一种安全用电实训装置的制作方法
专利名称：一种安全用电实训装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种试验用实训装置，具体地讲，涉及一种安全用电实训装置。
背景技术：
随着国民经济的飞速发展，电在工农业生产和人民生活中起着越来越重要的作 用。但由于各种原因，电气安全事故仍频繁发生。这也将影响电力系统正常发供电和其他用 户正常使用和生产。因此提高全民安全用电水平是一个刻不容缓的任务。但目前各大学、 职业技能学校、培训中心等开设相关专业的单位在对学生进行安全用电训练时，都缺乏生 动直观的实训教具，知识传授只是局限于课本上的理论知识，因此学生不能系统掌握安全 用电的实际技能，培养出来的学生不能熟练解决实际生产中出现的用电安全相关问题。因 此开发一套适合国内实际情况、生动直观的安全用电实训装置就显得非常必要。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种安全用电实训台，实训台涉及安全用电 各方面的知识，形象直观，方便学生自己动手针对各个课题进行实验，使学生能够理论联系 实际，通过实际动手操作把抽象的理论转化为感性的知识。本实用新型采用如下技术方案实现发明目的一种安全用电实训装置，包括实训台、操作区域，其中，所述操作区域上设置有电 源箱模块、变压器模块、人体电阻模块、人体电击模块、跨步电压模块、负载测试模块、人体 试验模块、电流表模块、绝缘监视模块、故障电流断路器、故障电流断路器的触发模块、接地 电阻模块。作为对本技术方案进一步限定，所述电源箱模块包括IT供电网络模拟单元、TT供 电网络模拟单元、TN-S供电网络模拟单元、TN-C供电网络模拟单元、TN-C-S供电网络模拟 单元以及电源箱控制单元。作为对本技术方案进一步限定，所述电源箱控制单元包括断路器、钥匙开关、指示 灯、控制开关、急停按钮。作为对本技术方案进一步限定，所述变压器模块包括4个变压器子单元。作为对本技术方案进一步限定，所述负载测试模块包括8个负载测试子单元。作为对本技术方案进一步限定，所述实训台底端安装有存放箱，用于存放试验用 电线、测量仪器等。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果为本装置包括22个独立的教学 模块，其中电源箱模块包括IT供电网络模拟单元、TT供电网络模拟单元、TN-S供电网络模 拟单元、TN-C供电网络模拟单元、TN-C-S供电网络模拟单元以及电源箱控制单元，涉及安 全用电各方面的知识，能够演示多个实训项目。专题实验可由几个模块快速组建，形象直 观，方便学生自己动手针对各个课题进行实验，使学生能够理论联系实际，通过实际动手操 作把抽象的理论转化为感性的知识。
图1为本实用新型优选实施例的结构示意图。图2为电源箱模块的面板结构示意图。图3为变压器模块面板结构示意图。图4为图1中A部分的面板结构放大图。图5为负载测试模块面板结构示意图。图6为图1中B部分的面板结构放大图。图中，1、实训台，2、电源箱模块，3、变压器模块，4、人体电阻模块，5、人体电击模 块，6、跨步电压模块，7、负载测试模块，8、人体试验模块，9、电流表模块，10、绝缘监视模块， 11、故障电流断路器，12、故障电流断路器的触发模块，13、接地电阻模块，14、IT供电网络模 拟单元，15、TT供电网络模拟单元，16、TN-S供电网络模拟单元，17、TN-C供电网络模拟单 元，18、TN-C-S供电网络模拟单元，19、电源箱控制单元，20、变压器子单元I，21、变压器子 单元II，22、变压器子单元III，23、变压器子单元IV，24、存放箱，25、断路器，26、钥匙开关，
27、指示灯，28、控制开关，29、急停按钮、30、护套座，31、灯泡，32、电流表，33、变压器，34、电 压表，35、漏电断路器，36、转换开关，37、启动按钮，38、电位器。
具体实施方式
