Устройство защитного отключения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и позволяет отключать напряжение сети при касании человека к токоведущим частям электроустановок. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости . Это достигается тем, Что благодаря подавлению импульсных помех исключены ложные срабатывания устройства. При нажатии кнопки 10 включается реле исполнительного органа (ИО) и его контакты 7 подключают электроустановку к сети При производстве коммутаций в сети на выходе датчика 1 появляются короткие импульсы помех (ИП), которые проходят через усилитель 2 и закрывают 3° bo время действия ИП происходит заряд конденсатора . Параметры заряд ой цепи выбирают такими, чтобы за время действия наиболее длительной Иь напряжение на входе порогового элемента 5 не успело достигнуть порога его отключгния. Поэтому при действии помех элемент 5 остается открытым, а ИО включенным. С другой стороны, naf.-j- метры зарядной цепи таковы, что даже при минимальной длительности сигнала опасности, который также закрывает ключ 3, конденсатор успевает зародиться настолько, что элемент 5 закрывается и ИО отключает электроустановку от сети0 1 ил. 3 f-fa # О. СЛ СО со СЈ

к 1) Н 02 Н 3/16 7/08

К AВТСРСЕС vi, С:*:-М,Г 7ЕЛЬСТЫУ

С (Д ф

ГОСУД/РСТГ;..РИЗЙ HG:,%ТЕТ

По Y.-:.":лРЕ сь:.;ЯМ И С)тНРЬ1тилм

ПРИ П МТ СС (21) 4808333/07 (22) 11.01.90 (46) 15.01.92. Бюл. И 2 (71) Ново;.ибирский электротехнический институт (72) B.H. Попов, С.П. Савиных и В.Г. Сиводедов (53) 621.316.925(088.8) (56) Автооское свидетельство СССР

iP 1149341, кл. Н 02 H 3/16, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Г 855029, -. Í 02 k 3/16. 1979. (54) УСТРОЙСТВО Hl@HTH010 OTKJNQEHHR (57) Изобретение относится к электротехнике и позволяет отключать напряжение сети при касании человека к токоведущим частям электроустановок.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. Это достигаетс тем, что благодаря подавлению импульсных помех исключены ложные срабатывания устройства. При нажатии кнопки 10 включается реле исполнительного органа (ИО) и его контакты 7 подк : чают электроустаHQBку к сети. Пр производстве коммутаций в сети на выходе датчика 1 появляются короткие импульсы помех (ИП), которые проходят через усилитель 2 и закрылают ".люч 3. Ьо время действия ИП происк=дит заряд конденсатора 4. Параметры заряд ой цепи выбирают такими, чтобы за время действия наиболее длительной И< напряжение на входе порогового элемента 5 не успело достигнуть порога его отключения, Поэтому при действии помех элемент 5 остается открытым, а ИО включенным. С другой стороны, па, метры зарядной цепи таковы, что даже при минимальной длительности сигнала опасности, который также закрывает ключ 3, конденсатор успевает зар диться настолько, что элемент 5 закрывается и ИО отключает электроустановку от сети„ 1 ил.

1 70 - 3 3

Иэс . рете14"4е Относится к: еf

3i",I!IHTI 1елавека От flopñ :; ;:!н, ч Олск1

РИЧЕСКИ 4 ТОКОМ. 5 (ЕЛЬЮ Н О ЗРСТСНИЯ ЯВГ ".ОТСЛ ПО 1;;;О ние пом хоустойчилости.

Нд чс ртю4е иэобр ". -На схема уст ройство эа"".4тнОГО Откл сченип

Устройство содер:;4нт p,,"þf< f тока, O усили--ль 2, клач 3, 1<ои,енсатор 4 даухполюсный пороговый элемент 5 и исполнительн-=:й! Ор; ан 6 °

Датчик 1 тока устаноел н нэ входе усилителя 2, выход которого соединен 35 с входом клоча 3. Иех(ду выходньгми клеммами ключа включен конд нсатор 4 °

Ъ

Одна из выходных клемм клйча через пороговый элемент 5 соединена с входом исполнительного органа б, вы- s( ходные контакты 7 которого включены между клеммами сети 0 и электроустановкой в зоне за ;,ити.

