一种电缆故障模拟培训装置的制作方法
专利名称：一种电缆故障模拟培训装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及了一种电工作业培训装置，特别涉及了一种电缆故障模拟培训装置。
背景技术：
采用电缆线路输送电力的方式，以其不占用耕地、不占用道路、保护走廊小以及可 与其他市政设施管道同走廊辐射，便于整体规划，运行功率因数高，在偏于地区有利于防盗 等多项优点，应用领域越来越广。但电缆线路一旦在运行中出现故障以后，故障性质判断难 以通过简单的巡视判断定性，从而直接影响进一步的故障排除。电缆故障种类主要有接地 故障、短路故障、断路故障、混合故障等。现有的电缆故障检测是使用一些精密的专用检测 仪器，而一套精设备往往需要十几万甚至几十万，而且人员必须经过专业培训方能掌握，所 以一般基层班组一般不配置专用仪器，这就给电缆故障检测和排除带来很大障碍，但绝缘 测试仪、万用表均是检修班组和检修人员必备基本仪器，使用简单仪器快速判断电缆故障 性质是一项实用技术，但是，一般人员需要在现场经过多年的摸索和实践才能掌握使用一 般的绝缘测试仪和万用表等基本仪器检测电缆故障的技术，学习过程较长，而且在没有掌 握一定经验的基础上进行电缆故障检测，其作业效率低下，严重影响用户的生产生活。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够快速培训电力作业人员使用绝 缘测试仪和万用表等基础设备进行电缆故障检测的电缆故障模拟培训装置。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种电缆故障模拟培训 装置，其特征在于包括电缆故障模拟箱以及设于电缆故障模拟箱内的电缆故障模拟电路； 所述电缆故障模拟电路包括电缆断路故障模拟电路、漏电电阻及接地故障模拟电路和相间 短路故障模拟电路；所述电缆断路故障模拟电路包括分别连接在电缆的U、V、W、和N相上的开关K1、 K2、K3 禾口 Κ4 ；所述漏电电阻及接地故障模拟电路包括分别连接在电缆的U、V、W、和N上的四路 结构相同的电路，其中一路包括漏电电阻调整电路和接地开关；所述漏电电阻调整电路输 入端与电缆单线连接，接地开关与漏电电阻调整电路输出端串联以后接地；所述漏电电阻 调整电路包括至少两个并联的漏电电阻，还包括与每个电阻串联的电阻选择开关；所述相间短路故障模拟电路包括四个分别与电缆的U、V、W、和N相相连接的结构 相同的支路，其中一个支路包括短路开关和短路选择开关；所述短路开关与漏电电阻调整 电路中的漏电电阻并联，短路选择开关与并联有短路开关的漏电电阻调整电路串联；所述 四个支路中的四个短路选择开关的末端相连。所述电缆输入端和负荷端均设有漏电电阻及接地故障模拟电路和相间短路故障 模拟电路。[0009]所述连接在电缆一端的各单线上的漏电电阻及接地故障模拟电路中的接地开关 共用一个接地端。采用上述技术方案所产生的有益效果是在电缆故障模拟箱内设置电缆故障模拟 电路，而电缆故障模拟电路可以设置电缆断路、电缆相间短路、电缆单线接地短路以及相间 电阻等多种故障，作业人员直接利用绝缘测试仪和万用表等其他基础仪器对固定在箱体外 的电缆输入端或者负荷端进行测量，能够有效缩短作业人员学习和掌握用基础仪器进行电 缆故障检测技术的时间，提高实际操作中电缆故障检测效率，进一步地降低用户的损失。
图1为本实用新型的电缆故障模拟电路；1、电缆断路故障模拟电路；2、漏电电阻及接地故障模拟电路；2-1、漏电电阻调整 电路。
以下结合附图进一步对本实用新型进行详细的描述。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的，特征和有益效果能够更加明显易懂，下面将结合本 实用新型实施例中的附图和具体实施方式