以下结合附图和优选实施例对本实用新型作更进一步的详细描述。参见图1，本实用新型包括实训台1和操作区域，所述操作区域上设置有电源箱模 块2、变压器模块3、人体电阻模块4、人体电击模块5、跨步电压模块6、负载测试模块7、人 体试验模块8、电流表模块9、绝缘监视模块10、故障电流断路器模块11、故障电流断路器的 触发模块12、接地电阻模块13及存放箱24。参见图2，电源箱模块2包括IT供电网络模拟单元14、TT供电网络模拟单元15、 TN-S供电网络模拟单元16、TN-C供电网络模拟单元17、TN-C-S供电网络模拟单元18以及 电源箱控制单元19。电源箱控制单元19包括断路器25、钥匙开关26、指示灯27、控制开关
28、急停按钮29、护套座30。IT供电网络模拟单元14能模拟IT供电网络的结构，通过此模块学生可熟悉IT 供电网络的特点，认识该网络的接地方式，以及本网络的优缺点、适用的范围，并能与其它 模块组合完成该网络下的安全用电相关实验。其基本特征是电源变压器中性点不接地，用 电侧直接接地。TT供电网络模拟单元15能模拟TT供电网络的结构，通过此模块学生可熟 悉TT供电网络的特点，认识该网络的接地方式，以及本网络的优缺点、适用的范围，并能与 其它模块组合完成该网络下的安全用电相关实验。其基本特征是电源变压器中性点直接接 地，用电侧也直接接地。TN-S供电网络模拟单元16能模拟TN-S供电网络的结构，通过此模 块学生可熟悉TN-S供电网络的特点，认识该网络的接地方式，以及本网络的优缺点，适用 的范围，并能与其它模块组合完成该网络下的安全用电相关实验。其基本特征是电源变压 器中性点直接接地，保护零线PE和工作零线N分开，用电侧接保护零线PE。TN-C供电网络 模拟单元17能模拟TN-C供电网络的结构，通过此模块学生可熟悉TN-C供电网络的特点， 认识该网络的接地方式，以及本网络的优缺点，适用的范围，并能与其它模块组合完成该网络下的安全用电相关实验。其基本特征是电源变压器中性点直接接地，保护零线PE和工 作零线N复合为一根PEN线，用电侧直接接PEN线。TN-C-S供电网络模拟单元18能模拟 TN-C-S供电网络的结构，通过此模块学生可熟悉TN-C-S供电网络的特点，认识该网络的接 地方式，以及本网络的优缺点，适用的范围，并能与其它模块组合完成该网络下的安全用电 相关实验。其基本特征是电源变压器中性点直接接地，保护零线PE和工作零线N在输电侧 复合为一根PEN线，在用电侧再分开为PE线和N线，用电侧接PE线。参见图3，变压器模块3包括变压器子单元I、II、III、IV，变压器子单元I 20装有 一 220V/24V的变压器，并带有PE保护，能提供经隔离的24V低安全电压，通过此模块学生 可进行低电压保护及接地保护并用的相关实验；变压器子单元II 21装有一 220V/24V的变 压器，能提供经隔离的24V低安全电压，通过此模块学生可进行低电压保护的相关实验；变 压器子单元III22装有一 220V/220V的隔离变压器，并带有PE保护，能提供经隔离的220V 浮地电压(与电网无电磁联系)，通过此模块学生可进行有关利用浮地隔离电压保护及接 地保护并用的相关实验；变压器子单元IV23装有一 220V/220V的隔离变压器，能提供经隔 离的220V浮地电压(与电网无电磁联系)，通过此模块学生可进行有关利用浮地隔离电压 进行保护的相关实验。参见图4，人体电阻模块4可模拟人体电阻的分布及大小，通过此模块学生可了解 人体电阻典型值及受哪些因素影响，从而了解在何种情况下更应注意避免遭受电击，并采 取适当的保护措施；人体电击模块5可模拟人体在受到交流、直流电电击时，人体反应程度 与电流大小的关系。通过此模块学生可了解电流大小及持续时间与其对人体危害程度的 定量关系；跨步电压模块6用来模拟电源线掉落地上时在其周围产生的电场分布情况及大 小，通过此模块学生可了解当人体进入该电场范围内时怎样避免遭受跨步电压的电击。