地，其第四输入端通过ic+接线端子、ic-接线端子接地，其输出端通过继电器单元控制爆炸烧毁效果演示单元。

第二输入输出模块的输入公共端与ua接线端子连接，其第一输入端与uc接线端子连接，其输入公共端与其第一输入端为一对干触点。

上位机分别与第一输入输出模块、第二输入输出模块通讯连接，用于根据第一输入输出模块的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端的指示灯状态的变化以及第二输入输出模块的第一输入端的指示灯状态的变化控制第一输入输出模块的输出端输出控制信号。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：提供了一种组合互感器爆炸烧毁演示系统的具体实现方式。

本实施例的具体连接

如图1为本实施例的电路连接示意图，其中，第一输入输出模块采用mr-d0808-kn控制模块，第二输入输出模块采用emr-d0404控制模块。爆炸烧毁效果演示单元包括烟雾发生器和用于制造氛围效果的灯，继电器单元包括第一继电器和第二继电器，上位机为一体机。

开关电源的+12v端与mr-d0808-kn的输入公共端com1相接；联合接线盒的ub接线端子接地；mr-d0808-kn的输入口di0口与联合接线盒的ua接线端子相接；mr-d0808-kn的输入口di1口与联合接线盒的uc接线端子相接；联合接线盒的a相电流低端ia-接线端子接地，并通过a相电流高端ia+接线端子接mr-d0808-kn的输入口di2；联合接线盒的c相电流高端ic-接线端子接地，并通过c相电流高端ic+接线端子接mr-d0808-kn的输入口di3。

mr-d0808-kn的输出口do1接继电器k1的线包，再由继电器k1去控制氛围灯的供电零线和火线，使氛围灯动作或停止，营造灯光效果；mr-d0808-kn的输出口do2接继电器k2的线包，再由继电器k2去控制烟雾发生器的外接按钮常开点，使烟雾发生器动作或停止，营造烟雾效果。

emr-d0404的输入公共端com1与d0808的输入口di0相接，emr-d0404的输入口di0与mr-d0808-kn的输入口di1相接。

mr-d0808-kn通过rs485通讯端口com2连接以太网转发器的port1端口，emr-d0404通过rs485通讯端口com2连接以太网转发器的port2端口，然后以太网转发器使用网线与一体机建立通信。一体机还配置有扬声器，可以根据需要，播放爆炸烧毁的音效。

本实施例中所使用的mr-d0808-kn输入输出模块的每一个输入口都有各自对应的指示灯，当其输入公共端带高电平，输出口带低电平，该输出口对应的指示灯就会被点亮，此时如果断开输出口的低电平，该输出口对应的指示灯就会被关断。本实施例中所使用的emr-d0404输入输出模块的输入公共端com1与其输入口di0属于一对干触点，干触点属于无源开关，具有闭合和断开的2种状态，当输入公共端com1与输入口di0连通时，该干触点为闭合状态，emr-d0404的输入口di0对应的指示灯就会被点亮。

下面具体说明本实施例的模拟原理。

本实施例的电压互感器的二次侧短路的模拟原理

本实施例中，由于mr-d0808-kn的com1接有+12v高电平，ub接线端子接地，当ub接线端子与ua接线端子短接时，mr-d0808-kn的di0的指示灯就被导通，从而由灭变亮，因此一体机通过检测di0指示灯的状态，就可以判断出ub接线端子与ua接线端子是否短接；当ub接线端子与uc接线端子短接时，mr-d0808-kn的di1的指示灯就被导通，从而由灭变亮，因此一体机通过检测di1指示灯的状态，就可以判断出ub接线端子与uc接线端子是否短接。emr-d0404的输入公共端com1与其输入口di0属于一对干触点，当ua接线端子和uc接线端子短接时，该干触点为闭合状态，emr-d0404的输入口di0对应的指示灯就会被点亮，一体机通过检测emr-d0404的输入口di0指示灯的状态就可以判断出ua接线端子和uc接线端子是否短接。通过上述连接，本实施例能够高效地确定ua接线端子、ub接线端子、uc接线端子两两之间的连接状态。而当人为将ua接线端子、ub接线端子、uc接线端子之中某两个短接时，基于上述判断原理，本实施例就能够将这种情况判断出来，完成电压互感器的二次侧短路的模拟。

本实施例的电流互感器的二次侧开路的模拟原理

本实施例中，ia-接线端子连接的是地，当ia-接线端子与ia+接线端子断开后，mr-d0808-kn的输入口di2对应的指示灯就会由亮到灭，一体机可以以此判断出ia-端与ia+端的连接状态；ic-端连接的是地，当ic-端与ic+端断开后，mr-d0808-kn的输入口di3对应的指示灯就会由亮到灭，一体机可以以此判断出ic-端与ic+端的连接状态。而当人为将ia+接线端子、ia-接线端子之间断接或将ic+接线端子、ic-接线端子之间断接时，基于上述判断原理，本实施例就能够将这种情况判断出来，完成电流互感器的二次侧开路的模拟。

当一体机判断出代表电压互感器的ua接线端子、ub接线端子、uc接线端子中某两端之间存在短接，或者ia+接线端子与ia-接线端子之间断接，再或者ic+接线端子和ic-接线端子之间断接时，将控制mr-d0808-kn或emr-d0404从其输出端输出控制信号，使氛围灯和烟雾发生器工作，模仿组合互感器烧毁的过程和情形，期间，一体机还可以通过扬声器来模拟烧毁爆炸的音效，以增加真实感。

在联合接线盒附近还设有摄像头，该摄像头为可近距离调焦摄像头，其通过带信号放大功能的usb延长线与一体机usb口相连。摄像头既可以监测计量箱内部的情况，也可以根据需要点击软件内部的“录像”按钮进行录像，还可以根据需要将计量箱内部的情况投射到大屏幕或一体机上。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。