，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述。如图1所示的一种电缆故障模拟培训装置，其关键改进在于包括电缆故障模拟 箱以及设于电缆故障模拟箱内的电缆故障模拟电路；所述电缆故障模拟电路包括电缆断路 故障模拟电路1、漏电电阻及接地故障模拟电路2和相间短路故障模拟电路；所述电缆断路故障模拟电路包括分别连接在电缆的U、V、W、和N相上的开关K1、 K2、K3 禾口 Κ4 ；所述漏电电阻及接地故障模拟电路包括分别连接在电缆的U、V、W、和N上的四路 结构相同的电路，其中一路包括漏电电阻调整电路2-1和接地开关；所述漏电电阻调整电 路2-1输入端与电缆单线连接，接地开关与漏电电阻调整电路输出端串联以后接地；所述 漏电电阻调整电路包括至少两个并联的漏电电阻，还包括与每个电阻串联的电阻选择开 关；所述相间短路故障模拟电路包括四个分别与电缆的U、V、W、和N相相连接的结构 相同的支路，其中一个支路包括短路开关和短路选择开关；所述短路开关与漏电电阻调整 电路2-1中的漏电电阻并联，短路选择开关与并联有短路开关的漏电电阻调整电路串联； 所述四个支路中的四个短路选择开关的末端相连。所述电缆输入端和负荷端均设有漏电电阻及接地故障模拟电路2和相间短路故 障模拟电路。所述连接在电缆一端的各单线上的漏电电阻及接地故障模拟电路2中的接地开 关共用一个接地端。如图1所示与电缆输入端的零线连接的漏电电阻及接地故障模拟电路2中的漏 电电阻调整电路包括两组组相互并联的支路，每一组支路包括一个电阻选择开关和与其串 联的电阻，其中一个支路的电阻R15的阻值大于另一个支路的电阻R16的阻值，电阻选择开关以6和K27分别与电阻R15、R16串联，两组支路并联以后共用的输出端上串联一个接地 开关K44，与其中一个支路并联一个短路开关K28，并联上K28以后的电阻调整电路的输出 端上串联一个短路选择开关K36 ；与电缆输入端的W相单线连接的漏电电阻及接地故障模 拟电路2中的漏电电阻调整电路包括两组组相互并联的支路，每一组支路包括一个电阻选 择开关和与其串联的电阻，其中一个支路的电阻R13的阻值大于另一个支路的电阻R14的 阻值，电阻选择开关K13和K14分别与电阻R13、R14串联，两组支路并联以后共用的输出端 上串联一个接地开关K43，与其中一个支路并联一个短路开关K25，并联上K25以后的电阻 调整电路的输出端上串联一个短路选择开关K35 ；与电缆输入端的V相单线连接的漏电电 阻及接地故障模拟电路2中的漏电电阻调整电路包括两组组相互并联的支路，每一组支路 包括一个电阻选择开关和与其串联的电阻，其中一个支路的电阻Rll的阻值大于另一个支 路的电阻R12的阻值，电阻选择开关K20和K21分别与电阻R11、R12串联，两组支路并联以 后共用的输出端上串联一个接地开关K42，与其中一个支路并联一个短路开关K22，并联上 K22以后的电阻调整电路的输出端上串联一个短路选择开关K34 ；与电缆输入端的U相单线 连接的漏电电阻及接地故障模拟电路2中的漏电电阻调整电路包括两组组相互并联的支 路，每一组支路包括一个电阻选择开关和与其串联的电阻，其中一个支路的电阻R9的阻值 大于另一个支路的电阻RlO的阻值，电阻选择开关K17和K18分别与电阻R9、RlO串联，两 组支路并联以后共用的输出端上串联一个接地开关K41，与其中一个支路并联一个短路开 关K19，并联上K19以后的电阻调整电路的输出端上串联一个短路选择开关K33 ；电缆输出 端上连接的电缆故障模拟电路的结构与电缆输入端上连接的模拟电路的结构相同。