一种电缆短路故障模拟装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电缆短路故障模拟装置，包括短路故障模拟电缆、微控制器模块和电源模块，以及晶振电路模块、复位电路模块和串行通信电路模块，微控制器模块的输入端接有按键操作电路模块，微控制器模块的输出端接有短路故障模拟电路模块，短路故障模拟电路模块与短路故障模拟电缆相接，短路故障模拟电缆上接有负载；按键操作电路模块包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路和三相短路按键操作电路，短路故障模拟电路模块包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路和三相短路故障模拟电路。本实用新型电路结构简单，设计合理，使用操作便捷，功能完备，有助于深入研究电缆故障信号的特点，采集到更具说服力的实验数据，便于推广使用。
【专利说明】一种电缆短路故障模拟装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电缆故障探测【技术领域】，尤其是涉及一种电缆短路故障模拟装置。
【背景技术】
[0002]随着我国现代化建设的发展和电力工业科学技术的进步，电力电缆在电力系统中的使用越来越广泛。由于电力电缆长期深埋于地下，易受土壤环境的变化，所以极易发生运行故障，电缆在实际运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，短路故障包括单相接地短路故障、两相短路、两相接地短路故障和三相短路故障等。当电缆发生故障时，如果不能及时监测和诊断电缆故障将会造成巨大的经济损失。因此，为了能够在实验室做实验，模拟电缆故障在实际中发生的随机性，深入研究电缆故障信号的特点，采集到更具说服力的实验数据，需要有实验用电缆短路故障模拟装置，但是，现有技术中，还没有结构简单、实现方便且成本低、使用操作方便、功能完备的电缆短路故障模拟装置。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电缆短路故障模拟装置，其电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低，使用操作便捷，功能完备，有助于深入研究电缆故障信号的特点，采集到更具说服力的实验数据，实用性强，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:包括短路故障模拟电缆、微控制器模块和为装置中各用电模块供电的电源模块，以及与所述微控制器模块相接的晶振电路模块、复位电路模块和串行通信电路模块，所述微控制器模块的输入端接有用于短路故障模拟操作的按键操作电路模块，所述微控制器模块的输出端接有短路故障模拟电路模块，所述短路故障模拟电路模块与所述短路故障模拟电缆相接，所述短路故障模拟电缆上接有负载；所述按键操作电路模块包括用于A相接地短路故障模拟操作的A相接地按键操作电路、用于B相接地短路故障模拟操作的B相接地按键操作电路、用于C相接地短路故障模拟操作的C相接地按键操作电路、用于AB两相短路故障模拟操作的AB两相短路按键操作电路、用于AC两相短路故障模拟操作的AC两相短路按键操作电路、用于BC两相短路故障模拟操作的BC两相短路按键操作电路、用于AB两相接地短路故障模拟操作的AB两相接地按键操作电路、用于AC两相接地短路故障模拟操作的AC两相接地按键操作电路、用于BC两相接地短路故障模拟操作的BC两相接地按键操作电路和用于ABC三相短路故障模拟操作的ABC三相短路按键操作电路；所述短路故障模拟电路模块包括A相接地短路故障模拟电路、B相接地短路故障模拟电路、C相接地短路故障模拟电路、AB两相短路故障模拟电路、AC两相短路故障模拟电路、BC两相短路故障模拟电路、AB两相接地短路故障模拟电路、AC两相接地短路故障模拟电路、BC两相接地短路故障模拟电路和ABC三相短路故障模拟电路。
[0005]上述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述微控制器模块为单片机AT89C51，所述单片机AT89C51的引脚31与所述电源模块的输出端VCC相接。
[0006]上述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述晶振电路模块由晶振Yl以及非极性电容Cl和C2构成，所述晶振Yl的一端和非极性电容Cl的一端均与所述单片机AT89C51的引脚19相接，所述晶振Yl的另一端和非极性电容C2的一端均与所述单片机AT89C51的引脚18相接，所述非极性电容Cl的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述复位电路模块由复位按键KEY、极性电容C3以及电阻R35和R38构成，所述复位按键KEY的一端和极性电容C3的正极均与所述电源模块的输出端VCC相接，所述复位按键KEY的另一端与电阻R35的一端相接，所述电阻R35的另一端和电阻R38的一端均与所述单片机AT89C51的引脚9相接，所述电阻R38的另一端接地。
[0007]上述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述串行通信电路模块由芯片MAX232CPE、9针串行接口连接器Jl以及极性电容C4、C5、C6和C7构成，所述芯片MAX232CPE的引脚I与极性电容C5的正极相接，所述芯片MAX232CPE的引脚3与极性电容C5的负极相接，所述芯片MAX232CPE的引脚2与极性电容C4的正极相接，所述极性电容C4的负极与所述电源模块的输出端VCC相接，所述芯片MAX232CPE的引脚4与极性电容C7的正极相接，所述芯片MAX232CPE的引脚5与极性电容C7的负极相接，所述芯片MAX232CPE的引脚6与极性电容C6的负极相接，所述极性电容C6的正极接地，所述芯片MAX232CPE的引脚7与9针串行接口连接器Jl的引脚2相接，所述芯片MAX232CPE的引脚8与9针串行接口连接器Jl的引脚3相接，所述芯片MAX232CPE的引脚9与所述单片机AT89C51的引脚10相接，所述芯片MAX232CPE的引脚10与所述单片机AT89C51的引脚11相接，所述芯片MAX232CPE的引脚15接地，所述芯片MAX232CPE的引脚16与所述电源模块的输出端VCC相接，所述9针串行接口连接器Jl的引脚5接地。
[0008]上述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述A相接地按键操作电路由按键开关S1、发光二极管Dll和电阻R31构成，所述发光二极管Dll的负极通过按键开关SI接地，所述发光二极管Dll的正极通过电阻R31与所述单片机AT89C51的引脚39相接；所述B相接地按键操作电路由按键开关S2、发光二极管D12和电阻R32构成，所述发光二极管D12的负极通过按键开关S2接地，所述发光二极管D12的正极通过电阻R32与所述单片机AT89C51的引脚38相接；所述C相接地按键操作电路由按键开关S3、发光二极管D13和电阻R33构成，所述发光二极管D13的负极通过按键开关S3接地，所述发光二极管D13的正极通过电阻R33与所述单片机AT89C51的引脚37相接；所述AB两相短路按键操作电路由按键开关S4、发光二极管D14和电阻R34构成，所述发光二极管D14的负极通过按键开关S4接地，所述发光二极管D14的正极通过电阻R34与所述单片机AT89C51的引脚36相接；所述AC两相短路按键操作电路由按键开关S5、发光二极管D15和电阻R36构成，所述发光二极管D15的负极通过按键开关S5接地，所述发光二极管D15的正极通过电阻R36与所述单片机AT89C51的引脚35相接；所述BC两相短路按键操作电路由按键开关S6、发光二极管D16和电阻R37构成，所述发光二极管D16的负极通过按键开关S6接地，所述发光二极管D16的正极通过电阻R37与所述单片机AT89C51的引脚34相接；所述AB两相接地按键操作电路由按键开关S7、发光二极管D17和电阻R39构成，所述发光二极管D17的负极通过按键开关S7接地，所述发光二极管D17的正极通过电阻R39与所述单片机AT89C51的引脚33相接；所述AC两相接地按键操作电路由按键开关S8、发光二极管D18和电阻R40构成，所述发光二极管D18的负极通过按键开关S8接地，所述发光二极管D18的正极通过电阻R40与所述单片机AT89C51的引脚32相接；所述BC两相接地按键操作电路由按键开关S9、发光二极管D19和电阻R41构成，所述发光二极管D19的负极通过按键开关S9接地，所述发光二极管D19的正极通过电阻R41与所述单片机AT89C51的引脚21相接；所述八8〇三相短路按键操作电路由按键开关S10、发光二极管D20和电阻R42构成，所述发光二极管D20的负极通过按键开关SlO接地，所述发光二极管D20的正极通过电阻R42与所述单片机AT89C51的引脚22相接。
