Способ защитного отключения и устройство для его осуществления

Способ защитного отключения и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 030277 (2!) 2448235/24-07 с присоединением заявки ¹

К„з

Н 02 Н 3/16

02 Н 5/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.80 Бюллетень № 36

Дата. опубликования описания 3009.80 (53) УДК 621.316. .925 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.Л. Штейнер и С. Н. Карелин

Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда и техники безопасности черной металлургии (7!) Заявитель

Ф.ат» (S4 ) СПОСОБ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ!

Изобретение относится к области

Защиты человека от действия,электрического тока, основанной на формировании отключающего сигнала по току

s теле человека и может быть приме- 5 неко для устройства защитного отключения в различных электроустановках напряжением до 1000 В во всех отраслях народного хозяйства.

Известны способ защиты человека !О и устройства, его реализующие, описанные в (1), (2) .

Прототипом предлагаемого способа;. и уетройства, являются способ защитного отключения, при котором контро- j5 лируют протекание тока в теле человека и по этому току формируют отключающий сигнал, который затем по каналу связи подают к выключателю приводимой в действие человеком электричес- 20 кой нагрузки, вызвавшей протекание тока в теде человека, и устройство для его осуществления P) .

Недостатком этого способа является отсутствие избирательности (селек-25 тивности) отключения при работе человека на механизмах с несколькими электрическими нагрузками, которые он должен приводить в действие одновременно. 30

Как правило, на производстве человек приводит в,действие не одну, а одновременно несколько электрических нагрузок. Например, машинист мостового электрического крана приводит в действие одновременно электроприводы механизмов передвижения моста, тележки подъема и механизм включения электромагнитной плиты.

Однако датчики тока, протекающего в теле человека, попавшего под напряжение, не могут указать, какой именно нагрузкой вызвано протекание тока в теле, то есть не известно, в цепи какой из нагрузок человек попал под напряжение.

Поэтому при протекании тока через человека приходится отключать общий сетевой выключатель, осуществляющий питание всех электрических нагрузок, приводимых в действие человеком, в том числе и той, которой вызвано протекание тока в теле человека (например, выключатель электроснабжения всего крана).

Однако в ряде случаев не допускается внезапное отключение всех нагрузок, которые человек приводит в действие, так как это может привести к еще более тяжелым последст767888 виям. Например: - c íÿòêé напряжения с электромагнитной плиты крайа чревато опаскостнаьпю "падейсинят груза и Кри 1ическими последствиями, снятие напряже-" ния с механизма опрокидывания ковша, с расплавленным металлом может при вести к зыбросу жидкого металла на рабочую плошадкур снятие напряжения с вспомогательных электроприводов црокатного стана во .время прокатки — к аварии с большим ущербом.

С этих и многих других нагрузок напряжение может быть снято исклю- чительно в тех случаях, когда они яваЛкяюатсй источником тяжелого пора- жения человека,. но их нельзя отклю- чать; если источником поражения является другая нагрузка, котс рой од новременно управляет человек.Целью предлагаемого технического решения является обеспечение избирательности (селективности) защитного отключения, когда из всех нагру " зок, одновременно приводимых в действие человеком, требуется отключить. только ту, которой вызвано протекание тока через человека.

Эта цель достигается тем, что в известном способе защитного отключения., основанном на измерении величины тока, протекающего через человека, сравнении его с эталонной величи ной и формировании отключающего сиг- нала при превышении измеренной величины над эталонной; дополнительно из меряют сигнал нулевой последовательности в цепи питания каждой нагрузки и формируют отключающий сигнал на BHKJIlo÷àòåëü только той нагрузки, s цепи питания которой зафиксирован сигнал нулевой последовательностни.

Отключающий сигнал попадает к выключателю любой из нагрузок, приводиМых воздействие человеком, и Вызывает его отключенйе при следующих условиях:

1. Через тело человека протекает ток.

2. В цепи соответствукщей нагруз1 ки выявилась несимметрия Фазных токов или напряжений (ток или напряжение

1 нулевой . последовательности ) ..

Иэвестйо„что источником возникновения или изменения степени несимметрии фазных токов или напряжений

Могут служить: прикосновение человека к Фазе, изменение сопротивления изоляции сети и ряд других обстояФ . тельств.

По. по дебадансу фанных токов

-или напряжений еще -нельзя однозначно утверждать о попадании человека пбд напряжение.

Напротив, попадание чеЛовека под напряжение в какой-то цепи всегда

II сопровождается дебалансом фазных токов или напряжений в этой цепи.

