專利名稱：模擬礦區(qū)多功能電力柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本新型屬于教學(xué)演示用具，尤其是涉及一種模擬礦區(qū)多功能電力柜。
背景技術(shù)：
隨著我國社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，工程技術(shù)人員的培訓(xùn)得到國家的重視，由于我國基礎(chǔ)教育比較薄弱，教學(xué)中各種演示設(shè)備還比較匱乏，跟不上教育發(fā)展的需要。電力控制是礦區(qū)各種設(shè)備能源供給的重要環(huán)節(jié)，電力柜又是礦區(qū)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，由于礦區(qū)的特殊環(huán)境，地區(qū)偏僻，電力柜被破壞或盜電的現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，普通電力柜很難適應(yīng)礦區(qū)的使用。礦區(qū)需要一種能防止竊電又能遠(yuǎn)程抄表和時(shí)實(shí)監(jiān)控的電力柜，它不僅能對竊電行為進(jìn)行防范，而且還具備對撬表箱、盜竊整機(jī)的行為進(jìn)行監(jiān)控和防范，同時(shí)還具備遠(yuǎn)程抄表、時(shí)實(shí)監(jiān)控、對犯罪分子進(jìn)行攻擊自我保護(hù)防止破壞的功能。這種適合礦區(qū)使用的多功能電力柜，在技工教學(xué)中能向?qū)W生開放的、直觀的演示，對學(xué)生技能的提高起到質(zhì)的飛躍，使他們的知識(shí)更貼近今后的生產(chǎn)實(shí)踐。
發(fā)明內(nèi)容本新型的目的是:提供一種能防止竊電又能遠(yuǎn)程抄表和時(shí)實(shí)監(jiān)控的模擬礦區(qū)電力柜裝置。它不僅能對改變系統(tǒng)接線如斷路、分流、換向等竊電行為進(jìn)行防范，而且還具備對零線帶壓、撬表箱、盜竊整機(jī)的行為進(jìn)行監(jiān)控和防范，同時(shí)還具備遠(yuǎn)程抄表、時(shí)實(shí)監(jiān)控、對犯罪分子進(jìn)行攻擊自我保護(hù)防止破壞的功能，該模擬設(shè)備可直觀的顯示電力柜所有功能。為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種模擬礦區(qū)多功能電力柜；它包括與變壓器固定在一起的底座和底座上的箱體，箱體內(nèi)裝有電能計(jì)量表、交流互感器，箱體的上、下端分別裝有陶瓷接線座A’、B’、C’、D’和A、B、C、D等，在A’與A之間、B’與B之間、C’與C之間、D’與D之間分別有導(dǎo)線連接，在連接的過程中導(dǎo)線分別穿過交流互感器，并通過下部的陶瓷接線座A、B、C、D中間的連線與底座內(nèi)的變壓器輸出線直接連接，其中D與零線相連接，導(dǎo)線通過上部的陶 瓷接線座A’、B’、C’、D’中間的連線與外部用戶電纜線相連接，交流互感器E、F、G的輸出線分別與電能計(jì)量表相連接，其特征在于:交流互感器E、F、G的輸出線與電能計(jì)量表連接時(shí)，分別有一根共同穿過一只電流傳感器，這只傳感器內(nèi)還有一根互感器Q的輸出線呈環(huán)形穿過，交流互感器E的另一根輸出線單獨(dú)穿過另一只電流傳感器，電能表與零線連接的導(dǎo)線穿過另一只電流傳感器。為了能夠精確控制整個(gè)系統(tǒng)在箱體內(nèi)裝有單片機(jī)控制盒，電流傳感器分別與單片機(jī)控制盒相連。為了能夠時(shí)實(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)，在控制盒內(nèi)裝有無線發(fā)射和接收電路。為了能夠在停電時(shí)報(bào)警系統(tǒng)繼續(xù)工作在箱體內(nèi)裝有儲(chǔ)電池。為了監(jiān)控不法人員強(qiáng)行撬開機(jī)箱的行為，在箱體內(nèi)與機(jī)箱門相對應(yīng)的地方安裝有觸發(fā)開關(guān)。