技术摘要：
本发明公开了一种电气火灾演示箱及其演示方法，所述演示箱包括主控模块、至少一个故障模块、显示装置、电源以及变压器，所述电源通过变压器转换为安全电压以后与主控模块的电源接口连接，所述故障模块以及显示装置分别与主控模块连接；当操作者将故障模块接入电气火灾  全部
背景技术：
近年来，电气火灾事故持续高发，电气火灾在每年火灾总数中的占比达到30％以 上，造成的经济损失占比超过40％，且呈现逐年递增的趋势。2010年8月28日下午2时50分， 沈阳市铁西区万达商业广场售楼处发生火灾，火灾原因为沙盘模型电路故障。2012年6月30 日下午16时，天津蓟县县城莱德商厦发生火灾，火灾原因为空调电源线发生短路。2015年1 月2日，哈尔滨北方南勋陶瓷大市场仓库火灾，火灾原因为电暖气导致线路过负荷引发火 灾。2015年5月25日，河南鲁山康乐园老年公寓火灾，火灾原因为电气线路接触不良。2018年 8月25日凌晨4时哈尔滨北龙汤泉休闲酒店有限公司“8·25”重大火灾事故，火灾原因为风 机盘管机组电气线路短路。对于电气火灾的危险性社会大众已经有了深刻的认识，但对电 气火灾产生的机理和诱发因素还不太清楚。目前尚无有效防止电气火灾发生的措施和技 术。 应急管理部四川消防研究院所针对电气火灾危害推出一款电气火灾模拟实验箱， 其专利申请名称为一种电气火灾多发和抑制电气引火源的演示平台，专利申请号 201711134367.2，包括第一电源接入区、第二演示区、第三负荷加载显示区；在第二演示区 有共三大类(九小类)可产生引火源的电气故障和引火源引燃可燃物引发火灾的实验模块， 主要用于电气短路(直接短路、潮湿路径短路、炭化路径短路)、过负荷(异常增大功率、导线 堆积)、接触不良(异常发热、故障电弧)、漏电(对地短路)等电气故障方面的功能展示。但是 该专利申请产品以实体电气线路维实验对象，并采用市电AC  220V作为实验电压，存在安全 隐患，并且产品适合专业领域教学使用，专业性强，交互性差，实验内容需要专业人员操作 和讲解，对社会大众电气火灾消防宣传不适用。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于现有技术电气火灾演示箱及演示方法存在安全 隐患的问题。 本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种电气火灾演示箱，包括 主控模块、至少一个故障模块、显示装置、电源以及变压器，所述电源通过变压器转换为安 全电压以后与主控模块的电源接口连接，所述故障模块以及显示装置分别与主控模块连 接； 当操作者将故障模块接入电气火灾演示箱线路时，主控模块检测到故障模块的接 入信号，显示装置显示故障模块接入后的现象，模拟电气线路处于不同故障。 本发明注重体验和交互，电源通过变压器转换为安全电压以后与主控模块的电源 接口连接，所有人体触摸、交互区域均采用安全电压，不会引发触电事故，不存在安全隐患。 进一步地，所述故障模块包括短路模块、过负荷模块、漏电模块以及接触不良模 4 CN 111554160 A 说　明　书 2/9 页 块，短路模块、过负荷模块、漏电模块或者接触不良模块中一个或多个故障模块接入电气火 灾演示箱线路。本发明只要操作者将短路模块、过负荷模块、漏电模块、接触不良模块或者 可燃物模块接入不同场景的电气火灾演示箱线路即可模拟不同类型的电气故障及火灾发 生和蔓延情况，本发明中模拟场景、模拟电路已经搭接好，操作人员可根据自己对用电安全 的理解，将各模块放入电气火灾模拟演示箱线路上即可，不需要专业人士搭接电路，同时通 过显示装置显示模块接入以及火灾蔓延现象，直观展示整个实验过程，整个操作过程无需 要专业人员操作和讲解，适用于对社会大众进行电气火灾消防宣传。 更进一步地，所述显示装置包括第一LED灯，所述短路模块包括第一配电箱和短路 单元，短路单元包括一段第一电缆、短路插件以及第一RFID芯片，所述第一LED灯以及第一 配电箱均与主控模块连接，第一LED灯与主控模块连接线上接有开关传感器，电气火灾演示 箱的线路上包括RFID天线，所述短路单元放置于电气火灾演示箱的线路上时，RFID天线与 第一RFID芯片通讯，主控模块感知到短路单元，所述第一电缆、第一LED灯以及第一RFID芯 片均封装在透明的第一壳体内，所述开关传感器布置在第一壳体外部，所述短路插件活动 卡接在所述第一壳体上且位于第一电缆正上方，按下短路插件时，触碰开关传感器，第一 LED灯点亮，同时第一配电箱内的断路器发出跳闸动作。 更进一步地，所述过负荷模块包括第二配电箱和过负荷单元，所述显示装置还包 括第二LED灯，所述过负荷单元包括第二电缆、若干串联的插线板以及若干负载，所述第二 配电箱通过第二电缆连接若干串联的插线板，第二电缆由透明或者半透明凝胶包裹第二 LED灯，第二LED灯以及第二配电箱均与主控模块连接，若干负载均内置第二RFID芯片，负载 具有第一插头，插线板具有若干插孔，第一插头插入插线板的插孔，RFID天线与第二RFID芯 片通讯，主控模块感知到过负荷单元，当接入第二线缆的负荷超出主控模块预设的负荷值 时，第二LED灯点亮，模拟过负荷，同时第二配电箱内的断路器发出跳闸动作。 