在具体应用过程中可以通过选择电缆断路模拟开关组和相间故障及单线接地故 障模拟回路中的开关及单线接地开关的开闭来模拟不同的电缆故障；常见的几种电缆故障 模拟方法如下1、电缆断路故障的模拟，只要将电缆输出端和输入端的漏电电阻及接地故障模拟 电路2中的开关K5-D8全部断开，而电缆断路故障模拟电路中的任意一个或多个开关断 开，其他开关闭合，就可以设置电缆单线或者多线断路故障；2、相间短路故障的模拟，首先闭合电缆断路故障模拟电路的开关K1-K4，与U相V 相连接的漏电电阻及接地故障模拟电路2的开关K19、K22、K33和Κ34全部闭合，其他开关 全部断开，即可实现U相V相短路故障的模拟；3、单线接地故障的模拟，首先闭合电缆断路故障模拟电路的开关Κ1-Κ4，与U相连 接的漏电电阻及接地故障模拟电路2的开关Κ17、Κ18、Κ19选择闭合其中一个，然后闭合接 地开关Κ41其他开关全部断开，即可实现U相接地故障的模拟；以上为三种常见故障的模拟，还可以通过不同开关的开闭组合实现多种电缆故障 的模拟，而且由于一般电缆长度较长，对于单线的故障检测不能直接使用万用表或者其他 仪器测试电缆单线的两端，实际测试的时候要通过电缆两端的相互测试来判断电缆故障， 所以，在电缆故障模拟装置中的两段均设置相间故障及单线接地故障模拟回路，能够真实 再现常见的电缆故障，为电力作业人员的培训提供最真实的现场，有效缩短学习时间，能够 在最短的时间内让电力作业人员掌握用基础电力检测仪器进行电缆故障判断的方法，进而 提高电缆故障检测和故障排除的效率，将用户的损失降到最低。
权利要求1.一种电缆故障模拟培训装置，其特征在于包括电缆故障模拟箱以及设于电缆故障 模拟箱内的电缆故障模拟电路；所述电缆故障模拟电路包括电缆断路故障模拟电路(1)、 漏电电阻及接地故障模拟电路(2)和相间短路故障模拟电路；所述电缆断路故障模拟电路包括分别连接在电缆的U、V、W、和N相上的开关K1、K2、K3 和K4 ；所述漏电电阻及接地故障模拟电路包括分别连接在电缆的U、V、W、和N上的四路结构 相同的电路，其中一路包括漏电电阻调整电路(2-1)和接地开关；所述漏电电阻调整电路 (2-1)输入端与电缆单线连接，接地开关与漏电电阻调整电路输出端串联以后接地；所述漏 电电阻调整电路包括至少两个并联的漏电电阻，还包括与每个电阻串联的电阻选择开关；所述相间短路故障模拟电路包括四个分别与电缆的U、V、W、和N相相连接的结构相同 的支路，其中一个支路包括短路开关和短路选择开关；所述短路开关与漏电电阻调整电路 (2-1)中的漏电电阻并联，短路选择开关与并联有短路开关的漏电电阻调整电路串联；所述 四个支路中的四个短路选择开关的末端相连。
2.根据权利要求1所述的一种电缆故障模拟培训装置，其特征在于所述电缆输入端 和负荷端均设有漏电电阻及接地故障模拟电路(2)和相间短路故障模拟电路。
3.根据权利要求2所述的一种电缆故障模拟培训装置，其特征在于所述连接在电缆 一端的各单线上的漏电电阻及接地故障模拟电路(2)中的接地开关共用一个接地端。
专利摘要本实用新型公开了一种电缆故障模拟培训装置，其特征在于包括电缆故障模拟箱以及设于电缆故障模拟箱内的电缆故障模拟电路；所述电缆故障模拟电路包括电缆断路故障模拟电路、漏电电阻及接地故障模拟电路和相间短路故障模拟电路；其优点在于在电缆故障模拟箱内设置电缆故障模拟电路，而电缆故障模拟电路可以设置电缆断路、电缆相间短路、电缆单线接地短路以及相间电阻等多种故障，作业人员直接利用绝缘测试仪和万用表等其他基础仪器对固定在箱体外的电缆输入端或者负荷端进行测量，能够有效缩短作业人员学习和掌握用基础仪器进行电缆故障检测技术的时间，提高实际操作中电缆故障检测效率，进一步地降低用户的损失。
文档编号G09B23/18GK201859584SQ20102058313
公开日2011年6月8日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者吕万辉, 滑多坤, 潘旭 申请人:河北省电力公司职业技术培训中心