為了監(jiān)控不法人員移動(dòng)箱 體或盜竊變壓器，在箱體的底部裝有水銀開關(guān)。[0010]為了方便供電部門遠(yuǎn)程抄表的需要，本系統(tǒng)的電能計(jì)量表采用有脈沖信號(hào)輸出的電能計(jì)量表。 為了方便供電部門遠(yuǎn)程控制電力的供給，在箱體內(nèi)裝有交流接觸器。為了防止不法人員對箱體的破壞，箱體內(nèi)裝有語音電路和高壓發(fā)生器電路。為了便于學(xué)生觀看，多功能電力柜的柜門和兩側(cè)面用有機(jī)玻璃制成，電力柜的底部裝有4只輪子，方便移動(dòng)。本發(fā)明的有益效果是:提供了一種供技工學(xué)校課堂演示的模擬礦區(qū)電力柜裝置。它不僅能對改變系統(tǒng)接線如斷路、分流、換向等竊電行為進(jìn)行防范，而且還具備對零線帶壓、撬表箱、盜竊整機(jī)的行為進(jìn)行監(jiān)控和防范，同時(shí)還具備時(shí)實(shí)監(jiān)控、對犯罪分子進(jìn)行攻擊自我保護(hù)防止破壞的功能，方法簡單切實(shí)可行。由于采用了雙向無線發(fā)射和接收，加裝了交流接觸器，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程抄表和遠(yuǎn)程控制電力的供給，給供電部門的管理提供了極大方便，電力柜的柜門和兩側(cè)面用有機(jī)玻璃制成，可直觀的顯示電力柜所有功能，給學(xué)生留下深刻的印象。本新型雖說是模擬設(shè)備，根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際用電負(fù)載，選用相應(yīng)元器件制造，完全可以成為礦區(qū)實(shí)用的電力控制設(shè)備。
以下結(jié)合附圖并通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明；
圖1實(shí)施例1的箱體內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2實(shí)施例1的電路示意圖3實(shí)施例2的電路示意圖；圖4實(shí)施例2中的語音電路原理圖；圖5實(shí)施例2中的高壓發(fā)生器的電路原理圖；圖中；1、觸發(fā)連接線；2、觸發(fā)開關(guān)；3、箱體；4、電流傳感器I ;5、電能計(jì)量表；6、導(dǎo)線、導(dǎo)線；8、發(fā)射天線；9、固定座；10、機(jī)箱門；11、導(dǎo)線；12、導(dǎo)線；13、輸出脈沖信號(hào)線；14、電流傳感器II ;15、環(huán)形線；16、電流傳感器III ;17、控制盒；18、儲(chǔ)電池；19、底座；20、水銀開關(guān)；21、交流接觸器；22、滾輪。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1，如
圖1、圖2所示；3是箱體它與底座19為一個(gè)整體，底座19與電力變壓器牢固的固定在一起，電能計(jì)量表5裝在箱體的后壁上，四只交流互感器E、F、G、Q均布在它的下面。箱體的上、下端分別裝有陶瓷接線座A’、B’、C’、D’和A、B、C、D等，在A’與A之間有導(dǎo)線6連接；B’與B之間有導(dǎo)線7連接；C’與C之間有導(dǎo)線11連接；D’與D之間有導(dǎo)線12連接，在連接的過程中導(dǎo)線6、7、11、12分別穿過交流互感器E、F、G、Q，并通過箱體下部的陶瓷接線座A、B、C、D中間的連線與底座19內(nèi)的變壓器輸出線直接連接，其中D與零線連接，導(dǎo)線分別通過上部的陶瓷接線座A’、B’、C’、D’中間的連線與外部用戶電纜線相連接。交流互感器E、F、G的輸出線分別與電能計(jì)量表5相連接，其接法與普通電能計(jì)量表完全相同。