更进一步地，所述显示装置还包括第六LED灯和第七LED灯，所述接触不良模块包 括第三配电箱和接触不良单元，所述接触不良单元包括第三电缆、第二插座、第二插头以及 第三插头，第三配电箱通过第三电缆与第二插座连接，所述第二插头以及第三插头的外壳 均为透明或者半透明，第二插头内置与主控模块连接的第六LED灯以及第四RFID芯片，第三 插头内置与主控模块连接的第七LED灯以及第五RFID芯片，第二插头插入第二插座时，主控 模块感应到第四RFID芯片，控制第六LED灯呈红色且随时间延长亮度逐渐增强，模拟接触不 良故障发热现象，第三插头插入第二插座时，主控模块感应到第五RFID芯片，控制第七LED 灯呈白色灯光闪烁且随时间延长灯光闪烁逐渐增强，模拟接触不良故障电弧现象，第六LED 灯或第七LED灯工作的同时第三配电箱内的断路器发出跳闸动作。 更进一步地，所述漏电模块包括第四配电箱和漏电单元，所述漏电单元包括第一 插座、电缆L、电缆N、电缆PE、受潮模拟柱、炭化模拟柱、绝缘老化模拟柱以及旋转按钮，所述 第四配电箱的三相输出线分别与电缆L、电缆N以及电缆PE连接，电缆L、电缆N以及电缆PE还 分别连接第一插座的三个电极接口，所述旋转按钮接有指针，所述指针一端电连接有漏电 指示灯，所述受潮模拟柱、炭化模拟柱以及绝缘老化模拟柱的一端均与电缆L、电缆N、电缆 PE中的一根电缆连接，受潮模拟柱、炭化模拟柱以及绝缘老化模拟柱的另一端均悬空，所述 指针的另一端在旋转按钮的作用下与受潮模拟柱、炭化模拟柱或者绝缘老化模拟柱接触， 漏电指示灯亮。 5 CN 111554160 A 说　明　书 3/9 页 再进一步地，所述显示装置还包括第三LED灯、第四三LED灯和第五LED灯，所述受 潮模拟柱内置第三LED灯，炭化模拟柱内置第四LED灯，绝缘老化模拟柱内置第五LED灯，所 述指针的另一端在旋转按钮的作用下与受潮模拟柱、炭化模拟柱或者绝缘老化模拟柱接触 时，对应的LED灯亮，漏电指示灯亮。 再进一步地，所述电气火灾演示箱还包括模拟人模块，所述模拟人模块为人形结 构且体积小于等于旋转按钮体积，所述模拟人模块的手指通过电缆线与其身体内的驱动电 路连接，模拟人模块的手指与旋转按钮的指针连接，当指针的另一端在旋转按钮的作用下 与受潮模拟柱、炭化模拟柱或者绝缘老化模拟柱接触时，模拟人模块带电跳动，模拟漏电导 致的人体触电。 进一步地，所述电气火灾演示箱还包括可燃物模块，可燃物模块置于故障模块所 在线缆上，若主控模块检测故障模块所在线缆上还接有可燃物模块，则显示装置以故障模 块为中心模拟电气故障引发火灾及火灾蔓延的整个过程。 更进一步地，所述显示装置还包括第八LED灯，所述可燃物模块包括第三RFID芯 片，所述第八LED灯与主控模块连接，可燃物模块放置在电气火灾演示箱线路上时，第三 RFID芯片与电气火灾演示箱线路上的RFID天线通讯，主控模块感知可燃物模块，主控模块 控制第八LED灯点亮。 进一步地，所述显示装置还包括LCD显示屏，所述LCD显示屏与主控模块连接。 本发明还提供采用上述一种电气火灾演示箱进行演示的演示方法，所述方法包 括：当操作者将故障模块接入电气火灾演示箱线路时，主控模块检测到故障模块的接入信 号，显示装置显示故障模块接入后的现象，模拟电气线路处于不同故障。 本发明的优点在于： (1)本发明注重体验和交互，电源通过变压器转换为安全电压以后与主控模块的 电源接口连接，所有人体触摸、交互区域均采用安全电压，不会引发触电事故，不存在安全 隐患。 (2)本发明只要操作者将短路模块、过负荷模块、漏电模块、接触不良模块或者可 燃物模块接入不同场景的电气火灾演示箱线路即可模拟不同类型的电气故障及火灾发生 和蔓延情况，本发明中模拟场景、模拟电路已经搭接好，操作人员可根据自己对用电安全的 理解，将各模块放入电气火灾模拟演示箱线路上即可，不需要专业人士搭接电路，同时通过 显示装置显示模块接入以及火灾蔓延现象，直观展示整个实验过程，整个操作过程无需要 专业人员操作和讲解，适用于对社会大众进行电气火灾消防宣传。 附图说明 图1为本发明实施例所提供的一种电气火灾演示箱的架构示意图； 图2为本发明实施例所提供的一种电气火灾演示箱的短路模块一种实施方式示意 图； 图3为本发明实施例所提供的一种电气火灾演示箱的短路模块又一种实施方式示 意图； 图4为本发明实施例所提供的一种电气火灾演示箱的短路模块再一种实施方式示 意图； 6 CN 111554160 A 说　明　书 4/9 页 图5为本发明实施例所提供的一种电气火灾演示箱的过负荷模块示意图； 图6为本发明实施例所提供的一种电气火灾演示箱的接触不良模块示意图； 图7为本发明实施例所提供的一种电气火灾演示箱的漏电模块示意图； 图8为本发明实施例所提供的一种电气火灾演示箱的可燃物模块示意图。