参见图5，负载测试模块7包括8个负载测试子单元，其中有7个负载测试子单元 上设置有灯泡31，负载测试子单元i-v及viii利用一灯泡模拟用电负载，可模拟下列情况 下人体接触设备外壳引起的电击情况及人体电压大小a负载两端对外壳漏电；b等效漏电 电阻阻值不同；c外壳是否接地或接零；d是否采用隔离变压器供电；e是否采用低安全电 压；f是否采用漏电断路器；g是否采用过电流断路器。负载测试子单元vi通过本模块学生 可做利用增大空间距离以使人体不能触摸到带电体从而保证用电安全的实验；负载测试子 单元vii利用一灯泡模拟用电负载，且用电负载的内、外壳间具有良好绝缘，通过本模块学 生可了解绝缘隔离措施在安全用电中的重要作用。参见图6，人体试验模块8是一个人体试验模型，可模拟人体在遭受电击时的电流 途径及人体电压大小，直观地显示各种电击情况下人体是否会受到伤害以及伤害程度；电 流表模块9可测量0-5A和0-300mA的电流；绝缘监视模块10包括指示灯27、转换开关36、 启动按钮37及复位按钮，主要用于监测电源回路中相线与相线，相线与零线，相线与保护 零线之间的绝缘程度，当其绝缘电阻低于一定值时，指示灯27亮，它是通过发出警示信号 进行安全保护的一种措施；故障电流断路器11装有一整定动作电流为30mA的漏电断路器 35，通过此模块学生可进行模拟在电源回路中利用漏电流检测原理进行人身安全保护的实 验；故障电流断路器的触发模块12包括电位器38，可产生交流或直流，大小可调的漏电电 流源，通过此模块可观察漏电断路器的脱扣动作机理，为合理选择其参数及如何正确使用 提供理论依据；接地电阻模块13可提供两种不同接地电阻的探头，主要作测试用途。[0027]上述每个模块都为独立的教学模块组成，每个专题实验可由几个模块快速组建， 通过可插拔护套座、测试线与教学模块间进行连接，从而简单快捷地完成实验。每个实验都 适用于学生做练习，同时也可用于教师做演示，这样简化了从演示到练习的转化，在适用于 非常灵活的训练过程同时也对安全用电中的一些疑难现象进行了阐述。当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技 术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属 于本实用新型的保护范围。
权利要求一种安全用电实训装置，包括实训台、操作区域，其特征是所述操作区域上设置有电源箱模块、变压器模块、人体电阻模块、人体电击模块、跨步电压模块、负载测试模块、人体试验模块、电流表模块、绝缘监视模块、故障电流断路器、故障电流断路器的触发模块、接地电阻模块。
2.根据权利要求1所述实训装置，其特征是所述电源箱模块包括IT供电网络模拟单 元、TT供电网络模拟单元、TN-S供电网络模拟单元、TN-C供电网络模拟单元、TN-C-S供电 网络模拟单元以及电源箱控制单元。
3.根据权利要求2所述实训装置，其特征是所述电源箱控制单元包括断路器、钥匙开 关、指示灯、控制开关、急停按钮。
4.根据权利要求1所述实训装置，其特征是所述变压器模块包括4个变压器子单元。
5.根据权利要求1所述实训装置，其特征是所述负载测试模块包括8个负载测试子 单元。
6.根据权利要求1-5之一所述实训装置，其特征是所述实训台底端安装有存放箱。
专利摘要本实用新型公开了一种安全用电实训装置，包括实训台、操作区域，其特征是所述操作区域上设置有电源箱模块、变压器模块、人体电阻模块、人体电击模块、跨步电压模块、负载测试模块、人体试验模块、电流表模块、绝缘监视模块、故障电流断路器、故障电流断路器的触发模块、接地电阻模块。专题实验可由几个模块快速组建，形象直观，方便学生自己动手针对各个课题进行实验，使学生能够理论联系实际，通过实际动手操作把抽象的理论转化为感性的知识。
文档编号G09B25/02GK201562395SQ20092031559
公开日2010年8月25日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者蒋作栋 申请人:山东栋梁科技设备有限公司
