Устройство для защиты от повреждения электроустановки в сети с заземленным источником питания

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЬ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ С ЗАЗЕМЛЕННЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ по авт.св. № 1023493, отличающееся тем, что, с целью рас-ширения его функциональных, возможk ностей путем отключения электроустановки при перемене местами фазного и нулевого проводов питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки , корпус которой занулен, релейный элемент к нулевому проводу питающей сети подключен через третий диод и дополнительно заземлен этим же выводом через четвертый диод, а противоположным выводом заземлен через сглаживающий конденсатор, причем третий и четвертый диоды по отношению к релейному элементу включены в одноименной полярности с первым диодом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

3(51) Н 02 Н 3/14

«1

3.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЮМАМ@(« („.,"

Ф

<О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1023493 (21) 3448554/24-07 (22) 10.06.82 (46) 07.08.84. Бюл. М 29 (72) И.И.Очковский (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 1023493, кл. Н 02 Н 3/14, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ

ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ

С ЗАЗЕМЛЕННЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ по авт.св. N - 1023493, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью рас-ширения его функциональных. возможно с тей путем отключе ния энек троустановки при перемене местами фазного и нулевого проводов питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки, корпус которой занулен, релейный элемент к нулевому проводу питающей сети подключен через третий диод и дополнительно заземлен этим же выводом через четвертый диод, а противоположным выводом заземлен через сглаживающий конденсатор, причем третий и четвертый диоды по отношению к релейному элементу включены в одноименной полярности с первым диодом.

1107210

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике элект робезопасности.

По основному авт.св. 1Ф 1023493 известно jcTpoAcTBО для защиты от

1 оврекцення электроустановки в сети о заземленным источником питания, содержащее подключенный между нулевым проводом сети и корпусом электроустановки релейный элемент, контакты 1р которого подключены 1в цепи управления и (или) контроля состояния электроустановки. Релейный элемент дополнительно подключен к фазному .проводу сети через первый ограничительный элемент, выполненный на резисторе, а к корпусу электроустановки — через второй orðàíè÷èòeëüíüï элемен., включающий резистор. Релейный элемент зашунтирован конденсато- 2щ ром к фазному проводу сети и к корпусу электроустановки подключен через первый диод, включенный между релейным элементом и общей точкой первого и второго ограничительных элементов, при этом второй ограничительный элемент зашунтирован BTopbIM диодом в противоположной полярности первому диоду.

Устройство по основному изобрете- 3р нию обеспечивает автоматическое отключение электроустановки от питающей сети и (или) включение цепи контроля состояния (сигнализации) при неполном илп глухом фазном замыкании на корпус электроустановки (только

35 заземленньпп для бытовых однофазных установок или и заземленныи и .зануленный для промышленных установок); при обрыве цепи заземления (для быто40 вых электроустановок) или цепи и заземления и зануления (для.промышленных установок) корпуса электроустановки и обрыве цепи заземления нейтрали питающей сети если корпус устаЭ

45 ногки заземлен непосредственно (для ,бытовых электроустановок, а также в промьш ленных установках при предшест= вующем аварийном обрыве цепи зануления корпуса); при перемене местами фазного и нулевого провода сети в

50 процессе эксплуатации электроустановки, если корпус установки заземлен . непосредственно С 13.

Однако известное устройство не 55 обеспечивает отключения электроустановки от питающей сети и(или) включения цепи контроля состояния электроустановки при перемене местами фазного и нулевого провода питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки, корпус которой занулен, так как релейный элемент остается зашунтированным через корпус установки и бывший нулевым, а таперь ставший фазным, провод питающей сети.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем отключения электроустановки при перемене местами фазного и нулевого проводов питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки, корпус которой занулен.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты от повреждения электроустановки в сети с заземленным источником питания релейный элемент к нулевому проводу питающей сети подключен через третий ! диод и дополнительно заземлен этим же выводом через четвертый диод, а противоположным выводом заземлен через сглаживающий конденсатор, причем третий и четвертый диоды по отношению к релейному элементу включены в одноименной полярности с первым диодом.

На фиг. 1 и 2 приведены принципиальные электрические схемы устройства для защиты от повреждения электроустановки в сети с заземленным источником питания„ релейный элемент которого дополнительно заземлен через четвертый диод и сглаживающий конденсатор.

Устройство для защиты электроуста новки (например, токарного станка, технологической линии, электродрели, стиральной машины и т.п.) содержит релейный элемент 1, подключенный меж. ду фазным 2 и нулевым 3 проводами сети через однополупериодный выпрямитель, включающий последовательно подключенные между Аазным проводом

2 сети и релейным элементом 1 первый ограничительный элемент, выполненный на резисторе 4, и первый диод 5, и подключенный между общей точкой б диода 5 и релейного элемента 1 и нулевым проводом 3 сети сглаживающий конденсатор 7.