[0009]上述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述短路故障模拟电缆由A相电缆、B相电缆、C相电缆和接地电缆GND构成，所述负载由与A相电缆相接的负载R7、与B相电缆相接的负载R8和与C相电缆相接的负载R9构成。
[0010]上述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述A相接地短路故障模拟电路由三极管Q1、二极管D1、具有常开触点的直流继电器K1、具有常开触点的交流继电器K4以及电阻Rl和R4构成，所述三极管Ql的基极通过电阻Rl与所述单片机AT89C51的引脚I相接，所述三极管Ql的集电极接地，所述三极管Ql的发射极与直流继电器Kl的线圈的一端和二极管Dl的正极相接，所述直流继电器Kl的线圈的另一端和二极管Dl的负极均与所述电源模块的输出端VCC相接，所述直流继电器Kl的常开触点的动触头接地，所述直流继电器Kl的常开触点的静触头与所述交流继电器K4的线圈的一端相接，所述交流继电器K4的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K4的常开触点的动触头与接地电缆GND连接，所述交流继电器K4的常开触点的静触头通过电阻R4与A相电缆连接；所述B相接地短路故障模拟电路由三极管Q2、二极管D2、具有常开触点的直流继电器K2、具有常开触点的交流继电器K5以及电阻R2和R5构成，所述三极管Q2的基极通过电阻R2与所述单片机AT89C51的引脚2相接，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q2的发射极与直流继电器K2的线圈的一端和二极管D2的正极相接，所述直流继电器K2的线圈的另一端和二极管D2 的负极均与所述电源模块的输出端VCC相接，所述直流继电器K2的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K2的常开触点的静触头与所述交流继电器K5的线圈的一端相接，所述交流继电器K5的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K5的常开触点的动触头与接地电缆GND连接，所述交流继电器K5的常开触点的静触头通过电阻R5与B相电缆连接；所述C相接地短路故障模拟电路由三极管Q3、二极管D3、具有常开触点的直流继电器K3、具有常开触点的交流继电器K6以及电阻R3和R6构成，所述三极管Q3的基极通过电阻R3与所述单片机AT89C51的引脚3相接，所述三极管Q3的集电极接地，所述三极管Q3的发射极与直流继电器K3的线圈的一端和二极管D3的正极相接，所述直流继电器K3的线圈的另一端和二极管D3的负极均与所述电源模块的输出端VCC相接，所述直流继电器K3的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K3的常开触点的静触头与所述交流继电器K6的线圈的一端相接，所述交流继电器K6的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K6的常开触点的动触头与接地电缆GND连接，所述交流继电器K6的常开触点的静触头通过电阻R6与C相电缆连接。[0011]上述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述AB两相短路故障模拟电路由三极管Q4、二极管D4、具有常开触点的直流继电器K9、具有常开触点的交流继电器K7以及电阻RlO和R12构成，所述三极管Q4的基极通过电阻R12与所述单片机AT89C51的引脚4相接，所述三极管Q4的集电极接地，所述三极管Q4的发射极与直流继电器K9的线圈的一端和二极管D4的正极相接，所述直流继电器K9的线圈的另一端和二极管D4的负极均与所述电源模块的输出端VCC相接，所述直流继电器K9的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K9的常开触点的静触头与所述交流继电器K7的线圈的一端相接，所述交流继电器K7的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K7的常开触点的动触头与A相电缆连接，所述交流继电器K7的常开触点的静触头通过电阻RlO与B相电缆连接；所述AC两相短路故障模拟电路由三极管Q5、二极管D5、具有常开触点的直流继电器K10、具有常开触点的交流继电器K8以及电阻Rll和R13构成，所述三极管Q5的基极通过电阻R13与所述单片机AT89C51的引脚5相接，所述三极管Q5的集电极接地，所述三极管Q5的发射极与直流继电器KlO的线圈的一端和二极管D5的正极相接，所述直流继电器KlO的线圈的另一端和二极管D5的负极均与所述电源模块的输出端VCC相接，所述直流继电器KlO的常开触点的动触头接地，所述直流继电器KlO的常开触点的静触头与所述交流继电器K8的线圈的一端相接，所述交流继电器K8的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K8的常开触点的动触头与A相电缆连接，所述交流继电器K8的常开触点的静触头通过电阻Rll与C相电缆连接；所述BC两相短路故障模拟电路由三极管Q6、二极管D6、具有常开触点的直流继电器K11、具有常开触点的交流继电器K14以及电阻R14和R17构成，所述三极管Q6的基极通过电阻R14与所述单片机AT89C51的引脚6相接，所述三极管Q6的集电极接地，所述三极管Q6的发射极与直流继电器Kll的线圈的一端和二极管D6的正极相接，所述直流继电器Kll的线圈的另一端和二极管D6的负极均与所述电源模块的输出端VCC相接，所述直流继电器Kll的常开触点的动触头接地，所述直流继电器Kll的常开触点的静触头与所述交流继电器K14的线圈的一端相接，所述交流继电器K14的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K14的常开触点的动触头与C相电缆连接，所述交流继电器K14的常开触点的静触头通过电阻R17与B相电缆连接。
[0012]上述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述AB两相接地短路故障模拟电路由三极管Q7、二极管D7、具有常开触点的直流继电器K12、具有常开触点的交流继电器K15以及电阻R15、R18和R19构成，所述三极管Q7的基极通过电阻R15与所述单片机AT89C51的引脚7相接，所述三极管Q7的集电极接地，所述三极管Q7的发射极与直流继电器K12的线圈的一端和二极管D7的正极相接，所述直流继电器K12的线圈的另一端和二极管D7的负极均与所述电源模块的输出端VCC相接，所述直流继电器K12的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K12的常开触点的静触头与所述交流继电器K15的线圈的一端相接，所述交流继电器K15的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K15的常开触点的动触头通过电阻R19与接地电缆GND连接，所述交流继电器K15的常开触点的静触头与B相电缆连接且通过电阻R18与A相电缆连接；所述AC两相接地短路故障模拟电路由三极管Q8、二极管D8、具有常开触点的直流继电器K13、具有常开触点的交流继电器K16以及电阻R16、R20和R21构成，所述三极管Q8的基极通过电阻R16与所述单片机AT89C51的引脚8相接，所述三极管Q8的集电极接地，所述三极管Q8的发射极与直流继电器K13的线圈的一端和二极管D8的正极相接，所述直流继电器K13的线圈的另一端和二极管D8的负极均与所述电源模块的输出端VCC相接，所述直流继电器K13的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K13的常开触点的静触头与所述交流继电器K16的线圈的一端相接，所述交流继电器K16的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K16的常开触点的动触头通过电阻R21与接地电缆GND连接，所述交流继电器K16的常开触点的静触头与C相电缆连接且通过电阻R20与A相电缆连接；所述BC两相接地短路故障模拟电路由三极管Q9、二极管D9、具有常开触点的直流继电器K19、具有常开触点的交流继电器K17以及电阻R25、R26和R29构成，所述三极管Q9的基极通过电阻R29与所述单片机AT89C51的引脚23相接，所述三极管Q9的集电极接地，所述三极管Q9的发射极与直流继电器K19的线圈的一端和二极管D9的正极相接，所述直流继电器K19的线圈的另一端和二极管D9的负极均与所述电源模块的输出端VCC相接，所述直流继电器K19的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K19的常开触点的静触头与所述交流继电器K17的线圈的一端相接，所述交流继电器K17的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K17的常开触点的动触头通过电阻R25与接地电缆GND连接，所述交流继电器K17的常开触点的静触头与B相电缆连接且通过电阻R26与C相电缆连接。