技术领域：
本实用新型涉及一种试验用实训装置，具体地讲，涉及一种安全用电实训装置。
背景技术：
随着国民经济的飞速发展，电在工农业生产和人民生活中起着越来越重要的作 用。但由于各种原因，电气安全事故仍频繁发生。这也将影响电力系统正常发供电和其他用 户正常使用和生产。因此提高全民安全用电水平是一个刻不容缓的任务。但目前各大学、 职业技能学校、培训中心等开设相关专业的单位在对学生进行安全用电训练时，都缺乏生 动直观的实训教具，知识传授只是局限于课本上的理论知识，因此学生不能系统掌握安全 用电的实际技能，培养出来的学生不能熟练解决实际生产中出现的用电安全相关问题。因 此开发一套适合国内实际情况、生动直观的安全用电实训装置就显得非常必要。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种安全用电实训台，实训台涉及安全用电 各方面的知识，形象直观，方便学生自己动手针对各个课题进行实验，使学生能够理论联系 实际，通过实际动手操作把抽象的理论转化为感性的知识。本实用新型采用如下技术方案实现发明目的一种安全用电实训装置，包括实训台、操作区域，其中，所述操作区域上设置有电 源箱模块、变压器模块、人体电阻模块、人体电击模块、跨步电压模块、负载测试模块、人体 试验模块、电流表模块、绝缘监视模块、故障电流断路器、故障电流断路器的触发模块、接地 电阻模块。作为对本技术方案进一步限定，所述电源箱模块包括IT供电网络模拟单元、TT供 电网络模拟单元、TN-S供电网络模拟单元、TN-C供电网络模拟单元、TN-C-S供电网络模拟 单元以及电源箱控制单元。作为对本技术方案进一步限定，所述电源箱控制单元包括断路器、钥匙开关、指示 灯、控制开关、急停按钮。作为对本技术方案进一步限定，所述变压器模块包括4个变压器子单元。作为对本技术方案进一步限定，所述负载测试模块包括8个负载测试子单元。作为对本技术方案进一步限定，所述实训台底端安装有存放箱，用于存放试验用 电线、测量仪器等。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果为本装置包括22个独立的教学 模块，其中电源箱模块包括IT供电网络模拟单元、TT供电网络模拟单元、TN-S供电网络模 拟单元、TN-C供电网络模拟单元、TN-C-S供电网络模拟单元以及电源箱控制单元，涉及安 全用电各方面的知识，能够演示多个实训项目。专题实验可由几个模块快速组建，形象直 观，方便学生自己动手针对各个课题进行实验，使学生能够理论联系实际，通过实际动手操 作把抽象的理论转化为感性的知识。
图1为本实用新型优选实施例的结构示意图。图2为电源箱模块的面板结构示意图。图3为变压器模块面板结构示意图。图4为图1中A部分的面板结构放大图。图5为负载测试模块面板结构示意图。图6为图1中B部分的面板结构放大图。图中，1、实训台，2、电源箱模块，3、变压器模块，4、人体电阻模块，5、人体电击模 块，6、跨步电压模块，7、负载测试模块，8、人体试验模块，9、电流表模块，10、绝缘监视模块， 11、故障电流断路器，12、故障电流断路器的触发模块，13、接地电阻模块，14、IT供电网络模 拟单元，15、TT供电网络模拟单元，16、TN-S供电网络模拟单元，17、TN-C供电网络模拟单 元，18、TN-C-S供电网络模拟单元，19、电源箱控制单元，20、变压器子单元I，21、变压器子 单元II，22、变压器子单元III，23、变压器子单元IV，24、存放箱，25、断路器，26、钥匙开关，
27、指示灯，28、控制开关，29、急停按钮、30、护套座，31、灯泡，32、电流表，33、变压器，34、电 压表，35、漏电断路器，36、转换开关，37、启动按钮，38、电位器。
具体实施方式