技术领域：
本实用新型涉及了一种电工作业培训装置，特别涉及了一种电缆故障模拟培训装置。
背景技术：
采用电缆线路输送电力的方式，以其不占用耕地、不占用道路、保护走廊小以及可 与其他市政设施管道同走廊辐射，便于整体规划，运行功率因数高，在偏于地区有利于防盗 等多项优点，应用领域越来越广。但电缆线路一旦在运行中出现故障以后，故障性质判断难 以通过简单的巡视判断定性，从而直接影响进一步的故障排除。电缆故障种类主要有接地 故障、短路故障、断路故障、混合故障等。现有的电缆故障检测是使用一些精密的专用检测 仪器，而一套精设备往往需要十几万甚至几十万，而且人员必须经过专业培训方能掌握，所 以一般基层班组一般不配置专用仪器，这就给电缆故障检测和排除带来很大障碍，但绝缘 测试仪、万用表均是检修班组和检修人员必备基本仪器，使用简单仪器快速判断电缆故障 性质是一项实用技术，但是，一般人员需要在现场经过多年的摸索和实践才能掌握使用一 般的绝缘测试仪和万用表等基本仪器检测电缆故障的技术，学习过程较长，而且在没有掌 握一定经验的基础上进行电缆故障检测，其作业效率低下，严重影响用户的生产生活。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够快速培训电力作业人员使用绝 缘测试仪和万用表等基础设备进行电缆故障检测的电缆故障模拟培训装置。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种电缆故障模拟培训 装置，其特征在于包括电缆故障模拟箱以及设于电缆故障模拟箱内的电缆故障模拟电路； 所述电缆故障模拟电路包括电缆断路故障模拟电路、漏电电阻及接地故障模拟电路和相间 短路故障模拟电路；所述电缆断路故障模拟电路包括分别连接在电缆的U、V、W、和N相上的开关K1、 K2、K3 禾口 Κ4 ；所述漏电电阻及接地故障模拟电路包括分别连接在电缆的U、V、W、和N上的四路 结构相同的电路，其中一路包括漏电电阻调整电路和接地开关；所述漏电电阻调整电路输 入端与电缆单线连接，接地开关与漏电电阻调整电路输出端串联以后接地；所述漏电电阻 调整电路包括至少两个并联的漏电电阻，还包括与每个电阻串联的电阻选择开关；所述相间短路故障模拟电路包括四个分别与电缆的U、V、W、和N相相连接的结构 相同的支路，其中一个支路包括短路开关和短路选择开关；所述短路开关与漏电电阻调整 电路中的漏电电阻并联，短路选择开关与并联有短路开关的漏电电阻调整电路串联；所述 四个支路中的四个短路选择开关的末端相连。所述电缆输入端和负荷端均设有漏电电阻及接地故障模拟电路和相间短路故障 模拟电路。[0009]所述连接在电缆一端的各单线上的漏电电阻及接地故障模拟电路中的接地开关 共用一个接地端。采用上述技术方案所产生的有益效果是在电缆故障模拟箱内设置电缆故障模拟 电路，而电缆故障模拟电路可以设置电缆断路、电缆相间短路、电缆单线接地短路以及相间 电阻等多种故障，作业人员直接利用绝缘测试仪和万用表等其他基础仪器对固定在箱体外 的电缆输入端或者负荷端进行测量，能够有效缩短作业人员学习和掌握用基础仪器进行电 缆故障检测技术的时间，提高实际操作中电缆故障检测效率，进一步地降低用户的损失。
图1为本实用新型的电缆故障模拟电路；1、电缆断路故障模拟电路；2、漏电电阻及接地故障模拟电路；2-1、漏电电阻调整 电路。
以下结合附图进一步对本实用新型进行详细的描述。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的，特征和有益效果能够更加明显易懂，下面将结合本 实用新型实施例中的附图和具体实施方式