[0013]上述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述ABC三相短路故障模拟电路由三极管Q10、二极管D10、具有常开触点的直流继电器K20、具有常开触点的交流继电器K18以及电阻R27、R28和R30构成，所述三极管QlO的基极通过电阻R30与所述单片机AT89C51的引脚24相接，所述三极管QlO的集电极接地，所述三极管QlO的发射极与直流继电器K20的线圈的一端和二极管DlO的正极相接，所述直流继电器K20的线圈的另一端和二极管DlO的负极均与所述电源模块的输出端VCC相接，所述直流继电器K20的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K20的常开触点的静触头与所述交流继电器K18的线圈的一端相接，所述交流继电器K18的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K18的常开触点的动触头与B相电缆连接，所述交流继电器K18的常开触点的静触头通过电阻R27与C相电缆和电阻R28的一端连接，所述电阻R28的另一端与A相电缆连接。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0015]1、本实用新型采用了集成化、模块化的设计，电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低。
[0016]2、本实用新型的使用操作便捷，按照实际需求操作按键操作电路模块中的10个按键开关，便能相应实现10种短路故障的模拟。
[0017]3、本实用新型的功能完备，能够对A相接地、B相接地、C相接地、AB两相短路、AC两相短路、BC两相短路、AB两相接地短路、AC两相接地短路、BC两相接地短路和ABC三相短路故障进行模拟。
[0018]4、本实用新型能够在实验室做电缆故障模拟实验时使用，有助于深入研究电缆故障信号的特点，采集到更具说服力的实验数据。
[0019]5、本实用新型的实用性强，便于推广使用。
[0020]综上所述，本实用新型电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低，使用操作便捷，功能完备，有助于深入研究电缆故障信号的特点，采集到更具说服力的实验数据，实用性强，便于推广使用。
[0021]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0023]图2为本实用新型微控制器模块的电路原理图。
[0024]图3为本实用新型晶振电路模块的电路原理图。
[0025]图4为本实用新型复位电路模块的电路原理图。
[0026]图5为本实用新型串行通信电路模块的电路原理图。
[0027]图6为本实用新型按键操作电路模块的电路原理图。
[0028]图7为本实用新型A相接地短路故障模拟电路、B相接地短路故障模拟电路、C相接地短路故障模拟电路、AB两相短路故障模拟电路和AC两相短路按键操作电路的电路原理图。
[0029]图8为本实用新型BC两相短路按键操作电路、AB两相接地按键操作电路、AC两相接地按键操作电路、BC两相接地按键操作电路和ABC三相短路按键操作电路的电路原理图。
[0030]附图标记说明:
[0031]I 一微控制器模块；2—晶振电路模块；
[0032]3一串行通信电路模块；4一按键操作电路模块；
[0033]4-1一A相接地按键操作电路；4_2—B相接地按键操作电路；
[0034]4-3一C相接地按键操作电路；4_4一AB两相短路按键操作电路；
[0035]4-5一AC两相短路按键操作电路；4_6—BC两相短路按键操作电路；
[0036]4-7—AB两相接地按键操作电路；4_8 — AC两相接地按键操作电路；
[0037]4-9—BC两相接地按键操作电路；4-10 — ABC三相短路按键操作电路；
[0038]5—复位电路模块；6—短路故障模拟电路模块；
[0039]6-1 一A相接地短路故障模拟电路；6_2 —B相接地短路故障模拟电路；
[0040]6-3一C相接地短路故障模拟电路；6_4 —AB两相短路故障模拟电路；
[0041 ]6-5—AC两相短路故障模拟电路； 6-6 — BC两相短路故障模拟电路；
[0042]6-7—AB两相接地短路故障模拟电路；
[0043]6-8—AC两相接地短路故障模拟电路；
[0044]6-9—BC两相接地短路故障模拟电路；
[0045]6-10—ABC三相短路故障模拟电路；7—电源模块；
[0046]8一短路故障模拟电缆； 9一负载。
【具体实施方式】
[0047]如图1所示，本实用新型包括短路故障模拟电缆8、微控制器模块I和为装置中各用电模块供电的电源模块7，以及与所述微控制器模块I相接的晶振电路模块2、复位电路模块5和串行通信电路模块3，所述微控制器模块I的输入端接有用于短路故障模拟操作的按键操作电路模块4，所述微控制器模块I的输出端接有短路故障模拟电路模块6，所述短路故障模拟电路模块6与所述短路故障模拟电缆8相接，所述短路故障模拟电缆8上接有负载9 ;所述按键操作电路模块4包括用于A相接地短路故障模拟操作的A相接地按键操作电路4-1、用于B相接地短路故障模拟操作的B相接地按键操作电路4-2、用于C相接地短路故障模拟操作的C相接地按键操作电路4-3、用于AB两相短路故障模拟操作的AB两相短路按键操作电路4-4、用于AC两相短路故障模拟操作的AC两相短路按键操作电路4-5、用于BC两相短路故障模拟操作的BC两相短路按键操作电路4-6、用于AB两相接地短路故障模拟操作的AB两相接地按键操作电路4-7、用于AC两相接地短路故障模拟操作的AC两相接地按键操作电路4-8、用于BC两相接地短路故障模拟操作的BC两相接地按键操作电路4-9和用于ABC三相短路故障模拟操作的ABC三相短路按键操作电路4_10 ;所述短路故障模拟电路模块6包括A相接地短路故障模拟电路6-1、B相接地短路故障模拟电路6-2、C相接地短路故障模拟电路6-3、AB两相短路故障模拟电路6-4、AC两相短路故障模拟电路6-5、BC两相短路故障模拟电路6-6、AB两相接地短路故障模拟电路6_7、AC两相接地短路故障模拟电路6-8、BC两相接地短路故障模拟电路6-9和ABC三相短路故障模拟电路6_10。
[0048]如图2所示，本实施例中，所述微控制器模块I为单片机AT89C51，所述单片机AT89C51的引脚31与所述电源模块7的输出端VCC相接。
[0049]如图3所示，本实施例中，所述晶振电路模块2由晶振Yl以及非极性电容Cl和C2构成，所述晶振Yl的一端和非极性电容Cl的一端均与所述单片机AT89C51的引脚19相接，所述晶振Yl的另一端和非极性电容C2的一端均与所述单片机AT89C51的引脚18相接，所述非极性电容Cl的另一端和非极性电容C2的另一端均接地。
[0050]如图4所示，本实施例中，所述复位电路模块5由复位按键KEY、极性电容C3以及电阻R35和R38构成，所述复位按键KEY的一端和极性电容C3的正极均与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述复位按键KEY的另一端与电阻R35的一端相接，所述电阻R35的另一端和电阻R38的一端均与所述单片机AT89C51的引脚9相接，所述电阻R38的另一端接地。
