一种用于维修电工实训教学通电的防触电检测台的制作方法

本实用新型涉及技术测试设备技术领域，尤其是一种用于维修电工实训教学通电的防触电检测台。

背景技术：

经调研，目前大部分学校维修电工实训，知识依靠老师和学生按规范操作，没有可考虑到老师和学生在特殊场合中频繁接通和断开电源操作中的疏忽和误操作。不能给学生更多的安全防范措施；在平时的维修电工实训教学中，老师给学生接线板通电显得尤为频繁。

一般会出现三种危险状态：

1、老师在给学生通电检测的过程中，因疏忽常出现带电操作触电；

2、学生在接受检测的过程中，常因整理线头发生触电；

3、老师尚未切断电源，学生就搬动接线板发生触电；

针对上述安全隐患的存在，提出一种用于维修电工实训教学通电的防触电检测台，能有效避免学生、老师在训练考核中发生的意外触电现象。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于维修电工实训教学通电的防触电检测台杜绝老师和学生的所有误操作，确保老师和学生不会出现带电操作。本专利发明运用老师接拆线门保护、防止检测区人体误闯入保护和学生误抽出线路板保护，这三重保护，能够确保师生不会出现带电操作，意义重大，使用价值高。

(二)技术方案

一种用于维修电工实训教学通电的防触电检测台，包括五大区域，分别为电源区域、试验观测区域、安全操作区域、学生接线板出入区域、接线操作区域；其中：装置主体一侧为电源区域，邻侧为接线操作区域，连接板将装置主体与试验观测区防护对板构成矩形区域划分为试验观测区域和安全操作区域，试验观测区防护对板一一侧为学生接线板出入区域；电源区域上固定设置有空开导轨，空气开关、电源转换器、交流接触器均分别通过空开导轨固定于电源区域，指示灯、启停按钮均固定于电源区域，装置主体一侧固定安装有小型继电器，装置主体侧壁固定安装有试验板出入区防护对板一、试验板出入区防护对板二，试验板出入区防护对板一与试验板出入区防护对板二内部均设置有红外对管，装置主体顶部固定设置有试验观测区防护对板一，试验观测区防护对板二，试验观测区防护对板一与试验观测区防护对板二内部均设置有红外对管，装置主体内壁固定设置有门开关，装置主体底部固定设置有架板，装置主体底板与接线操作区域通过铰链连接，指示灯、启停按钮、空气开关、电源转换器与交流接触器依次电气连接。

进一步地，连接板分别与试验观测区防护对板一、试验观测区防护对板二中部固定连接；装置主体底部一侧固定安装有行程开关k1；

进一步地，电源转换器与红外对管，行程开关、门开关电性连接；

进一步地，试验板出入区防护对板一与试验板出入区防护对板二关于轴线对称；

进一步地，试验板出入区防护对板一与试验板出入区防护对板二内部均设置有6只红外对管，且不同对板上的红外对管一一对应；

进一步地，试验观测区防护对板一与试验观测区防护对板二内部均设置有8只红外对管，且不同对板上的红外对管一一对应；

进一步地，启停按钮的通电按钮kz1、停止按钮kz2、交流接触器线圈端、小型继电器的常闭开关串联后接入到空气开关的一根相线与零线之间；

进一步地，三相四线制的380v交流电通过带漏电保护的空气开关接入到通电板上，以便正常供应5v电源(稳压电源)和图5中的控制电路的供电，同时三相电分别接入交流接触器的三对常开触头一端，三对常开触头另一端再接入到学生试验板上；

进一步地，启停按钮的通电按钮kz1、停止按钮kz2、交流接触器线圈端、小型继电器的常闭开关串联后接入到空气开关的一根相线与零线之间；

进一步地，红外对管发射管两端分别通过上拉电阻与5v电源相连；

进一步地，红外对管接收管两端分别与三极管(型号为8050)的发射极与基极相连；

进一步地，三极管q15(型号为8550)基极通过行程开关k1和门开关k2接地，三极管q15集电极通过小型继电器接地。

(三)有益效果

本实用新型的优点在于：

1.防触电检测台划分为电源区域、接线操作区域和学生线路板摆放区域三个部分，学生线路板摆放区域分为试验观测区域和安全操作区域，能保证学生和老师不会带电操作。

2.接线操作区域采用开、关门系统自动感应断电系统，门打开，电源区域自动断电，手动送电无效；关门后，电源区域方可允许手动送电。有效避免老师或学生在接线操作区域带电操作而发生触电现象。

3.学生线路板摆放区域中的试验观测区域，上方设计自动感应保护，若有学生身体进入该区域，电源区域将自动断电。防止在通电检测过程中，发生学生因为测试结果不对，会情不自禁的整理某根电线而发生意外的现象。

4.学生线路板摆放区域的接线板出入区，设计插入、取出保护，设计红外对管感应，当学生身体靠近时，电源区域自动断电。防止学生在老师还未断开电源时，学生误操作取出线路板而产生发生危险。

附图说明

图1为本实用新型的结构框架图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的试验板出入区防护对板上的红外对管分布图。

图4为本实用新型的试验观测区防护对板上的红外对管分布图。

图5为本实用新型的电源区域主控制电路图。

图6为本实用新型的学生接线板出入区域红外对管发射电路。

图7为本实用新型的学生接线板出入区域红外对管接收电路。

图8为本实用新型的试验观测区红外对管发射电路。

图9为本实用新型的试验观测区红外对管接收电路。

图10为本实用新型的保护控制电路图。

附图标记：

电源区域1、试验观测区域2、安全操作区域3、学生接线板出入区域4、接线操作区域5、空开导轨6、指示灯7、启停按钮8、空气开关9、电源转换器10、交流接触器11、小型继电器12、试验板出入区防护对板一13、试验板出入区防护对板二14、试验观测区防护对板一15、连接板16、装置主体17、试验观测区防护对板二18、架板19、门开关20、红外对管21；