以下结合附图和优选实施例对本实用新型作更进一步的详细描述。参见图1，本实用新型包括实训台1和操作区域，所述操作区域上设置有电源箱模 块2、变压器模块3、人体电阻模块4、人体电击模块5、跨步电压模块6、负载测试模块7、人 体试验模块8、电流表模块9、绝缘监视模块10、故障电流断路器模块11、故障电流断路器的 触发模块12、接地电阻模块13及存放箱24。参见图2，电源箱模块2包括IT供电网络模拟单元14、TT供电网络模拟单元15、 TN-S供电网络模拟单元16、TN-C供电网络模拟单元17、TN-C-S供电网络模拟单元18以及 电源箱控制单元19。电源箱控制单元19包括断路器25、钥匙开关26、指示灯27、控制开关
28、急停按钮29、护套座30。IT供电网络模拟单元14能模拟IT供电网络的结构，通过此模块学生可熟悉IT 供电网络的特点，认识该网络的接地方式，以及本网络的优缺点、适用的范围，并能与其它 模块组合完成该网络下的安全用电相关实验。其基本特征是电源变压器中性点不接地，用 电侧直接接地。TT供电网络模拟单元15能模拟TT供电网络的结构，通过此模块学生可熟 悉TT供电网络的特点，认识该网络的接地方式，以及本网络的优缺点、适用的范围，并能与 其它模块组合完成该网络下的安全用电相关实验。其基本特征是电源变压器中性点直接接 地，用电侧也直接接地。TN-S供电网络模拟单元16能模拟TN-S供电网络的结构，通过此模 块学生可熟悉TN-S供电网络的特点，认识该网络的接地方式，以及本网络的优缺点，适用 的范围，并能与其它模块组合完成该网络下的安全用电相关实验。其基本特征是电源变压 器中性点直接接地，保护零线PE和工作零线N分开，用电侧接保护零线PE。TN-C供电网络 模拟单元17能模拟TN-C供电网络的结构，通过此模块学生可熟悉TN-C供电网络的特点， 认识该网络的接地方式，以及本网络的优缺点，适用的范围，并能与其它模块组合完成该网络下的安全用电相关实验。其基本特征是电源变压器中性点直接接地，保护零线PE和工 作零线N复合为一根PEN线，用电侧直接接PEN线。TN-C-S供电网络模拟单元18能模拟 TN-C-S供电网络的结构，通过此模块学生可熟悉TN-C-S供电网络的特点，认识该网络的接 地方式，以及本网络的优缺点，适用的范围，并能与其它模块组合完成该网络下的安全用电 相关实验。其基本特征是电源变压器中性点直接接地，保护零线PE和工作零线N在输电侧 复合为一根PEN线，在用电侧再分开为PE线和N线，用电侧接PE线。参见图3，变压器模块3包括变压器子单元I、II、III、IV，变压器子单元I 20装有 一 220V/24V的变压器，并带有PE保护，能提供经隔离的24V低安全电压，通过此模块学生 可进行低电压保护及接地保护并用的相关实验；变压器子单元II 21装有一 220V/24V的变 压器，能提供经隔离的24V低安全电压，通过此模块学生可进行低电压保护的相关实验；变 压器子单元III22装有一 220V/220V的隔离变压器，并带有PE保护，能提供经隔离的220V 浮地电压(与电网无电磁联系)，通过此模块学生可进行有关利用浮地隔离电压保护及接 地保护并用的相关实验；变压器子单元IV23装有一 220V/220V的隔离变压器，能提供经隔 离的220V浮地电压(与电网无电磁联系)，通过此模块学生可进行有关利用浮地隔离电压 进行保护的相关实验。参见图4，人体电阻模块4可模拟人体电阻的分布及大小，通过此模块学生可了解 人体电阻典型值及受哪些因素影响，从而了解在何种情况下更应注意避免遭受电击，并采 取适当的保护措施；人体电击模块5可模拟人体在受到交流、直流电电击时，人体反应程度 与电流大小的关系。通过此模块学生可了解电流大小及持续时间与其对人体危害程度的 定量关系；跨步电压模块6用来模拟电源线掉落地上时在其周围产生的电场分布情况及大 小，通过此模块学生可了解当人体进入该电场范围内时怎样避免遭受跨步电压的电击。参见图5，负载测试模块7包括8个负载测试子单元，其中有7个负载测试子单元 上设置有灯泡31，负载测试子单元i-v及viii利用一灯泡模拟用电负载，可模拟下列情况 下人体接触设备外壳引起的电击情况及人体电压大小a负载两端对外壳漏电；b等效漏电 电阻阻值不同；c外壳是否接地或接零；d是否采用隔离变压器供电；e是否采用低安全电 压；f是否采用漏电断路器；g是否采用过电流断路器。