[0051]如图5所示，本实施例中，所述串行通信电路模块3由芯片MAX232CPE、9针串行接口连接器Jl以及极性电容C4、C5、C6和C7构成，所述芯片MAX232CPE的引脚I与极性电容C5的正极相接，所述芯片MAX232CPE的引脚3与极性电容C5的负极相接，所述芯片MAX232CPE的引脚2与极性电容C4的正极相接，所述极性电容C4的负极与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述芯片MAX232CPE的引脚4与极性电容C7的正极相接，所述芯片MAX232CPE的引脚5与极性电容C7的负极相接，所述芯片MAX232CPE的引脚6与极性电容C6的负极相接，所述极性电容C6的正极接地，所述芯片MAX232CPE的引脚7与9针串行接口连接器Jl的引脚2相接，所述芯片MAX232CPE的引脚8与9针串行接口连接器Jl的引脚3相接，所述芯片MAX232CPE的引脚9与所述单片机AT89C51的引脚10相接，所述芯片MAX232CPE的引脚10与所述单片机AT89C51的引脚11相接，所述芯片MAX232CPE的引脚15接地，所述芯片MAX232CPE的引脚16与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述9针串行接口连接器Jl的引脚5接地。串行通信电路模块3用于该电缆短路故障模拟装置与计算机进行连接通信。
[0052]如图6所示，本实施例中，所述A相接地按键操作电路4-1由按键开关S1、发光二极管Dll和电阻R31构成，所述发光二极管Dll的负极通过按键开关SI接地，所述发光二极管Dll的正极通过电阻R31与所述单片机AT89C51的引脚39相接；所述B相接地按键操作电路4-2由按键开关S2、发光二极管D12和电阻R32构成，所述发光二极管D12的负极通过按键开关S2接地，所述发光二极管D12的正极通过电阻R32与所述单片机AT89C51的引脚38相接；所述C相接地按键操作电路4-3由按键开关S3、发光二极管D13和电阻R33构成，所述发光二极管D13的负极通过按键开关S3接地，所述发光二极管D13的正极通过电阻R33与所述单片机AT89C51的引脚37相接；所述AB两相短路按键操作电路4_4由按键开关S4、发光二极管D14和电阻R34构成，所述发光二极管D14的负极通过按键开关S4接地，所述发光二极管D14的正极通过电阻R34与所述单片机AT89C51的引脚36相接；所述AC两相短路按键操作电路4-5由按键开关S5、发光二极管D15和电阻R36构成，所述发光二极管D15的负极通过按键开关S5接地，所述发光二极管D15的正极通过电阻R36与所述单片机AT89C51的引脚35相接；所述BC两相短路按键操作电路4_6由按键开关S6、发光二极管D16和电阻R37构成，所述发光二极管D16的负极通过按键开关S6接地，所述发光二极管D16的正极通过电阻R37与所述单片机AT89C51的引脚34相接；所述AB两相接地按键操作电路4-7由按键开关S7、发光二极管D17和电阻R39构成，所述发光二极管D17的负极通过按键开关S7接地，所述发光二极管D17的正极通过电阻R39与所述单片机AT89C51的引脚33相接；所述AC两相接地按键操作电路4-8由按键开关S8、发光二极管D18和电阻R40构成，所述发光二极管D18的负极通过按键开关S8接地，所述发光二极管D18的正极通过电阻R40与所述单片机AT89C51的引脚32相接；所述BC两相接地按键操作电路4_9由按键开关S9、发光二极管D19和电阻R41构成，所述发光二极管D19的负极通过按键开关S9接地，所述发光二极管D19的正极通过电阻R41与所述单片机AT89C51的引脚21相接；所述ABC三相短路按键操作电路4-10由按键开关S10、发光二极管D20和电阻R42构成，所述发光二极管D20的负极通过按键开关SlO接地，所述发光二极管D20的正极通过电阻R42与所述单片机AT89C51的引脚22相接。
[0053]如图7和图8所示，本实施例中，所述短路故障模拟电缆8由A相电缆、B相电缆、C相电缆和接地电缆GND构成，所述负载9由与A相电缆相接的负载R7、与B相电缆相接的负载R8和与C相电缆相接的负载R9构成。
[0054]如图7所示，本实施例中，所述A相接地短路故障模拟电路6-1由三极管Q1、二极管D1、具有常开触点的直流继电器K1、具有常开触点的交流继电器K4以及电阻Rl和R4构成，所述三极管Ql的基极通过电阻Rl与所述单片机AT89C51的引脚I相接，所述三极管Ql的集电极接地，所述三极管Ql的发射极与直流继电器Kl的线圈的一端和二极管Dl的正极相接，所述直流继电器Kl的线圈的另一端和二极管Dl的负极均与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述直流继电器Kl的常开触点的动触头接地，所述直流继电器Kl的常开触点的静触头与所述交流继电器K4的线圈的一端相接，所述交流继电器K4的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K4的常开触点的动触头与接地电缆GND连接，所述交流继电器K4的常开触点的静触头通过电阻R4与A相电缆连接；当单片机AT89C51的引脚I输出低电平时，三极管Ql导通，直流继电器Kl的常开触点闭合，使得交流继电器K4的常开触点闭合，A相电缆与接地电缆GND接通，A相接地短路故障发生；当单片机AT89C51的引脚I输出高电平时，三极管Ql截止，直流继电器Kl的线圈两端无电位差，直流继电器Kl的常开触点断开，使得交流继电器K4的常开触点断开，A相接地短路故障停止；其中，二极管Dl用于保护三极管Ql，防止三极管Ql被击穿，且在三极管截止瞬间能够消除直流继电器Kl的线圈两端产生的感应电动势对电路的影响；所述B相接地短路故障模拟电路6-2由三极管Q2、二极管D2、具有常开触点的直流继电器K2、具有常开触点的交流继电器K5以及电阻R2和R5构成，所述三极管Q2的基极通过电阻R2与所述单片机AT89C51的引脚2相接，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q2的发射极与直流继电器K2的线圈的一端和二极管D2的正极相接，所述直流继电器K2的线圈的另一端和二极管D2的负极均与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述直流继电器K2的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K2的常开触点的静触头与所述交流继电器K5的线圈的一端相接，所述交流继电器K5的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K5的常开触点的动触头与接地电缆GND连接，所述交流继电器K5的常开触点的静触头通过电阻R5与B相电缆连接；当单片机AT89C51的引脚2输出低电平时，三极管Q2导通，直流继电器K2的常开触点闭合，使得交流继电器K5的常开触点闭合，B相电缆与接地电缆GND接通，B相接地短路故障发生；当单片机AT89C51的引脚2输出高电平时，三极管Q2截止，直流继电器K2的线圈两端无电位差，直流继电器K2的常开触点断开，使得交流继电器K5的常开触点断开，B相接地短路故障停止；其中，二极管D2用于保护三极管Q2，防止三极管Q2被击穿，且在三极管截止瞬间能够消除直流继电器K2的线圈两端产生的感应电动势对电路的影响；所述C相接地短路故障模拟电路6-3由三极管Q3、二极管D3、具有常开触点的直流继电器K3、具有常开触点的交流继电器K6以及电阻R3和R6构成，所述三极管Q3的基极通过电阻R3与所述单片机AT89C51的引脚3相接，所述三极管Q3的集电极接地，所述三极管Q3的发射极与直流继电器K3的线圈的一端和二极管D3的正极相接，所述直流继电器K3的线圈的另一端和二极管D3的负极均与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述直流继电器K3的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K3的常开触点的静触头与所述交流继电器K6的线圈的一端相接，所述交流继电器K6的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K6的常开触点的动触头与接地电缆GND连接，所述交流继电器K6的常开触点的静触头通过电阻R6与C相电缆连接；当单片机AT89C51的引脚3输出低电平时，三极管Q3导通，直流继电器K3的常开触点闭合，使得交流继电器K6的常开触点闭合，C相电缆与接地电缆GND接通，C相接地短路故障发生；当单片机AT89C51的引脚3输出高电平时，三极管Q3截止，直流继电器K3的线圈两端无电位差，直流继电器K3的常开触点断开，使得交流继电器K6的常开触点断开，B相接地短路故障停止；其中，二极管D3用于保护三极管Q3，防止三极管Q3被击穿，且在三极管截止瞬间能够消除直流继电器K3的线圈两端产生的感应电动势对电路的影响。
