一种控制器的制作方法

本发明涉及故障控制的
技术领域：
，尤其涉及一种控制器。
背景技术：
：在实际配电网上由于运行安全稳定的要求一般难以进行故障实验来研究保护设备的性能，搭建模拟配电网的供电线路来进行故障模拟实验是进行配电网保护研究和保护设备测试的有效途径。配电网的故障是随机而不可控的，因此对配电网保护的研究往往需要大量不同位置不同类型的故障研究才能较好把握配电网故障特点，其中电压的故障相角是电气故障很重要的参数，不同故障相角对电气设备产生的冲击是不同的，但由于在不同故障相角下模拟配电网故障比较困难，所以现有配电网故障模拟的研究中，均是在未考虑故障相角的情况下进行的，导致配单网保护研究和保护设备的测试均存在一定的缺陷；另一方面短路、断路及接地故障均是配电网常见的故障，在故障模拟实验中这些故障的模拟必不可少，而对于接地故障而言，接地位置的不同会造成不同类型的接地故障，其中弧光接地是比较严重的故障，设计能够集模拟多种故障为一体、根据需要在设定的故障相角下模拟相应的故障的装置均是存在困难的。技术实现要素：本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。因此，本发明目的是提供一种控制器，能够模拟配电网小电流接地系统相间短路故障与接地故障。为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种控制器，包括具有容置空间的壳体，所述壳体还包括用于调节的前面板和用于接线的后面板；且所述容置空间内设置控制组件，能够模拟故障的发生。作为本发明所述的控制器的一种优选方案，其中：所述控制组件还包括托盘、环氧板和支架；两层所述环氧板间距设置构成放置空间，且位于底部的所述环氧板设置于所述托盘上，位于顶部的所述环氧板上设置所述支架。作为本发明所述的控制器的一种优选方案，其中：所述控制组件还包括散热器、隔板和主板；所述散热器设置于所述环氧板构成的放置空间内，所述隔板将相邻所述散热器分隔，所述主板设置于所述支架上。作为本发明所述的控制器的一种优选方案，其中：所述控制组件还包括触发器，所述触发器包裹于所述散热器内，且与所述主板连接后被其控制。作为本发明所述的控制器的一种优选方案，其中：所述触发器为单向晶闸管或双向晶闸管。作为本发明所述的控制器的一种优选方案，其中：所述前面板还包括调节旋钮、指示灯以及切换开关；所述调节旋钮用于故障过渡电阻的调档，且所述指示灯对应不同的档位阻值且指示当前状态，所述切换开关包括远方/切除/就地的切换开关。作为本发明所述的控制器的一种优选方案，其中：所述指示灯对应的档位阻值包括0ω、0.7ω、2ω、12ω、32ω，且所述故障过渡电阻设置为金属性接地、低阻接地、中阻接地或高阻接地。作为本发明所述的控制器的一种优选方案，其中：所述后面板还包括网络接口、串口、输入端和接线端子；所述网络接口和所述串口与外接网络通信，三相电压通过所述输入端接入，所述接线端子通过接线选择故障场景。作为本发明所述的控制器的一种优选方案，其中：所述后面板还包括供电电源端子和电源开关；且所述供电电源端子设置l、n、g端。作为本发明所述的控制器的一种优选方案，其中：通过选择所述调节旋钮的位置和选择接线端子之间配合进行不同故障场景的模拟发生。本发明的有益效果：能够模拟配电网小电流接地系统相间短路故障与接地故障，且能够对故障合闸角进行控制。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本发明第一种实施例所述控制器的整体结构示意图；图2为本发明第一种实施例所述控制器中容置空间的整体结构示意图；图3为本发明第一种实施例所述控制器去掉上盖的整体结构示意图；图4为本发明第一种实施例所述控制组件的整体结构示意图；图5为本发明第一种实施例所述触发器的结构示意图；图6为本发明第二种实施例所述前面板的整体结构示意图；图7为本发明第二种实施例所述后面板的整体结构示意图；图8为本发明第三种实施例所述磁力接头在控制器的应用结构示意图；图9为本发明第三种实施例所述磁力接头的整体结构示意图；图10为本发明第三种实施例所述驱动套的整体结构示意图；图11为本发明第三种实施例所述驱动套的展开状态结构示意图；图12为本发明第三种实施例所述驱动套去掉磁力环后的展开状态结构示意图；图13为本发明第三种实施例所述磁力环结构示意图；图14为本发明第三种实施例所述接头的整体结构示意图；图15为本发明第三种实施例所述接头去掉固定套的整体结构示意图；图16为本发明第三种实施例所述封堵块整体结构示意图；图17为本发明第三种实施例所述插头的整体结构示意图；图18为本发明第三种实施例所述接头和插头配合的结构示意图。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。