负载测试子单元vi通过本模块学生 可做利用增大空间距离以使人体不能触摸到带电体从而保证用电安全的实验；负载测试子 单元vii利用一灯泡模拟用电负载，且用电负载的内、外壳间具有良好绝缘，通过本模块学 生可了解绝缘隔离措施在安全用电中的重要作用。参见图6，人体试验模块8是一个人体试验模型，可模拟人体在遭受电击时的电流 途径及人体电压大小，直观地显示各种电击情况下人体是否会受到伤害以及伤害程度；电 流表模块9可测量0-5A和0-300mA的电流；绝缘监视模块10包括指示灯27、转换开关36、 启动按钮37及复位按钮，主要用于监测电源回路中相线与相线，相线与零线，相线与保护 零线之间的绝缘程度，当其绝缘电阻低于一定值时，指示灯27亮，它是通过发出警示信号 进行安全保护的一种措施；故障电流断路器11装有一整定动作电流为30mA的漏电断路器 35，通过此模块学生可进行模拟在电源回路中利用漏电流检测原理进行人身安全保护的实 验；故障电流断路器的触发模块12包括电位器38，可产生交流或直流，大小可调的漏电电 流源，通过此模块可观察漏电断路器的脱扣动作机理，为合理选择其参数及如何正确使用 提供理论依据；接地电阻模块13可提供两种不同接地电阻的探头，主要作测试用途。[0027]上述每个模块都为独立的教学模块组成，每个专题实验可由几个模块快速组建， 通过可插拔护套座、测试线与教学模块间进行连接，从而简单快捷地完成实验。每个实验都 适用于学生做练习，同时也可用于教师做演示，这样简化了从演示到练习的转化，在适用于 非常灵活的训练过程同时也对安全用电中的一些疑难现象进行了阐述。当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技 术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属 于本实用新型的保护范围。
权利要求一种安全用电实训装置，包括实训台、操作区域，其特征是所述操作区域上设置有电源箱模块、变压器模块、人体电阻模块、人体电击模块、跨步电压模块、负载测试模块、人体试验模块、电流表模块、绝缘监视模块、故障电流断路器、故障电流断路器的触发模块、接地电阻模块。
2.根据权利要求1所述实训装置，其特征是所述电源箱模块包括IT供电网络模拟单 元、TT供电网络模拟单元、TN-S供电网络模拟单元、TN-C供电网络模拟单元、TN-C-S供电 网络模拟单元以及电源箱控制单元。
3.根据权利要求2所述实训装置，其特征是所述电源箱控制单元包括断路器、钥匙开 关、指示灯、控制开关、急停按钮。
4.根据权利要求1所述实训装置，其特征是所述变压器模块包括4个变压器子单元。
5.根据权利要求1所述实训装置，其特征是所述负载测试模块包括8个负载测试子 单元。
6.根据权利要求1-5之一所述实训装置，其特征是所述实训台底端安装有存放箱。
专利摘要本实用新型公开了一种安全用电实训装置，包括实训台、操作区域，其特征是所述操作区域上设置有电源箱模块、变压器模块、人体电阻模块、人体电击模块、跨步电压模块、负载测试模块、人体试验模块、电流表模块、绝缘监视模块、故障电流断路器、故障电流断路器的触发模块、接地电阻模块。专题实验可由几个模块快速组建，形象直观，方便学生自己动手针对各个课题进行实验，使学生能够理论联系实际，通过实际动手操作把抽象的理论转化为感性的知识。
文档编号G09B25/02GK201562395SQ20092031559
公开日2010年8月25日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者蒋作栋 申请人:山东栋梁科技设备有限公司
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