空气开关kr、交流接触器km、小型继电器k3、启停按钮的通电按钮kz1、启停按钮的停止按钮kz2、行程开关k1、门开关k2、电阻res1～14、电阻r1～16、三极管q1～15、红外对管发射管d1～14、红外对管接收管ds1～14。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1、请参阅图1-图4，一种用于维修电工实训教学通电的防触电检测台，包括电源区域1、试验观测区域2、安全操作区域3、学生接线板出入区域4、接线操作区域5；其中：装置主体17一侧为电源区域1，邻侧为接线操作区域5，连接板16将装置主体17与试验观测区防护对板构成矩形区域划分为试验观测区域2和安全操作区域3，试验观测区防护对板一15一侧为学生接线板出入区域4；电源区域1上固定设置有空开导轨6，空气开关9、电源转换器10、交流接触器11均分别通过空开导轨6固定于电源区域1，指示灯7、启停按钮8均固定于电源区域1，装置主体17一侧固定安装有小型继电器12，装置主体17侧壁固定安装有试验板出入区防护对板一13、试验板出入区防护对板二14，试验板出入区防护对板一13与试验板出入区防护对板二14内部均设置有红外对管21，装置主体17顶部固定设置有试验观测区防护对板一15，试验观测区防护对板二18，试验观测区防护对板一15与试验观测区防护对板二18内部均设置有红外对管21，装置主体17内壁固定设置有门开关20，装置主体17底部固定设置有架板19，装置主体17底板与接线操作区域5通过铰链连接，指示灯7、启停按钮8、空气开关9、电源转换器10与交流接触器11依次电气连接。

参阅图5，具体地，启停按钮8的通电按钮kz1、停止按钮kz2、交流接触器11线圈端、小型继电器12的常闭开关串联后接入到空气开关9的一根相线与零线之间，当符合通电条件的情况下，按下电源区域1上启停按钮8的通电按钮kz1，停止按钮kz2是常闭、小型继电器(5v)常闭，交流接触器线圈km得电而吸合，三相电便正常供给学生试验板调试，因启停按钮的通电按钮kz1有自锁功能，所以松开按钮正常供电；通电后，通过小型继电器12的吸合或断开，来控制交流接触器线圈km是否有电而控制三相电的通与断，从而保证安全。

请参阅图6或图8，分别为两块保护区域的红外对管信号发射电路示意图，其中学生接线板出入区域4有6只红外发射管，试验观测区域2有8只红外发射管。当三相交流电空气开关闭合后，5v电源便正常供电，14只发射管便正常工作。

请参阅图7或图9，分别为两块保护区域的红外对管信号接收电路示意图，其中学生接线板出入区域4有6只红外接收管，试验观测区域2有8只红外接收管。当三相交流电空气开关闭合后，5v电源便正常供电，14只接收管组成的上图电路便正常工作。无遮挡时，接收管低阻状态，q1～q14所有三极管都截止，输出“out”是高电平；当其中任意一只接收管因被遮挡，此时该接收管呈高阻状态，与之连接的三极管8050便进入到饱和状态，对应的集电极“out”输出低电平。

只要三相交流电空气开关闭合，红外对管便工作，小型继电器12便因遮挡而动作，可以清晰的听到小型继电器12的吸合声音。

请参阅图10，为保护控制电路，三极管q15(型号为8550)基极通过行程开关k1和门开关k2接地，三极管q15集电极通过小型继电器12接地，具有三重保护，其中：一重保护为学生试验板位置的控制开关k1(行程开关)；二重保护为教师操作接线的门仓开关k2(行程开关)；三重保护为小型继电器12是否得电。

工作原理：

一重保护：当学生试验板未装入到该通电板位置或者放入位置不正确时，门开关因未被顶开，仍然处于闭合常态，如图10所示，行程开关k1把三极管q15的基极连接到地，三极管q15导通，小型继电器(5v)得电而吸合，其连接到主电路的常闭开关被断开，即使按下启停按钮的通电按钮kz1，控制电路中也无电流，交流接触器线圈km无电，主触头不通，不能供应三相交流电。若在正常通电调试过程中，也因行程开关k1闭合而断电，从而起到保护作用。

二重保护：当教师将三相交流电接入到学生试验板未关闭门仓，门开关因未被顶开，仍然处于闭合常态，如图10所示，门开关k2同样把三极管q15基极连接到地，三极管q15导通，小型继电器得电而吸合，其连接到主电路的常闭开关被断开，即使按下启停按钮的通电按钮kz1，控制电路中也无电流，交流接触器线圈km无电，主触头不通，不能供应三相交流电。若在正常通电调试过程中，也因门开关k2闭合而断电，从而起到保护作用。

只有上述两个行程开关都被顶开而处于断开状态时，图中“out”才处于高电平，三极管q15处于截止状态，主电路中小型继电器的常闭开关处于常态，控制电路才能正常供电，交流接触器线圈km因通电而吸合，保证主电路正常供电。

三重保护：当上述所有条件具备后，学生试验板便能正常通电调试，调试过程中因任何身体部位进入到保护区域，红外对管组的任意一组被遮挡，接收管便呈高阻状态，如图7或9所示，与被遮挡的红外接收管连接的三极管进入饱和，对应三极管的集电极输出“out”为低电平，使得图10中的三极管q15由截止状态转变为导通状态，小型继电器得电而吸合，导致主控制电路中小型继电器的常闭开关断开，交流接触器km线圈失电，常开主触头断开，380v三相交流电断开，从而起到保护作用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。