[0055]如图7所示，本实施例中，所述AB两相短路故障模拟电路6-4由三极管Q4、二极管D4、具有常开触点的直流继电器K9、具有常开触点的交流继电器K7以及电阻RlO和R12构成，所述三极管Q4的基极通过电阻R12与所述单片机AT89C51的引脚4相接，所述三极管Q4的集电极接地，所述三极管Q4的发射极与直流继电器K9的线圈的一端和二极管D4的正极相接，所述直流继电器K9的线圈的另一端和二极管D4的负极均与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述直流继电器K9的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K9的常开触点的静触头与所述交流继电器K7的线圈的一端相接，所述交流继电器K7的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K7的常开触点的动触头与A相电缆连接，所述交流继电器K7的常开触点的静触头通过电阻RlO与B相电缆连接；当单片机AT89C51的引脚4输出低电平时，三极管Q4导通，直流继电器K9的常开触点闭合，使得交流继电器K7的常开触点闭合，A相电缆与B相电缆接通，AB两相短路故障发生；当单片机AT89C51的引脚4输出高电平时，三极管Q4截止，直流继电器K9的线圈两端无电位差，直流继电器K9的常开触点断开，使得交流继电器K7的常开触点断开，AB两相短路故障停止；其中，二极管D4用于保护三极管Q4，防止三极管Q4被击穿，且在三极管Q4截止瞬间能够消除直流继电器K9的线圈两端产生的感应电动势对电路的影响；所述AC两相短路故障模拟电路6-5由三极管Q5、二极管D5、具有常开触点的直流继电器K10、具有常开触点的交流继电器K8以及电阻Rll和R13构成，所述三极管Q5的基极通过电阻R13与所述单片机AT89C51的引脚5相接，所述三极管Q5的集电极接地，所述三极管Q5的发射极与直流继电器KlO的线圈的一端和二极管D5的正极相接，所述直流继电器KlO的线圈的另一端和二极管D5的负极均与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述直流继电器KlO的常开触点的动触头接地，所述直流继电器KlO的常开触点的静触头与所述交流继电器K8的线圈的一端相接，所述交流继电器K8的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K8的常开触点的动触头与A相电缆连接，所述交流继电器K8的常开触点的静触头通过电阻Rll与C相电缆连接；当单片机AT89C51的引脚5输出低电平时，三极管Q5导通，直流继电器KlO的常开触点闭合，使得交流继电器K8的常开触点闭合，A相电缆与C相电缆接通，AC两相短路故障发生；当单片机AT89C51的引脚5输出高电平时，三极管Q5截止，直流继电器KlO的线圈两端无电位差，直流继电器KlO的常开触点断开，使得交流继电器K8的常开触点断开，AC两相短路故障停止；其中，二极管D5用于保护三极管Q5，防止三极管Q5被击穿，且在三极管Q5截止瞬间能够消除直流继电器KIO的线圈两端产生的感应电动势对电路的影响；如图8所示，本实施例中，所述BC两相短路故障模拟电路6-6由三极管Q6、二极管D6、具有常开触点的直流继电器K11、具有常开触点的交流继电器K14以及电阻R14和R17构成，所述三极管Q6的基极通过电阻R14与所述单片机AT89C51的引脚6相接，所述三极管Q6的集电极接地，所述三极管Q6的发射极与直流继电器Kll的线圈的一端和二极管D6的正极相接，所述直流继电器Kll的线圈的另一端和二极管D6的负极均与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述直流继电器Kll的常开触点的动触头接地，所述直流继电器Kll的常开触点的静触头与所述交流继电器K14的线圈的一端相接，所述交流继电器K14的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K14的常开触点的动触头与C相电缆连接，所述交流继电器K14的常开触点的静触头通过电阻R17与B相电缆连接；当单片机AT89C51的引脚6输出低电平时，三极管Q6导通，直流继电器Kll的常开触点闭合，使得交流继电器K14的常开触点闭合，B相电缆与C相电缆接通，BC两相短路故障发生；当单片机AT89C51的引脚6输出高电平时，三极管Q6截止，直流继电器Kll的线圈两端无电位差，直流继电器Kll的常开触点断开，使得交流继电器K14的常开触点断开，BC两相短路故障停止；其中，二极管D6用于保护三极管Q6，防止三极管Q6被击穿，且在三极管Q6截止瞬间能够消除直流继电器Kll的线圈两端产生的感应电动势对电路的影响。
[0056]如图8所示，本实施例中，所述AB两相接地短路故障模拟电路6-7由三极管Q7、二极管D7、具有常开触点的直流继电器K12、具有常开触点的交流继电器K15以及电阻R15、R18和R19构成，所述三极管Q7的基极通过电阻R15与所述单片机AT89C51的引脚7相接，所述三极管Q7的集电极接地，所述三极管Q7的发射极与直流继电器K12的线圈的一端和二极管D7的正极相接，所述直流继电器K12的线圈的另一端和二极管D7的负极均与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述直流继电器K12的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K12的常开触点的静触头与所述交流继电器K15的线圈的一端相接，所述交流继电器K15的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K15的常开触点的动触头通过电阻R19与接地电缆GND连接，所述交流继电器K15的常开触点的静触头与B相电缆连接且通过电阻R18与A相电缆连接；当单片机AT89C51的引脚7输出低电平时，三极管Q7导通，直流继电器K12的常开触点闭合，使得交流继电器K15的常开触点闭合，A相电缆、B相电缆和接地电缆GND接通，AB两相接地短路故障发生；当单片机AT89C51的引脚7输出高电平时，三极管Q7截止，直流继电器K12的线圈两端无电位差，直流继电器K12的常开触点断开，使得交流继电器K15的常开触点断开，AB两相接地短路故障停止；其中，二极管D7用于保护三极管Q7，防止三极管Q7被击穿，且在三极管Q7截止瞬间能够消除直流继电器K12的线圈两端产生的感应电动势对电路的影响；所述AC两相接地短路故障模拟电路6-8由三极管Q8、二极管D8、具有常开触点的直流继电器K13、具有常开触点的交流继电器K16以及电阻R16、R20和R21构成，所述三极管Q8的基极通过电阻R16与所述单片机AT89C51的引脚8相接，所述三极管Q8的集电极接地，所述三极管Q8的发射极与直流继电器K13的线圈的一端和二极管D8的正极相接，所述直流继电器K13的线圈的另一端和二极管D8的负极均与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述直流继电器K13的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K13的常开触点的静触头与所述交流继电器K16的线圈的一端相接，所述交流继电器K16的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K16的常开触点的动触头通过电阻R21与接地电缆GND连接，所述交流继电器K16的常开触点的静触头与C相电缆连接且通过电阻R20与A相电缆连接；当单片机AT89C51的引脚8输出低电平时，三极管Q8导通，直流继电器K13的常开触点闭合，使得交流继电器K16的常开触点闭合，A相电缆、C相电缆和接地电缆GND接通，AC两相接地短路故障发生；当单片机AT89C51的引脚8输出高电平时，三极管Q8截止，直流继电器K13的线圈两端无电位差，直流继电器K13的常开触点断开，使得交流继电器K16的常开触点