，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述。如图1所示的一种电缆故障模拟培训装置，其关键改进在于包括电缆故障模拟 箱以及设于电缆故障模拟箱内的电缆故障模拟电路；所述电缆故障模拟电路包括电缆断路 故障模拟电路1、漏电电阻及接地故障模拟电路2和相间短路故障模拟电路；所述电缆断路故障模拟电路包括分别连接在电缆的U、V、W、和N相上的开关K1、 K2、K3 禾口 Κ4 ；所述漏电电阻及接地故障模拟电路包括分别连接在电缆的U、V、W、和N上的四路 结构相同的电路，其中一路包括漏电电阻调整电路2-1和接地开关；所述漏电电阻调整电 路2-1输入端与电缆单线连接，接地开关与漏电电阻调整电路输出端串联以后接地；所述 漏电电阻调整电路包括至少两个并联的漏电电阻，还包括与每个电阻串联的电阻选择开 关；所述相间短路故障模拟电路包括四个分别与电缆的U、V、W、和N相相连接的结构 相同的支路，其中一个支路包括短路开关和短路选择开关；所述短路开关与漏电电阻调整 电路2-1中的漏电电阻并联，短路选择开关与并联有短路开关的漏电电阻调整电路串联； 所述四个支路中的四个短路选择开关的末端相连。所述电缆输入端和负荷端均设有漏电电阻及接地故障模拟电路2和相间短路故 障模拟电路。所述连接在电缆一端的各单线上的漏电电阻及接地故障模拟电路2中的接地开 关共用一个接地端。如图1所示与电缆输入端的零线连接的漏电电阻及接地故障模拟电路2中的漏 电电阻调整电路包括两组组相互并联的支路，每一组支路包括一个电阻选择开关和与其串 联的电阻，其中一个支路的电阻R15的阻值大于另一个支路的电阻R16的阻值，电阻选择开关以6和K27分别与电阻R15、R16串联，两组支路并联以后共用的输出端上串联一个接地 开关K44，与其中一个支路并联一个短路开关K28，并联上K28以后的电阻调整电路的输出 端上串联一个短路选择开关K36 ；与电缆输入端的W相单线连接的漏电电阻及接地故障模 拟电路2中的漏电电阻调整电路包括两组组相互并联的支路，每一组支路包括一个电阻选 择开关和与其串联的电阻，其中一个支路的电阻R13的阻值大于另一个支路的电阻R14的 阻值，电阻选择开关K13和K14分别与电阻R13、R14串联，两组支路并联以后共用的输出端 上串联一个接地开关K43，与其中一个支路并联一个短路开关K25，并联上K25以后的电阻 调整电路的输出端上串联一个短路选择开关K35 ；与电缆输入端的V相单线连接的漏电电 阻及接地故障模拟电路2中的漏电电阻调整电路包括两组组相互并联的支路，每一组支路 包括一个电阻选择开关和与其串联的电阻，其中一个支路的电阻Rll的阻值大于另一个支 路的电阻R12的阻值，电阻选择开关K20和K21分别与电阻R11、R12串联，两组支路并联以 后共用的输出端上串联一个接地开关K42，与其中一个支路并联一个短路开关K22，并联上 K22以后的电阻调整电路的输出端上串联一个短路选择开关K34 ；与电缆输入端的U相单线 连接的漏电电阻及接地故障模拟电路2中的漏电电阻调整电路包括两组组相互并联的支 路，每一组支路包括一个电阻选择开关和与其串联的电阻，其中一个支路的电阻R9的阻值 大于另一个支路的电阻RlO的阻值，电阻选择开关K17和K18分别与电阻R9、RlO串联，两 组支路并联以后共用的输出端上串联一个接地开关K41，与其中一个支路并联一个短路开 关K19，并联上K19以后的电阻调整电路的输出端上串联一个短路选择开关K33 ；电缆输出 端上连接的电缆故障模拟电路的结构与电缆输入端上连接的模拟电路的结构相同。