实施例1参照图1～5的示意，示意出本实施例控制器的整体结构，该控制器基于690/380v动态模拟仿真平台的主要模拟配电网小电流接地系统相间短路故障与接地故障的仿真控制器，如单相接地故障、两相短路故障、两相短路接地故障、三相短路故障、三相短路接地故障等故障类型。包括前面板100、后面板200以及控制组件300。具体的，控制器包括具有容置空间s的壳体，壳体还包括用于调节的前面板100和用于接线的后面板200；且容置空间s内设置控制组件300，能够模拟故障的发生。当然的，前面板100和后面板200之间通过电气线路与控制组件300建立电路连接，进一步的，控制组件300还包括托盘301、环氧板302、支架305、散热器303、隔板304和主板306；两层环氧板302间距设置构成放置空间，且位于底部的环氧板302设置于托盘301上，位于顶部的环氧板302上设置支架305。其中散热器303设置于环氧板302构成的放置空间内，隔板304将相邻散热器303分隔，主板306设置于支架305上，需要说明的是，主板306为集成电路板，其上设置控制电路的元器件以及建立连接的线路，需要说明的是，本实例中采用的电路板，可以参照现有技术中已有控制器内设置的电路板，例如主板306与散热器303、单向晶闸管或双向晶闸管间的电气连接等，因此是能够实现控制器在配电网中的动态故障的模拟。而环氧板302又称环氧玻璃纤维板，分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物，环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。进一步的，控制组件300还包括触发器307，触发器307包裹于散热器303内，且与主板306连接后被其控制，且触发器307为单向晶闸管或双向晶闸管。晶闸管是晶体闸流管的简称，又被称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电气公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化；晶闸管是pnpn四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和控制极；晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。实施例2参照图6～7的示意，示意出了本实施例中前面板100和后面板200的整体结构示意图，前面板100还包括调节旋钮101、指示灯102以及切换开关103，且后面板200还包括网络接口201、串口202、输入端204接线端子207、供电电源端子205和电源开关206。具体的，控制器包括具有容置空间s的壳体，壳体还包括用于调节的前面板100和用于接线的后面板200；且容置空间s内设置控制组件300，能够模拟故障的发生。当然的，前面板100和后面板200之间通过电气线路与控制组件300建立电路连接，进一步的，控制组件300还包括托盘301、环氧板302、支架305、散热器303、隔板304和主板306；两层环氧板302间距设置构成放置空间，且位于底部的环氧板302设置于托盘301上，位于顶部的环氧板302上设置支架305。其中散热器303设置于环氧板302构成的放置空间内，隔板304将相邻散热器303分隔，主板306设置于支架305上，需要说明的是，主板306为集成电路板，其上设置控制电路的元器件以及建立连接的线路。而环氧板302又称环氧玻璃纤维板，分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物，环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。进一步的，控制组件300还包括触发器307，触发器307包裹于散热器303内，且与主板306连接后被其控制，且触发器307为单向晶闸管或双向晶闸管。晶闸管是晶体闸流管的简称，又被称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电气公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化；晶闸管是pnpn四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和控制极；晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。