断开，AC两相接地短路故障停止；其中，二极管D8用于保护三极管Q8，防止三极管Q8被击穿，且在三极管Q8截止瞬间能够消除直流继电器K13的线圈两端产生的感应电动势对电路的影响；所述BC两相接地短路故障模拟电路6-9由三极管Q9、二极管D9、具有常开触点的直流继电器K19、具有常开触点的交流继电器K17以及电阻R25、R26和R29构成，所述三极管Q9的基极通过电阻R29与所述单片机AT89C51的引脚23相接，所述三极管Q9的集电极接地，所述三极管Q9的发射极与直流继电器K19的线圈的一端和二极管D9的正极相接，所述直流继电器K19的线圈的另一端和二极管D9的负极均与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述直流继电器K19的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K19的常开触点的静触头与所述交流继电器K17的线圈的一端相接，所述交流继电器K17的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K17的常开触点的动触头通过电阻R25与接地电缆GND连接，所述交流继电器K17的常开触点的静触头与B相电缆连接且通过电阻R26与C相电缆连接；当单片机AT89C51的引脚23输出低电平时，三极管Q9导通，直流继电器K19的常开触点闭合，使得交流继电器K17的常开触点闭合，B相电缆、C相电缆和接地电缆GND接通，BC两相接地短路故障发生；当单片机AT89C51的引脚23输出高电平时，三极管Q9截止，直流继电器K19的线圈两端无电位差，直流继电器K19的常开触点断开，使得交流继电器K17的常开触点断开，BC两相接地短路故障停止；其中，二极管D9用于保护三极管Q9，防止三极管Q9被击穿，且在三极管Q9截止瞬间能够消除直流继电器K19的线圈两端产生的感应电动势对电路的影响。
[0057]如图8所示，本实施例中，所述ABC三相短路故障模拟电路6-10由三极管Q10、二极管D10、具有常开触点的直流继电器K20、具有常开触点的交流继电器K18以及电阻R27、R28和R30构成，所述三极管QlO的基极通过电阻R30与所述单片机AT89C51的引脚24相接，所述三极管QlO的集电极接地，所述三极管QlO的发射极与直流继电器K20的线圈的一端和二极管DlO的正极相接，所述直流继电器K20的线圈的另一端和二极管DlO的负极均与所述电源模块7的输出端VCC相接，所述直流继电器K20的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K20的常开触点的静触头与所述交流继电器K18的线圈的一端相接，所述交流继电器K18的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K18的常开触点的动触头与B相电缆连接，所述交流继电器K18的常开触点的静触头通过电阻R27与C相电缆和电阻R28的一端连接，所述电阻R28的另一端与A相电缆连接；当单片机AT89C51的引脚24输出低电平时，三极管QlO导通，直流继电器K20的常开触点闭合，使得交流继电器K18的常开触点闭合，A相电缆、B相电缆和C相电缆接通，ABC三相短路故障发生；当单片机AT89C51的引脚24输出高电平时，三极管QlO截止，直流继电器K20的线圈两端无电位差，直流继电器K20的常开触点断开，使得交流继电器K18的常开触点断开，ABC三相短路故障停止；其中，二极管DlO用于保护三极管Q10，防止三极管QlO被击穿，且在三极管QlO截止瞬间能够消除直流继电器K20的线圈两端产生的感应电动势对电路的影响。
[0058]本实用新型的工作原理及工作过程是:当需要模拟A相接地短路故障时，按下A相接地按键操作电路4-1中的按键开关SI，按键开关SI闭合，单片机AT89C51的引脚39被拉为低电平，发光二极管Dll导通发光，单片机AT89C51的引脚I输出低电平，驱动A相接地短路故障模拟电路6-1进行A相接地短路故障模拟；当需要模拟B相接地短路故障时，按下B相接地按键操作电路4-2中的按键开关S2，按键开关S2闭合，单片机AT89C51的引脚38被拉为低电平，发光二极管D12导通发光，单片机AT89C51的引脚2输出低电平，驱动B相接地短路故障模拟电路6-2进行B相接地短路故障模拟；当需要模拟C相接地短路故障时，按下C相接地按键操作电路4-3中的按键开关S3，按键开关S3闭合，单片机AT89C51的引脚37被拉为低电平，发光二极管D13导通发光，单片机AT89C51的引脚3输出低电平，驱动C相接地短路故障模拟电路6-3进行C相接地短路故障模拟；当需要模拟AB两相短路故障时，按下AB两相短路按键操作电路4-4中的按键开关S4，按键开关S4闭合，单片机AT89C51的引脚36被拉为低电平，发光二极管D14导通发光，单片机AT89C51的引脚4输出低电平，驱动AB两相短路故障模拟电路6-4进行AB两相短路故障模拟；当需要模拟AC两相短路故障时，按下AC两相短路按键操作电路4-5中的按键开关S5，按键开关S5闭合，单片机AT89C51的引脚35被拉为低电平，发光二极管D15导通发光，单片机AT89C51的引脚5输出低电平，驱动AC两相短路故障模拟电路6-5进行AC两相短路故障模拟；当需要模拟BC两相短路故障时，按下BC两相短路按键操作电路4-6中的按键开关S6，按键开关S6闭合，单片机AT89C51的引脚34被拉为低电平，发光二极管D16导通发光，单片机AT89C51的引脚6输出低电平，驱动BC两相短路故障模拟电路6-6进行BC两相短路故障模拟；当需要模拟AB两相接地短路故障时，按下AB两相接地按键操作电路4-7中的按键开关S7,按键开关S7闭合，单片机AT89C51的引脚33被拉为低电平，发光二极管D17导通发光，单片机AT89C51的引脚7输出低电平，驱动AB两相接地短路故障模拟电路6-7进行AB两相接地短路故障模拟；当需要模拟AC两相接地短路故障时，按下AC两相接地按键操作电路4-8中的按键开关S8,按键开关S8闭合，单片机AT89C51的引脚32被拉为低电平，发光二极管D18导通发光，单片机AT89C51的引脚8输出低电平，驱动AC两相接地短路故障模拟电路6-8进行AC两相接地短路故障模拟；当需要模拟BC两相接地短路故障时，按下BC两相接地按键操作电路4-9中的按键开关S9，按键开关S9闭合，单片机AT89C51的引脚21被拉为低电平，发光二极管D19导通发光，单片机AT89C51的引脚23输出低电平，驱动BC两相接地短路故障模拟电路6-9进行BC两相接地短路故障模拟；当需要模拟ABC三相短路故障时，按下ABC三相短路按键操作电路4-10中的按键开关S10，按键开关SlO闭合，单片机AT89C51的引脚22被拉为低电平，发光二极管D20导通发光，单片机AT89C51的引脚24输出低电平，驱动ABC三相短路故障模拟电路6-10进行ABC三相短路故障模拟。
[0059]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:包括短路故障模拟电缆(8)、微控制器模块(I)和为装置中各用电模块供电的电源模块(7)，以及与所述微控制器模块(I)相接的晶振电路模块(2 )、复位电路模块(5 )和串行通信电路模块(3 )，所述微控制器模块(I)的输入端接有用于短路故障模拟操作的按键操作电路模块(4)，所述微控制器模块(I)的输出端接有短路故障模拟电路模块(6)，所述短路故障模拟电路模块(6)与所述短路故障模拟电缆(8)相接，所述短路故障模拟电缆(8)上接有负载(9);所述按键操作电路模块(4)包括用于A相接地短路故障模拟操作的A相接地按键操作电路(4-1 )、用于B相接地短路故障模拟操作的B相接地按键操作电路(4-2)、用于C相接地短路故障模拟操作的C相接地按键操作电路(4-3)、用于AB两相短路故障模拟操作的AB两相短路按键操作电路(4-4)、用于AC两相短路故障模拟操作的AC两相短路按键操作电路(4-5 )、用于BC两相短路故障模拟操作的BC两相短路按键操作电路(4-6)、用于AB两相接地短路故障模拟操作的AB两相接地按键操作电路(4-7)、用于AC两相接地短路故障模拟操作的AC两相接地按键操作电路(4-8)、用于BC两相接地短路故障模拟操作的BC两相接地按键操作电路(4-9)和用于ABC三相短路故障模拟操作的ABC三相短路按键操作电路(4-10);所述短路故障模拟电路模块(6)包括A相接地短路故障模拟电路(6-1)、Β相接地短路故障模拟电路(6-2)、C相接地短路故障模拟电路(6-3 )、AB两相短路故障模拟电路(6-4 )、AC两相短路故障模拟电路(6_5 )、BC两相短路故障模拟电路(6-6)、AB两相接地短路故障模拟电路(6-7)、AC两相接地短路故障模拟电路(6-8 )、BC两相接地短路故障模拟电路(6-9 )和ABC三相短路故障模拟电路(6_10 )。