Датчлком 1 тока может слух<ить, налричер, 1рансФорматор тока нулевой последовательности.

Усигитсль 2 и кляч 3 могут 6ыть выполнены на микросхемах и Си (как покаэ-.Но на чертеке) на транэнсторак.

Порог закрывания ключа 3 долэен удоа" 30 летзорять условия где I„ „ " ток закрывания кгяча 3; 35

Т„ - амплитуда тона уставки (иинимзльнО8 значение тока нулевой послодоэател. ности, которое должно вызывать автоматическое отключение 40 эгектроустаноаок в зоне эащ,;ты)

K> T Ó K -!

t 45

В ка(тле двухполюсного г,Орог .,of o эла."а: га 5 мо.хно использовать динистср илл стеб:.литрон, )

Исг1олнительн= и Орган б мохгно ьы" полнить на тир .!OTopav О,Гро:.1х ls;;I (-:" ".;3. ка;< 1о,(; эано 3 чертежа) в виде тр ;нлэ fc Tof. t .. co ycHâHòãëë, нагружен..оro "-I;(oI4,;:ктОР ;;l!4 Ре .3, I;;..4 этом

MoTI:3 реле (I под л,с! = и- к еы:.:Оду

".".!. ь" . f!II чере.": л киро. 1,< и !o (ОН/ то.,, 4 fi ; (!, у,е, ы l а (1 „:; j анап,.и пуска, 1(. < Ров,СТВО Ра 2ОТ„ -. Г СЛ„,",,", ИМ ОО» ра Он °

I, Ч ГСУ ТСТ:3 »и "С-.д H„ ij ". НЖСЛЕ» ! Oi::. 1 ОЛЬНС ТИ В КО - TPOi Л,, М С .1 СсТИ н :4 О сутствии пс :х с - гноила на f.bl»

;:О.".,а Да icI!4. . 1 4 Тол. : i43T -.rIP. 4;" НЛЕ см.". .Нип, поступа,,-. . Н,4 - -" ó гран" э .4сгорз ус,,латслгл 2, OGe.fI(. йжает про»он. I;ие чс 3 н гG тока л годарн и ;У КямЧ 3 i!"э.".СДИТСЛ В ОТ . .-ITS!. 3 СОС l CilI".1Л ф 0ТКР ч1Ы Та КЪа П . О) ОаЬ ..I ЭЛЗ» ! нт 5 и ус..л:4тель ксполн.:тол. Ного

Орг чэ 6 И и н "ь"стии кнопки 1! Пус» ка ылячается реле лсполннтельного срга ла 6, замыкаются его блок1лровочниа контакты !0 и :

Г . 4 КОМ4лутац"4лх в питах1ей сети ов .4141<аят импульсы тека нулевоии» последоаателы4ост14, создаю,;ие помехи устройстаагл за-.итнаго отключения.Р " -. тельность эти.-. Импульсов мокнет достигать 43скольклх микросекунл. а амплит„-дэ Обычно превышает амплиту.,у тока устааки В связи с этим прелы ." -л на „тля действия к 31ульсоа г; трама с«ор к .уча 3 эакдыоаетсл tipH эакрьлсм ткана ciao;:е клэча 3 !IpoHcxoдит. заряд ;:с:- . вЂ,ансэтора от. источника питания устрОйства Е через сопротивлен. е нэгруэки.кляча 3 (Е „) и через сопротивления послсдэвательно соединенНЫХ ОТКРЫТОГО ПОРОГОВОГО ЭЛЕ лсита 5 (Еп„, и вхоДного ссаРотивленил исполнительного Органа б (?. х;4). В результате заряда кондесатора 4 происходит снижение напряжения м:"(ду полка.;и по.:огово:-о элемента 5, продолжиTi ность эсрядч) О )ходимая для снимения напряления на порогово,.; элементе 5 до пор га его закрывания