在具体应用过程中可以通过选择电缆断路模拟开关组和相间故障及单线接地故 障模拟回路中的开关及单线接地开关的开闭来模拟不同的电缆故障；常见的几种电缆故障 模拟方法如下1、电缆断路故障的模拟，只要将电缆输出端和输入端的漏电电阻及接地故障模拟 电路2中的开关K5-D8全部断开，而电缆断路故障模拟电路中的任意一个或多个开关断 开，其他开关闭合，就可以设置电缆单线或者多线断路故障；2、相间短路故障的模拟，首先闭合电缆断路故障模拟电路的开关K1-K4，与U相V 相连接的漏电电阻及接地故障模拟电路2的开关K19、K22、K33和Κ34全部闭合，其他开关 全部断开，即可实现U相V相短路故障的模拟；3、单线接地故障的模拟，首先闭合电缆断路故障模拟电路的开关Κ1-Κ4，与U相连 接的漏电电阻及接地故障模拟电路2的开关Κ17、Κ18、Κ19选择闭合其中一个，然后闭合接 地开关Κ41其他开关全部断开，即可实现U相接地故障的模拟；以上为三种常见故障的模拟，还可以通过不同开关的开闭组合实现多种电缆故障 的模拟，而且由于一般电缆长度较长，对于单线的故障检测不能直接使用万用表或者其他 仪器测试电缆单线的两端，实际测试的时候要通过电缆两端的相互测试来判断电缆故障， 所以，在电缆故障模拟装置中的两段均设置相间故障及单线接地故障模拟回路，能够真实 再现常见的电缆故障，为电力作业人员的培训提供最真实的现场，有效缩短学习时间，能够 在最短的时间内让电力作业人员掌握用基础电力检测仪器进行电缆故障判断的方法，进而 提高电缆故障检测和故障排除的效率，将用户的损失降到最低。
权利要求1.一种电缆故障模拟培训装置，其特征在于包括电缆故障模拟箱以及设于电缆故障 模拟箱内的电缆故障模拟电路；所述电缆故障模拟电路包括电缆断路故障模拟电路(1)、 漏电电阻及接地故障模拟电路(2)和相间短路故障模拟电路；所述电缆断路故障模拟电路包括分别连接在电缆的U、V、W、和N相上的开关K1、K2、K3 和K4 ；所述漏电电阻及接地故障模拟电路包括分别连接在电缆的U、V、W、和N上的四路结构 相同的电路，其中一路包括漏电电阻调整电路(2-1)和接地开关；所述漏电电阻调整电路 (2-1)输入端与电缆单线连接，接地开关与漏电电阻调整电路输出端串联以后接地；所述漏 电电阻调整电路包括至少两个并联的漏电电阻，还包括与每个电阻串联的电阻选择开关；所述相间短路故障模拟电路包括四个分别与电缆的U、V、W、和N相相连接的结构相同 的支路，其中一个支路包括短路开关和短路选择开关；所述短路开关与漏电电阻调整电路 (2-1)中的漏电电阻并联，短路选择开关与并联有短路开关的漏电电阻调整电路串联；所述 四个支路中的四个短路选择开关的末端相连。
2.根据权利要求1所述的一种电缆故障模拟培训装置，其特征在于所述电缆输入端 和负荷端均设有漏电电阻及接地故障模拟电路(2)和相间短路故障模拟电路。
3.根据权利要求2所述的一种电缆故障模拟培训装置，其特征在于所述连接在电缆 一端的各单线上的漏电电阻及接地故障模拟电路(2)中的接地开关共用一个接地端。
专利摘要本实用新型公开了一种电缆故障模拟培训装置，其特征在于包括电缆故障模拟箱以及设于电缆故障模拟箱内的电缆故障模拟电路；所述电缆故障模拟电路包括电缆断路故障模拟电路、漏电电阻及接地故障模拟电路和相间短路故障模拟电路；其优点在于在电缆故障模拟箱内设置电缆故障模拟电路，而电缆故障模拟电路可以设置电缆断路、电缆相间短路、电缆单线接地短路以及相间电阻等多种故障，作业人员直接利用绝缘测试仪和万用表等其他基础仪器对固定在箱体外的电缆输入端或者负荷端进行测量，能够有效缩短作业人员学习和掌握用基础仪器进行电缆故障检测技术的时间，提高实际操作中电缆故障检测效率，进一步地降低用户的损失。
文档编号G09B23/18GK201859584SQ20102058313
公开日2011年6月8日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者吕万辉, 滑多坤, 潘旭 申请人:河北省电力公司职业技术培训中心
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