只是交流互感器E、F、G的輸出線在與電能計(jì)量表5連接時(shí)，分別有一根共同穿過一只電流傳感器1114，這只傳感器內(nèi)還一根互感器Q的輸出線15呈環(huán)形穿過，交流互感器E的另一根輸出線單獨(dú)穿過另一只電流傳感器14，電能表5與零線12連接的導(dǎo)線穿過另一只電流傳感器11116，這三只電流傳感器4、14、16它們的輸出信號(hào)線分別送到控制盒17里。控制盒17里裝有單片機(jī)和控制電路，單片機(jī)通過對三只電流傳感器信號(hào)的比較可以發(fā)現(xiàn)三相電的相位角是否發(fā)生偏移，防止有些人利用改變相位角的辦法進(jìn)行竊電，同時(shí)可以檢查出零線是否帶壓，防止人為的竊電行為，這種方法也檢測了交流互感器本身是否正常并對此做出判斷。處理的數(shù)據(jù)通過控制盒17里的無線發(fā)射電路由發(fā)射天線8向外發(fā)出，由總控制臺(tái)的接收系統(tǒng)接收，發(fā)射天線8由固定座9固定在箱體3的外側(cè)。如果人為的損壞發(fā)射天線，總控制臺(tái)就接收不到發(fā)射信號(hào)就會(huì)報(bào)警，說明該控制箱遭到破壞或出現(xiàn)故障。為了監(jiān)控不法人員撬機(jī)箱的行為發(fā)生，在箱體3內(nèi)與機(jī)箱門10相對應(yīng)的地方安裝有觸發(fā)開關(guān)2，當(dāng)不法人員撬開機(jī)箱的門時(shí)，觸發(fā)開關(guān)2閉合由控制電路立即發(fā)出報(bào)警。當(dāng)箱體或變壓器被強(qiáng)行移動(dòng)時(shí)，即便切斷了外部電源，由于機(jī)內(nèi)備有儲(chǔ)電池18所以報(bào)警電路依然工作，箱體底部安裝的水銀開關(guān)20就會(huì)啟動(dòng)，立即發(fā)出報(bào)警。為適應(yīng)遠(yuǎn)程抄表的需要箱體內(nèi)安裝的電能表5米用有脈沖信號(hào)輸出的電能計(jì)量表。電力柜的柜門和兩側(cè)面用有機(jī)玻璃制成，電力柜的底部裝有4只滾輪22，演示時(shí)方便移動(dòng)?？刂坪?7里的單片機(jī)和控制電路以及無線發(fā)射電路屬公知技術(shù)，這里不再贅述。實(shí)施例2，本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，只是為了方便供電部門能夠在遠(yuǎn)程控制電力的供給，在箱體內(nèi)裝有交流接觸器21，由控制盒17里的電路控制，由于本機(jī)的無線發(fā)射和接收為雙向型的，因此管理部門在控制中心通過無線信號(hào)可以很方便的控制交流接觸器21的開與合，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制電力的供給。為了增加對不法人員的威懾力，減少其對設(shè)備損壞，本實(shí)施例增加了語音報(bào)警和高壓電擊裝置，如圖4、圖5所示，圖4中ICl是語音專集成電路型號(hào)是ISD1420，它與周圍元件組成了語音錄入存儲(chǔ)系統(tǒng)，IC2是語音放大集成電路型號(hào)是LM386D，圖中LEl是高亮度發(fā)光管，12V電壓接控制盒17。當(dāng)語音電路被接通時(shí)發(fā)光管同時(shí)閃爍發(fā)光。ICl可以根據(jù)需要錄入并存儲(chǔ)語音信號(hào)如:“盜竊國家財(cái)產(chǎn)是違法行為請立即停止你的行為” “已發(fā)出報(bào)警，請速離開” “機(jī)器已接通高壓電有生命危險(xiǎn)請速離開”等，當(dāng)機(jī)箱或變壓器被強(qiáng)行移動(dòng)時(shí)，觸發(fā)開關(guān)2或水銀開關(guān)20啟動(dòng)，在控制電路向外發(fā)出無線報(bào)警的同時(shí)聲光電路·啟動(dòng)，箱體上的紅燈閃爍并伴有喊話聲。