Б, л, пред тааляет собой время дейст=.лн пр,;.;эра зацитнаго Отключения, т -.к ((датчк:;, у-.:.4лит "ль и I(gil4 пр : ктич "ски бе3 ::н" рtpо» "- < аки -4 Об р.-, Ом, Осли эре, л"I дай-..1ния прибзра ,... л 1итf!GI О Откл ч "ния, - !: бррать Голь (. е МЗКСГ(Глальнпй д; ительно(.ти импульса «-;О;:а.(„i и усг .. .;=". гь Сн":Монин ем;<Ост кон.,;=исатора 4 и реэуль.г,грую-!.,- го э ;;) щ" .о соп GTHÐë..f4iië лы "а» /,(c1 33 ""Н ГО 41 3 1,"Яд 1J t f;CI1И В СОО (ЬОТСТ

В,.. f: 1 Ч Н .."Л -, 14 С Г Ол Ь 3 У Я СО"

ОТН< " - НИЕ И

"гР ъ.ъ 1

" 1 О 6Х И

5 17059

I где с - напряжение-питания устройства; Р.в ц(Р.-:;;+ о„.. ) — - результируюлее со ек "п,g ",у.ц 5 противление зарядной цепи;

С -"емкость конденсатора 4, то за врекя действия импульса помехи напряжение на входе порогового элемента .не успевает лостигнуть порога его закрывания и локного срабаты",àíèë не произойдет, По окончании импульса помехи напряжение на входе порогового элемента 5 б™утро возРастает до нап- 15 ряжения источника питания Е за счет разряда конденсатора 4 через "открывшийся тран èñòîð ключа 3 и устройство оказы ается в исходном состоя ;;;и, В случае прикосновения к токове- 20 дудим ча<.TRM электроустановки человека ° стояцего на земле или имею=„его связь с заземленными частями электрооборудования, возникает ток нулевой послдоваталь юсти, имею.,ий Форму на- ?5 пря .- ния сети, т.е. представляющий собой синуссиду с частотой 50 Гц.

Если уровиь этого тока преьыаает уставку, которая выбирается иэ условий безопасности, ключ 3 закрывается. о

При частоте сигнала 50 Гц продолжи. тельность закрытого состояния ключа

3 составляет единицы миллисекунд.

Чтобы исключи ь возможность пропуска сигнала опасности, значение г вы- 35 л бирается мень@а его минимально длительности,,поэтому за время действия сигнала опасности пороговый элемент 5 успевает закрыться> закрывая тем самым транзистор исполнительного 40 органа 6, обмотка 9 реле исполнительного органз 6 обесточивается, размыкаются ег-. силовые контакты 7 и бло. кирующие контакты 10. Опасное напряжение с электроустановки снимается. 45

Основные элементы предлагаемого устройства обладают, как и элементы прототипа, свойством самоконтроля испр;BHocTff, При обрыве любой из цепей устройства flpoHcxo„"èò отключе- 50 ние электроустановки от сети.

Предлагаемое устройство способно устойчиво @yнкционировать в условиях действия импульсных помех, благодарв 55 их полному подавлению при помоци введенного в схему ключа и соответствующего подкл.-1ч ния конденсатора и норм о oro элемента. 0 устройстве-прототипе никаких сре, ств подавления помех не гредусмотрено, потому оно способно производить ложное oTключение электроустановки от питающей сети.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокои похехоустойчиьостью по сравнению с устройством-прототипом, формула и 3 о б р с т е н и я

Устройство защитного отключения, содержа,,åå датчик тока, усилитель, двухполюсный пороговый элемент, конденсатор и исполнительный орган, вход которого соединен с одним из полюсов порогового элемента и истэчника питания, а даткик тока установлен на входе усилителя, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введен ключ, вход которого соединен с выходом усилителя, причем между выходными клеммами ключа включен указанный конденсатор, одна иэ выходных клемм ключа соединена такие с вторым полюсом порогового элемента, порог которого удовлетворяет условию л

СпР а E () ° p

R .о

М К„+ Riiи где U A - напряжение закрывания гороГового элемента

Е - напряжение питании устройства;

Rд - сопротивление открытого порогового элемента;

R „и- входное сопротивление uch полнительного органа;

cq- время действия прибора защитного о сглчения данного устройства;

R8.K(Rf„q+ P.гу g)

R> " †- результируюР „„1 . „,+ „, щее сопротивление зарядной цспи;

R H <- сопротивление нагрузки ключа;

С - емкость конденсатора.