2.按照权利要求1所述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述微控制器模块(I)为单片机AT89C51，所述单片机AT89C51的引脚31与所述电源模块(7)的输出端VCC相接。
3.按照权利要求2所述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述晶振电路模块(2)由晶振Yl以及非极性电容Cl和C2构成，所述晶振Yl的一端和非极性电容Cl的一端均与所述单片机AT89C51的引脚19相接，所述晶振Yl的另一端和非极性电容C2的一端均与所述单片机AT89C51的引脚18相接，所述非极性电容Cl的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述复位电路模`块(5)由复位按键KEY、极性电容C3以及电阻R35和R38构成，所述复位按键KEY的一端和极性电容C3的正极均与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述复位按键KEY的另一端与电阻R35的一端相接，所述电阻R35的另一端和电阻R38的一端均与所述单片机AT89C51的引脚9相接，所述电阻R38的另一端接地。
4.按照权利要求2所述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述串行通信电路模块(3)由芯片MAX232CPE、9针串行接口连接器Jl以及极性电容C4、C5、C6和C7构成，所述芯片MAX232CPE的引脚I与极性电容C5的正极相接，所述芯片MAX232CPE的引脚3与极性电容C5的负极相接，所述芯片MAX232CPE的引脚2与极性电容C4的正极相接，所述极性电容C4的负极与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述芯片MAX232CPE的引脚4与极性电容C7的正极相接，所述芯片MAX232CPE的引脚5与极性电容C7的负极相接，所述芯片MAX232CPE的引脚6与极性电容C6的负极相接，所述极性电容C6的正极接地，所述芯片MAX232CPE的引脚7与9针串行接口连接器Jl的引脚2相接，所述芯片MAX232CPE的引脚8与9针串行接口连接器Jl的引脚3相接，所述芯片MAX232CPE的引脚9与所述单片机AT89C51的引脚10相接，所述芯片MAX232CPE的引脚10与所述单片机AT89C51的引脚11相接，所述芯片MAX232CPE的引脚15接地，所述芯片MAX232CPE的引脚16与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述9针串行接口连接器Jl的引脚5接地。
5.按照权利要求2所述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述A相接地按键操作电路(4-1)由按键开关S1、发光二极管Dll和电阻R31构成，所述发光二极管Dll的负极通过按键开关SI接地，所述发光二极管Dll的正极通过电阻R31与所述单片机AT89C51的引脚39相接；所述B相接地按键操作电路(4_2)由按键开关S2、发光二极管D12和电阻R32构成，所述发光二极管D12的负极通过按键开关S2接地，所述发光二极管D12的正极通过电阻R32与所述单片机AT89C51的引脚38相接；所述C相接地按键操作电路(4-3)由按键开关S3、发光二极管D13和电阻R33构成，所述发光二极管D13的负极通过按键开关S3接地，所述发光二极管D13的正极通过电阻R33与所述单片机AT89C51的引脚37相接；所述AB两相短路按键操作电路(4-4)由按键开关S4、发光二极管D14和电阻R34构成，所述发光二极管D14的负极通过按键开关S4接地，所述发光二极管D14的正极通过电阻R34与所述单片机AT89C51的引脚36相接；所述AC两相短路按键操作电路(4_5)由按键开关S5、发光二极管D15和电阻R36构成,所述发光二极管D15的负极通过按键开关S5接地，所述发光二极管D15的正极通过电阻R36与所述单片机AT89C51的引脚35相接；所述BC两相短路按键操作电路(4-6)由按键开关S6、发光二极管D16和电阻R37构成，所述发光二极管D16的负极通过按键开关S6接地，所述发光二极管D16的正极通过电阻R37与所述单片机AT89C51的引脚34相接；所述AB两相接地按键操作电路(4_7)由按键开关S7、发光二极管D17和电阻R39构成，所述发 光二极管D17的负极通过按键开关S7接地，所述发光二极管D17的正极通过电阻R39与所述单片机AT89C51的引脚33相接；所述AC两相接地按键操作电路(4-8)由按键开关S8、发光二极管D18和电阻R40构成，所述发光二极管D18的负极通过按键开关S8接地，所述发光二极管D18的正极通过电阻R40与所述单片机AT89C51的引脚32相接；所述BC两相接地按键操作电路(4_9)由按键开关S9、发光二极管D19和电阻R41构成，所述发光二极管D19的负极通过按键开关S9接地，所述发光二极管D19的正极通过电阻R41与所述单片机AT89C51的引脚21相接；所述ABC三相短路按键操作电路(4-10)由按键开关S10、发光二极管D20和电阻R42构成，所述发光二极管D20的负极通过按键开关SlO接地，所述发光二极管D20的正极通过电阻R42与所述单片机AT89C51的引脚22相接。
6.按照权利要求2所述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述短路故障模拟电缆(8)由A相电缆、B相电缆、C相电缆和接地电缆GND构成，所述负载(9)由与A相电缆相接的负载R7、与B相电缆相接的负载R8和与C相电缆相接的负载R9构成。
7.按照权利要求6所述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述A相接地短路故障模拟电路(6-1)由三极管Q1、二极管D1、具有常开触点的直流继电器K1、具有常开触点的交流继电器K4以及电阻Rl和R4构成，所述三极管Ql的基极通过电阻Rl与所述单片机AT89C51的引脚I相接，所述三极管Ql的集电极接地，所述三极管Ql的发射极与直流继电器Kl的线圈的一端和二极管Dl的正极相接，所述直流继电器Kl的线圈的另一端和二极管Dl的负极均与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述直流继电器Kl的常开触点的动触头接地，所述直流继电器Kl的常开触点的静触头与所述交流继电器K4的线圈的一端相接，所述交流继电器K4的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K4的常开触点的动触头与接地电缆GND连接，所述交流继电器Κ4的常开触点的静触头通过电阻R4与A相电缆连接；所述B相接地短路故障模拟电路(6-2)由三极管Q2、二极管D2、具有常开触点的直流继电器Κ2、具有常开触点的交流继电器Κ5以及电阻R2和R5构成，所述三极管Q2的基极通过电阻R2与所述单片机AT89C51的引脚2相接，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q2的发射极与直流继电器Κ2的线圈的一端和二极管D2的正极相接，所述直流继电器Κ2的线圈的另一端和二极管D2的负极均与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述直流继电器Κ2的常开触点的动触头接地，所述直流继电器Κ2的常开触点的静触头与所述交流继电器Κ5的线圈的一端相接，所述交流继电器Κ5的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器Κ5的常开触点的动触头与接地电缆GND连接，所述交流继电器Κ5的常开触点的静触头通过电阻R5与B相电缆连接；所述C相接地短路故障模拟电路(6-3)由三极管Q3、二极管D3、具有常开触点的直流继电器Κ3、具有常开触点的交流继电器Κ6以及电阻R3和R6构成，所述三极管Q3的基极通过电阻R3与所述单片机AT89C51的引脚3相接，所述三极管Q3的集电极接地，所述三极管Q3的发射极与直流继电器Κ3的线圈的一端和二极管D3的正极相接，所述直流继电器Κ3的线圈的另一端和二极管D3的负极均与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述直流继电器Κ3的常开触点的动触头接地，所述直流继电器Κ3的常开触点的静触头与所述交流继电器Κ6的线圈的一端相接，所述交流继电器Κ6的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器Κ6的常开触点的动触头与接地电缆GND连接，所述交流继电器Κ6的常开触点的静触头通过电阻R6与C相电缆连接。