圖5是高壓發(fā)生器電路，三極管Tl與電阻R60和變壓器ZBl等組成高頻震蕩電路，經(jīng)ZBl升壓后得到8千伏以上的高壓，由S點(diǎn)輸出直接與箱體3相連接，在語音發(fā)光電路被接通的同時(shí)，高壓電路也同時(shí)接通，使箱體的外殼帶有高壓脈沖電壓，該電壓雖然很高但電流非常小，而且它與大地不形成回路，所以只能電擊人體而不會(huì)對生命造成危害，從而對違法者產(chǎn)生一種威懾力，使其避而遠(yuǎn)之，因此該系統(tǒng)不但具備了防竊電功能、遠(yuǎn)程控制功能而且還具備了自我保護(hù)防止破壞的功能。本新型提供了一種供技工學(xué)校課堂演示的模擬礦區(qū)電力柜裝置，電力柜的柜門和兩側(cè)面用有機(jī)玻璃制成，可直觀的顯示電力柜所有功能，給學(xué)生留下深刻的印象，對提高教學(xué)質(zhì)量有很大幫助。本新型雖說是模擬設(shè)備，但是根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際用電負(fù)載，選用相應(yīng)元器件制造，完全可以成為礦區(qū)實(shí)用的電力控制設(shè)備，為礦區(qū)的安全生產(chǎn)提供可靠的保障。
權(quán)利要求1.模擬礦區(qū)多功能電力柜；它包括與變壓器固定在一起的底座和底座上的箱體，箱體內(nèi)裝有電能計(jì)量表、交流互感器，箱體的上、下端分別裝有陶瓷接線座，在接線座之間分別有導(dǎo)線連接，在連接的過程中導(dǎo)線分別穿過交流互感器，并通過下部陶瓷接線座的連線與底座內(nèi)的變壓器輸出線直接連接，導(dǎo)線通過上部的陶瓷接線座與外部用戶電纜線相連接，交流互感器的輸出線分別與電能計(jì)量表相連接，其特征在于:交流互感器的輸出線與電能計(jì)量表(5)連接時(shí)，分別有一根共同穿過一只電流傳感器II (14)，這只傳感器內(nèi)的另外一根互感器的輸出線(15)呈環(huán)形穿過，交流互感器E的另一根輸出線單獨(dú)穿過另一只電流傳感器I (4)，電能表(5)與零線(12)連接的導(dǎo)線穿過另一只電流傳感器III (16)。
2.如權(quán)利要求1所述的模擬礦區(qū)多功能電力柜；其特征在于:在箱體內(nèi)裝有單片機(jī)控制盒(17)，電流傳感器分別與單片機(jī)控制盒相連；在箱體內(nèi)裝有儲(chǔ)電池(18)，在箱體的控制盒(17)內(nèi)裝有無線發(fā)射和接收電路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的模擬礦區(qū)多功能電力柜；其特征在于:在箱體內(nèi)與機(jī)箱門相對應(yīng)的地方安裝有觸發(fā)開關(guān)(2)，箱體的底部裝有水銀開關(guān)(20);在箱體內(nèi)裝有交流接觸器，并裝有語音電路和高壓發(fā)生器電路。
4.如權(quán)利要求1或2所述的模擬礦區(qū)多功能電力柜；其特征在于:電力柜的柜門和兩側(cè)面用有機(jī)玻 璃制成，電力柜的底部裝有4只滾輪。
專利摘要本新型提供了一種技工學(xué)校模擬教學(xué)用具模擬礦區(qū)多功能電力柜；它包括與變壓器固定在一起的底座和底座上的箱體，箱體內(nèi)裝有電能計(jì)量表、交流互感器，箱體的上、下端分別裝有陶瓷接線座，在它們之間分別有導(dǎo)線連接，在連接的過程中導(dǎo)線分別穿過交流互感器，并通過下部的陶瓷接線座中間的連線與底座內(nèi)的變壓器輸出線直接連接。箱體內(nèi)裝有單片機(jī)控制盒，電流傳感器分別與單片機(jī)控制盒相連。為了便于學(xué)生觀看，多功能電力柜的柜門和兩側(cè)面用有機(jī)玻璃制成，電力柜的底部裝有4只輪子，電力柜的模擬演示直觀易懂，會(huì)給學(xué)生留下深刻的印象，對加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐認(rèn)識(shí)，提高教學(xué)質(zhì)量有很大幫助。
文檔編號(hào)G09B23/18GK203134219SQ20122064738
公開日2013年8月14日 申請日期2012年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月18日
發(fā)明者王向陽 申請人:王向陽