Устройство для защитного отключения

Устройство для защитного отключения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 5507I6

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.02.74 (21) 1997397/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания Об.04.77 (51) М. Кл.2 Н 02Н 3/16

Н 02Н 5/12

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Валуев и А. И. Осиновский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

Изобретение предназначено для защиты человека от поражения электрическим током при эксплуатации и ремонте электросетей и электроустановок в промышленности и сельском хозяйстве.

Известны устройства для защитного отключения, предназначенные для защиты человека от поражения электрическим током в электроустановках с изолированной нейтралью в условиях повышенной опасности (1).

Известны также устройства для защитного отключения, содержащие расположенный у питающей сети датчик, реагирующий на несимметрию фаз относительно земли, выход которого подключен к согласующему блоку, соединенному с исполнительным органом (2).

Принцип действия известного устройства заключается в следующем. При прикосновении человека к одной из фаз электроустановки относительно земли происходит искажение симметрии фазных напряжений относительно земли, которое выделяется датчиком, представляющим собою трансформатор тока нулевой последовательности.

Появившийся во вторичной обмотке датчика сигнал поступает на согласующий блок, выполненный в виде усилителя. Усиленный сигнал приводит к срабатыванию исполнительного органа.

Известное устройство работает неэффективно. Это объясняется тем, что для срабатывания устройства при прикосновении человека необходимо понижать уставку, чтобы обеспе5 чить условия электробезопасности. Однако при пониженной уставке ухудшается помехоустойчивость, поскольку возможны ложные срабатывания исполнительного органа, обусловленные в частности изменением потребля1О емой мощности и других параметров нагрузки. Частые отключения электроустановки отрицательно сказываются на производственном процессе. В связи с этим приходится уменьшать чувствительность устройства защитного

15 отключения, т. е. повышать уставку, однако это приводит к невыполнению критериев электробезопасности, т. е. снижает эффективность устройства.

Для повышения эффективности защиты человека от поражения электрическим током и помехоустойчивости в предлагаемое устройство, содержащее датчик, реагирующий на несимметрию фаз относительно земли и расположенной в непосредственной близости от пита2G ющей сети, выход которого подключен к согласующему блоку, и исполнительный орган, дополнительно введен второй датчик в виде электрода, установленного на теле человека, выход которого через усилитель и канал связи

550716 подключен ко второму входу логического блока, к первому входу которого присоединен выход согласующего блока, а выход логического блока, выполненного на последовательно соединенных пороговом элементе, элементах

ИЛИ и И, соединен с исполнительным органом. В качестве канала связи может быть использована радиолиния.

Ьлок-схема описываемого устройства показана на чертеже.

На питающей сети 1 установлен датчик 2, реагирующий на нарушение нормального режима работы сети. Сигнал с датчика 2 через согласующий блок 3 поступает на первый вход

10 логического блока. Логический блок содержит пороговый элемент 4, элемент ИЛИ 5 и элемент И 6. С сетью соединена электроустановка

7, на которой работает человек на чертеже обозначен позицией 8). На теле человека поверх белья или одежды установлен датчик 9, сигнал с которого по каналу связи 10 поступает на второи вход логического устройства.

Выход логического устройства соединен с исполнительным органом 11, отключающим сеть 1. ,Э

Защита человека происходит следующим образом. 11ри соприкосновении человека с токоведущими частями электроустановки 7 нарушается нормальный режим питающей сети. ,Цатчик 2, измеряющий сопротивление изоля-, З0 ции фаз сети относительно земли, вырабатывает первый аварийный сигнал. В качестве датчика 2 может использоваться широко известный трансформатор тока нулевой последовательности. 1ерез согласующий блок 3 первый аварийный сигнал подается на первыи вход логического устройства, с которым соединены вход порогового элемента 4 и один из входов элементов И 6. Одновременно с соприкосновением с токоведущими частями тело че- 40 ловека 8 начинает излучать электрические колебания с частотой, питающей электроустановку сети. Датчик 9, выполненный в виде плоского электрода, является антеннои, воспринимающей эти колебания. Усилитель, соединенный с датчиком 9, вырабатывает второи аварийный сигнал, которыи по каналу связи

11, выполненному в виде радиолинии подается на второй вход логического устройства, с которым соединен второй вход схемы ИЛИ 5.

Логическое устройство вырабатывает результирующий аварийный сигнал в двух случаях: а) первый аварийный- сигнал мал и не приводит к срабатыванию порогового элемента 4, но на входе схемы И имеются оба аварийных сигнала, в результате на выходе схемы вырабатывается результирующий аварийный сигнал; б) в результате замыкания фазы сети на землю первый аварийный сигнал имеет большой уровень, что приводит к срабатыва- 60 нию порогового элемента 4, выходной сигнал которого через схему ИЛИ 5 поступает на вход схемы И. Поскольку на схему И поступают два сигнала, эта схема срабатывает и вырабатывает результирующий аварийный сигнал, С выхода логического устройства результирующий аварийный сигнал поступает на исполнительный орган ll, вызывая его срабатывание и отключение сети 1 питающей электроустановку.

Предложенное устройство защищает человека от поражения электрическим током более успешно, чем известное. Это объясняется тем, что два датчика, один из которых находится на сети, а другой установлен на теле человека, реагируют на различные физические явления.

Использование таких датчиков делает устройство комплексным и придает ему новые качества, повышая эффективность и помехоустойчивость. Срабатывание исполнительного органа в случае прикосновения человека к сети происходит только при наличии двух сигналов на входах логического блока, тем самым чувствительность расположенного на сети датчика можно существенно повышать, не увеличивая число ложных срабатываний. l ак как помехи, поступающие на входы логического органа с выходов датчиков, имеют различные статистические характеристики, то оказывается возможным повысить помехоустойчивость устройства защитного отключения.

Фор мула из о бретения

Устройство для защитного отключения, содержащее датчик, реагирующий на несимметрию фаз относительно земли и расположенный в непосредственной близости от питающей сети, выход которого подключен к согласующему блоку, и исполнительный орган, о тл ичающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты человека от поражения электрическим током и помехоустоичивости, дополнительно введен второй датчик в виде электрода, установленного на теле человека, выход которого через усилитель и канал связи подключен ко второму входу логического блока, к первому входу которого присоединен выход согласующего блока, а выход логического блока, выполненного на последовательно соединенных пороговом элементе, элементах ИЛИ и И, соединен с исполнительным органом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Ф. Я. Мотуско. «Защитные устройства в электроустановках», «Энергия» М., 1973, стр.

180 †1.

2. Н. В. Шипунов. «Защитное отключение», «Энергия», М., 1968, стр. 79 (прототип).

550716! 1

Составитель Л. Васькова

Техред И. Карандашова Корректор Л. Денискина

Редактор С. Хейфиц

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 692/16 Изд. М 275 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5