8.按照权利要求6所述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述AB两相短路故障模拟电路(6-4)由三极管Q4、二极管D4、具有常开触点的直流继电器Κ9、具有常开触点的交流继电器Κ7以及电阻RlO和R12构成，所述三极管Q4的基极通过电阻R12与所述单片机AT89C51的引脚4相接， 所述三极管Q4的集电极接地，所述三极管Q4的发射极与直流继电器Κ9的线圈的一端和二极管D4的正极相接，所述直流继电器Κ9的线圈的另一端和二极管D4的负极均与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述直流继电器Κ9的常开触点的动触头接地，所述直流继电器Κ9的常开触点的静触头与所述交流继电器Κ7的线圈的一端相接，所述交流继电器Κ7的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器Κ7的常开触点的动触头与A相电缆连接，所述交流继电器Κ7的常开触点的静触头通过电阻RlO与B相电缆连接；所述AC两相短路故障模拟电路(6-5)由三极管Q5、二极管D5、具有常开触点的直流继电器Κ10、具有常开触点的交流继电器Κ8以及电阻Rll和R13构成，所述三极管Q5的基极通过电阻R13与所述单片机AT89C51的引脚5相接，所述三极管Q5的集电极接地，所述三极管Q5的发射极与直流继电器KlO的线圈的一端和二极管D5的正极相接，所述直流继电器KlO的线圈的另一端和二极管D5的负极均与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述直流继电器KlO的常开触点的动触头接地，所述直流继电器KlO的常开触点的静触头与所述交流继电器Κ8的线圈的一端相接，所述交流继电器Κ8的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器Κ8的常开触点的动触头与A相电缆连接，所述交流继电器Κ8的常开触点的静触头通过电阻Rll与C相电缆连接；所述BC两相短路故障模拟电路(6-6)由三极管Q6、二极管D6、具有常开触点的直流继电器Κ11、具有常开触点的交流继电器Κ14以及电阻R14和R17构成，所述三极管Q6的基极通过电阻R14与所述单片机AT89C51的引脚6相接，所述三极管Q6的集电极接地，所述三极管Q6的发射极与直流继电器Kll的线圈的一端和二极管D6的正极相接，所述直流继电器Kll的线圈的另一端和二极管D6的负极均与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述直流继电器Kll的常开触点的动触头接地，所述直流继电器Kll的常开触点的静触头与所述交流继电器K14的线圈的一端相接，所述交流继电器K14的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K14的常开触点的动触头与C相电缆连接，所述交流继电器K14的常开触点的静触头通过电阻R17与B相电缆连接。
9.按照权利要求6所述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述AB两相接地短路故障模拟电路(6-7 )由三极管Q7、二极管D7、具有常开触点的直流继电器K12、具有常开触点的交流继电器K15以及电阻R15、R18和R19构成，所述三极管Q7的基极通过电阻R15与所述单片机AT89C51的引脚7相接，所述三极管Q7的集电极接地，所述三极管Q7的发射极与直流继电器K12的线圈的一端和二极管D7的正极相接，所述直流继电器K12的线圈的另一端和二极管D7的负极均与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述直流继电器K12的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K12的常开触点的静触头与所述交流继电器K15的线圈的一端相接，所述交流继电器K15的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K15的常开触点的动触头通过电阻R19与接地电缆GND连接，所述交流继电器K15的常开触点的静触头与B相电缆连接且通过电阻R18与A相电缆连接；所述AC两相接地短路故障模拟电路(6-8)由三极管Q8、二极管D8、具有常开触点的直流继电器K13、具有常开触点的交流继电器K16以及电阻R16、R20和R21构成，所述三极管Q8的基极通过电阻R16与所述单片机AT89C51的引脚8相接，所述三极管Q8的集电极接地，所述三极管Q8的发射极与直流继电器K13的线圈的一端和二极管D8的正极相接，所述直流继电器K13的线圈的另一端和二极管D8的负极均与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述直流继电器K13 的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K13的常开触点的静触头与所述交流继电器K16的线圈的一端相接，所述交流继电器K16的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K16的常开触点的动触头通过电阻R21与接地电缆GND连接，所述交流继电器K16的常开触点的静触头与C相电缆连接且通过电阻R20与A相电缆连接；所述BC两相接地短路故障模拟电路(6-9)由三极管Q9、二极管D9、具有常开触点的直流继电器K19、具有常开触点的交流继电器K17以及电阻R25、R26和R29构成，所述三极管Q9的基极通过电阻R29与所述单片机AT89C51的引脚23相接，所述三极管Q9的集电极接地，所述三极管Q9的发射极与直流继电器K19的线圈的一端和二极管D9的正极相接，所述直流继电器K19的线圈的另一端和二极管D9的负极均与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述直流继电器K19的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K19的常开触点的静触头与所述交流继电器K17的线圈的一端相接，所述交流继电器K17的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K17的常开触点的动触头通过电阻R25与接地电缆GND连接，所述交流继电器K17的常开触点的静触头与B相电缆连接且通过电阻R26与C相电缆连接。
10.按照权利要求6所述的一种电缆短路故障模拟装置，其特征在于:所述ABC三相短路故障模拟电路(6-10 )由三极管QlO、二极管D10、具有常开触点的直流继电器K20、具有常开触点的交流继电器K18以及电阻R27、R28和R30构成，所述三极管QlO的基极通过电阻R30与所述单片机AT89C51的引脚24相接，所述三极管QlO的集电极接地，所述三极管QlO的发射极与直流继电器K20的线圈的一端和二极管DlO的正极相接，所述直流继电器K20的线圈的另一端和二极管DlO的负极均与所述电源模块(7)的输出端VCC相接，所述直流继电器K20的常开触点的动触头接地，所述直流继电器K20的常开触点的静触头与所述交流继电器K18的线圈的一端相接，所述交流继电器K18的线圈的另一端与220V交流电源的输出端AC/220V相接，所述交流继电器K18的常开触点的动触头与B相电缆连接，所述交流继电器K18的常开触点的静触头通过电阻R27与C相电缆和电阻R28的一端连接，所述电阻R28的另一端与A相电缆连 接。
【文档编号】G01R31/02GK203535156SQ201320645613
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】汪梅, 吴京, 付周兴, 李小薇, 郭亚楠 申请人:西安科技大学