Последнее обстоятельство позволяет утверждать, что если человек по- к пал под напряжение (1-ое условие), то в цепи нагрузки, вызвавшей протекание тока, в человека следует ожидать несимметрию разных токов или напряжений (2-ое условие).

5 При этом информация от датчиков .несимметрии фазных токов или напряжений о попадании человека под напря« жение в цепи той или иной нагрузки становится достоверной только при одновременном получении сигнала с датчика тока "в теле человека.

Для реализации предложенного способа предлагается устройство, содержащее датчики тока на теле человека и выключатели электрических нагрузок, а также дополнительно введенные датчики сигнала нулевой последователь"ности в цепях питания электрических нагрузок и логические элементы И по числу электрическнх нагрузок, причем

2О выходы указанных датчиков тока подключены к первым входам соответствующих логических элементов И, вторые

Йходы которых подключены к датчикам

- сигналов нулевой последовательности, 25 а выходы логических элементов И соединены с выключателями электрических нагрузок.

Таким образом, логические элементы И играют роль замков каналов переЗО дачи отключакщего сигнала.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется на фигуре, где:

1 - человек, приводящий в действие электрические нагрузки;

2,3,4 - электрические нагрузки, приводимые в действие человеком, 5 — датчики" тока в теле человека, б †. общесетевой выключатель, ° 7,8,9 — выключатели электрических нагрузок, 4О 10,11,12 — каналы передачи отключающего сигнала, 13,14, 15 - логические элементы И (замок канала передачи), 1б,17,18 - датчики несимметрии

45 Фаз ных токов или напряжений в ответвлениях к нагрузкам (датчики тока или напряжения нулевой последовательности).

Предположим, что человек попал под

50 напряжение в цепи нагрузки 4.

Сигналы от датчиков тока в теле человека 5 через каналы передач 10, 11, 12 будут поданы на входы логических элементов 13,14,15.

В результате прикосновения человека к фазе нагрузки 4 в цепи этой нагрузки возникнет несимметрия фаз. ных токов и напряжений. Сигнал с датчика несимметрии Фазных токов или напряжений .18 будет подай на второй вход логического элемента H 15.

Следует заметить, что прикосновение человека к фазе нагрузки 4 не вызывает несимметрии фазных токов

65 и напряжений в цепях других нагрузок .

767888

Формула изобретения о

Составитель Л. Васькова

Редактор Д.Мепуришвили Техред Н. Граб Корректор;М.Демчик

Заказ 7214/49 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

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

Фи,пйал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2 и 3, поэтому на выходе датчиков

16 и 17 сигнал не поступает.

Поскольку из всех логических эле- ментов И два входных сигнала поступили только на элемент 15, то только на его выходе появится отключающий сигнал, который и подается на выключатель 9 нагрузки 4.

Таким образом, сигнал с датчика

18 открыл канал для передачи отключающего сигнала только к выключателю 9 нагрузки 4, вызвавшей протекание тока в человеке, что обеспечило требование по избирательности отключения нагрузки.

Устройство может быть выполнено при любом числе нагрузок, которые приводятся в действие человеком.

1. Способ защитного отключения, .основанный на измерении величины тока, протекающего через тело человека, сравнении его с эталонной величиной и формировании отключающего g5 сигнала в случае превышения измеренной величины над эталонной, о т л и- . ч а ю щ и.й с я тем, что, с целью обеспечения избирательности отключения при работе с несколькими элект- jg рическими нагрузками, одновременно приводиьыми в действие человеком, дополнительно измеряют сигнал нулевой последовательности в цепи питания каждой электрической нагрузки и формируют отключающий сигнал на выключатель .только той электрической нагрузки, в цепи питания которой зафиксирован сигнал нулевой последов атель нос ти .

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее датчики тока на теле человека и выключатели электрических нагрузок, приводимых в действие человеком, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в него дополнительно введены датчики сигнала нулевой последовательности в цепях питания электрических нагрузок и логические элементы И по числу электрических нагрузок, причем выходы указанных датчиков тока подключены к первым входам соответствующих логических элементов И, вторые входы которых подключены к соответствующим упомянутым датчикам сигналов нулевой последовательности, а выходы логических элементов И соединены с соответствующими выключателями электрических нагрузок.

Источники информации, принятые во внимание при эксйертизе

1. Патент США Р 3706008, кл. Н 02 Н 3/16, 1971

2. Патент CQIA Р 3784842, кл. H 02 H 3/16, 1972 (прототип).