进一步的，调节旋钮101用于故障过渡电阻的调档，且指示灯102对应不同的档位阻值且指示当前状态，切换开关103包括远方/切除/就地的切换开关：指示灯102对应的档位阻值包括0ω、0.7ω、2ω、12ω、32ω，且故障过渡电阻设置为金属性接地、低阻接地、中阻接地或高阻接地，网络接口201和串口202与外接网络通信，其中网络接口201采用rj45型号、串口202为rs232/485，实现故障模拟柜支持本地或远方操作，通过本地的旋钮或以太网等人机接口进行设置等，且支持通过irig-b码对时。三相电压通过输入端204接入，输入端204为a相、b相、c相三相电压输入端。接线端子207通过接线选择故障场景，后面板200还包括供电电源端子205和电源开关206；且供电电源端子205设置l、n、g端。并最终通过选择调节旋钮101的位置和选择接线端子207之间配合进行不同故障场景的模拟发生。参照表1为前面板100的端子号与名称：编号对应相备注1a-na相0ω、0.7ω、2ω、12ω、32ω故障过渡电阻指示灯2a-na相故障过渡电阻调节旋钮3b-nb相0ω、0.7ω、2ω、12ω、32ω故障过渡电阻指示灯4b-nb相故障过渡电阻调节旋钮5c-nc相0ω、0.7ω、2ω、12ω、32ω故障过渡电阻指示灯6c-nc相故障过渡电阻调节旋钮7远方/切除/就地切换开关8a-ba-b相0ω、0.7ω、2ω、12ω、32ω故障过渡电阻指示灯9b-cb-c相0ω、0.7ω、2ω、12ω、32ω故障过渡电阻指示灯10a-ba-b相故障过渡电阻调节旋钮11b-cb-c相故障过渡电阻调节旋钮12a-ca-c相0ω、0.7ω、2ω、12ω、32ω故障过渡电阻指示灯13a-ca-c相故障过渡电阻调节旋钮参照表2所示，为本实例x相端子的对应表（x为a相或b相或c相）：x-n相旋钮位置过渡电阻（ω）指示灯点亮接线端子备注0无无无不接地100ωx-g1x相经0ω电阻接地20.70.7ωx-g2x相经0.7ω电阻接地322ωx-g3x相经2ω电阻接地41212ωx-g4x相经12ω电阻接地53232ωx-g5x相经32ω电阻接地参照表3所示，为本实例x-y相端子的对应表（x-y相为a-b相或b-c或c-a相）：x-y相旋钮位置过渡电阻（ω）指示灯点亮接线端子备注0无无无无100ωx-p1x相经0ω电阻到y相20.70.7ωx-p2x相经0.7ω电阻到y相322ωx-p3x相经2ω电阻到y相41212ωx-p4x相经12ω电阻到y相53232ωx-p5x相经32ω电阻到y相本实施例中控制器包括的主要功能说明，例如：就地控制：将“远方/切除/就地”切换开关设置为“就地”，面板上“a相”、“b相”、“c相”、“ab相”、“bc相”、“ac相”旋钮有效。调节a相、b相、c相、ab相、bc相、ac相故障电阻调节旋钮为不同的阻值，可实现不同的故障场景（如单相接地、两相短路故障、两相短路接地故障、三相短路故障、三相短路接地故障）。远程控制：将切换开关设置为“远方”，面板上过渡电阻设置旋钮操作无效，通过动态模拟仿真平台tcp设置相关参数模拟不同的故障场景。切除：当“远方/切除/就地”切换开关设置为“切除”时，无论此前是“就地”或“远方“控制，所有操作失效，断开故障连接方式，指示灯全灭。igir-b码对时：通过串口端口rs485+、rs485-外接对时前置对时。实施例3参照图8～13的示意，为本实施例提供的一种磁力接头400，能够通过磁力驱动的方式实现磁力接头400的快捷安装和拆卸，且本实施例将该插头用于供电电源端子205处来实现电源在控制器上的快捷安装和连接。在现有控制器的电源接线端，一般都是将电源插头插入电源孔内，而电源插头的两侧与电源孔的两侧对应设置螺孔，当电源插头插入电源孔时，两侧螺孔对齐，这时便需要在两侧用螺栓将电源插头和电源孔之间拧紧，这种方式无论是安装还是拆卸都显得十分繁琐，因此本实施例提供一种便捷安装拆卸的磁力接头400。具体的，该磁力接头400包括驱动套401、接头402以及插头403，其中接头402以及插头403内结构部分对称设置；驱动套401与接头402和插头403同轴套设，能够发生轴转动和轴向前后运动，由于磁力作用驱动接头402和插头403对接，本实施例中以供电电源端子205为例说明，接头402设置于供电电源端子205处，且与控制器内部元器件电连通，插头403可以与外接电源的输出端相接，当接头402和插头403对接时，控制器的电源接通，且本领域技术人员不难发现，接头402和插头403的相对设置对象可以互换。进一步的，本实施例驱动套401还包括中间坏块401a、滑杆401b、限位块401c、磁力环401d和环套401e。具体的，滑杆401b设置于中间坏块401a和滑杆401b之间，且为加强磁力，将若干磁力环401d拼接，并设置于环套401e内限位固定，且磁力环401d和环套401e上均对应设置连通的滑孔401d-1，滑杆401b穿过滑孔401d-1中，实现磁力环401d和环套401e在滑杆401b上的滑动。且本实施例中为了便于拆卸和安装，中间坏块401a、磁力环401d以及环套401e为半开式结构设置，通过张合方式进行安装拆卸，且闭合时的作用力可以采用磁力吸引的方式，而中间坏块401a的内径与接头402、插头403的内径相适应。参照图14～16的示意，接头402还包括端部402a、固定套402b、套内磁力块402c、导电套402d和封堵块402e。具体的，端部402a包括向外侧延伸的抵触端402a-1和沿轴向延伸的圆台402a-2，固定套402b套设于延伸的圆台402a-2上，末端与抵触端402a-1抵触限位，且当驱动套401套设安装后，限位块401c与抵触端402a-1间抵触限位。导电套402d贯穿端部402a，且沿圆台402a-2方向向外延伸。套内磁力块402c内设置供导电套402d滑动的滑动孔，使得套内磁力块402c能够在固定套402b内滑动。进一步的，套内磁力块402c的其中一个滑动孔上向外延伸设置设置嵌套402c-1，嵌套402c-1套设在导电套402d上，且嵌套402c-1外连接导电柱402c-2，该导电柱402c-2的内径可以大于导电套402d的内径，又或者可以通过长度举例举例的设置，使得滑动时导电柱402c-2不抵触导电套402d，且导电柱402c-2、导电套402d以及嵌套402c-1相互导电。进一步的，套内磁力块402c上还一体连接设置卡扣块402c-3、弹力件402c-4和内磁力环402c-5，三者均能随着套内磁力块402c的滑动而对于滑动。具体的，卡扣块402c-3上设置缺口402c-6，以及固定套402b一端设置通透口402b-1以及槽402b-2，该槽402b-2为两端中心对称的扇形凹槽，且槽内两侧设置供导电柱402c-2出入的孔，中心设置供弹力件402c-4伸出的弹簧孔。装配关系为：当固定套402b套设完成后，即由图15至图14的变化示意，卡扣块402c-3与通透口402b-1对应且能够自由出入，导电柱402c-2与槽402b-2内孔对应自由出入，且封堵块402e的中心与伸出的弹力件402c-4连接，将固定套402b的一端限位，限制其的弹出，弹力件402c-4为弹簧。且封堵块402e能够绕中心旋转一定角度。本实施例中为了实现导电套402d滑动的同时，封堵块402e发生相对的转动，封闭或者让开供导电柱402c-2出入的孔。本实施例中，封堵块402e还包括导向面402e-1或者限位钉402e-2，该导向面402e-1与导电柱402c-2对应配合，由于限位钉402e-2具有弹性回钩，当限位钉402e-2插入弹簧孔后恢复形变，弹性回钩与弹簧孔作用，实现封堵块402e的限位。参照图17~18的示意，插头403与接头402具有对称的装配结构，因此插头403上设置与接头402对应的结构。具体的对称关系，参照图18的示意，插头403与接头402对接时，各部位对称配合关系及装配过程如下：首先导电线分别连接插头403与接头402，端部402a上设置供电线接触的孔，通过与导电套402d的接触实现电连接。驱动套401套设于固定套402b的外表面，其外环的磁力环401d与内环的内磁力环402c-5之间具有磁力作用，可以同性相吸的磁力，当两侧的驱动套401向中间移动时，带动内的内磁力环402c-5向内运动，且驱动套401根据部分的磁力吸牵引，能够通过旋转带动内磁力环402c-5的旋转，因此能够微调插头403与接头402的对接角度。当对称设置的内磁力环402c-5逐渐靠近时，两侧对称的导电柱402c-2逐渐伸出，抵触至导向面402e-1，将封堵块402e抵开，因此导电柱402c-2与卡扣块402c-3同步伸出固定套402b，导电柱402c-2逐渐进入导电套402d内实现接触导通，卡扣块402c-3伸出将缺口402c-6露出，而被导电柱402c-2抵触且磁力驱动转动的封堵块402e会插入缺口402c-6中进行限位，因此配合完成时，封堵块402e会插入缺口402c-6中只要不发生转动，插头403与接头402之间会一直处于锁定的状态，从而实现插头403与接头402的导通连接。反之当需要拆卸时，依靠磁力驱动内磁力环402c-5的反向转动，封堵块402e离开缺口402c-6，依靠弹力件402c-4的恢复弹力，因此具有复位的效果，从而完成整个安装拆卸的过程。磁力接头400的内部向中间移动，然后选择一定角度，实现线的连接以及卡口的相互咬合，实现接线和固定的功能，上述实施例中提出的磁力接头400并不局限于供电电源端子205出的举例说明，还可以将其替换至控制器配电过程常用的插拔口，以便于配电测试过程中的便捷安装和拆卸。应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12