Устройство содержит также второй ограничительный элемент, включающий резистор 8, подключенный одним выводом к заземленному (или зануленному) корпусу 9 электроустановки. Вто1107210 рым выводом второй ограничительный элемент подключен к общей точке 10 резистора 4 и диода 5 однополупериодного выпрямителя. При этом контакты

11 релейного элемента 1 подключены в цепи управления и (или) контроля состояния электроустановки (условно не показано, так как схемное выполнение этих цепей может быть любым).

Второй ограничительный элемент может быть снабжен вторым резистором

12, подключенным последовательно с первым резистором 8 и зашунтированным замыкающими контактами кнопки 13 включения. Второй ограничительный элемент зашунтирован вторым диодом

14 в противоположной полярности однополупериодному выпрямителю.

Однополупериодный выпрямитель снабжен вторым защитным резистором

15 и вторым диодом 16, последовательно подключенными между фазным про.— водом 2 сети и первым резистором 4, и вторым сглаживающим конденсатором

17, подключенным между общей точкой

18 диода 16 и первого резистора 4 однополупериодного выпрямителя и нулевым проводом 3 сети.

Предлагаемое устройство может быть снабжено вторым релейным элементом 19, ток срабатывания которого меньше тока срабатывания первого

J релейного элемента 1 и который подключен последовательно с первым релейным элементом 1 (после него или перед ним не имеет значения) между однополупериодным выпрямителем и нулевым проводом 3 сети и зашунтирован замыкающими контактами 20 первого релейного элемента 1, при этом контакты 21 второго релейного элемента 19 подключены в цепи контроля исп-. равности схемы устройства (подключенные между фазным 2 и нулевым 3 проводами сети ограничительные резисторы 22 — 24, диод 25 и сигнальные лампочки 26 "Схема исправна" и 27

"Схема не исправна"). Цепь контроля исправности может быть любой (световой, звуковой, комбинированной).

Кнопка 28 отключения служит для дистанционного отключения электроустановки от сети (в этом случае устройство работает аналогично обрыву цепи заземления (зануления) корпуса, и электроустановка отключается}.

Предохранители 29 и 30 предохраняют схему устройства от возможных коротких замыканий.

Вилка 31 служит для подключения к схеме устройства источника питания, а клемма 32 — для подключения устройства к заземленному или зануленному корпусу 9 электроустановки, В отличие от известного устройства релейный элемент 1 к нулевому проводу 3 питающей сети подключен через третий диод 33 и дополнительно заземлен (фиг.. 1 и 2) тем же выводом через четвертый диод 34, а противоположным выводом — через сглаживающий конденсатор 35, при этом диоды 33 и

34 по отношению к релейному элементу

1 включены в одноименной полярности с диодом 5. При необходимости последовательно с диодом 34 может быть включен orðàíè÷èòåëüíünr резистор 36 °

f0 l5

20 личин релейного элемента 19, устройство полностью обладает самоконтролем. Аналогично устройство обладает самоконтролем при обрыве фазного 2 или нулевого 3 проводов питающей

Устройство работает следующим образом.

При подключении к схеме устройст25 ва источника питания при помощи вилки 31 в указанной полярности (фиг ° 1 и 2), а клеммы 32 к зануленному корпусу- 9 электроустановки как в сети с заземленным (фиг. 1), так и с изолированным (фиг. 2) источником питания, релейный элемент 1 не включается (ток через него меньше тока срабатывания, но больше тока отпускания) и не шунтирует своими замыкающими кон35 тактами 11 исполнительный элемент, схемы управления электроустановки.

Поэтому электроустановка подключается в своей сети питания (не показано), При этом ток через второй релейный элемент 19 больше его тока срабатывания и он размыкает свои размыкающие контакты 21 и замыкает свои замыкающие контакты 21 (горит зеленая лампочка 26 "Схема исправна"), При

4 обрыве любого из элементов 15, 4, 17, 7, 16 и 5 или пробое диодов 16 и 5 и конденсаторов 7 и 17 второй релейньпi элемент 19 отпускает и замыкает свои размыкающие контакты 21 (горит красная лампочка 27 "Схема не исправна ). .При пробое же одного из резисторов 15 или 4 срабатывает репейный элемент 1 и отключает электроустановку. Таким образом, при на1107210 сети (не горит ни одна из лампочек

26 и 27, при этом электроустановка не работает).

В отличие от известного устройства при перемене местами фаэного 2 5 и нулевого 3 проводов (провод 2 стал нулевым, а провод 3 — фазным) в процессе эксплуатации электроустановки в сети с заземленной нейтралью (фиг. 1 и 2, провод 2 заэемлен) и зануленым корпусом электроустановки через диод 34 на землю открывается путь постоянному току от фазного напряжения на корпус электроустановки через релейный элемент 1 той же

15 полярности, что.и от источника питания. Это эквивалентно увеличению сопротивления второго ограничительного элемента. При этом суммарный ток через релейный элемент 1 увели20 чивается и релейный элемент 1, вклю1 чаясь при достижении тока через него величины тока срабатывания, замыкает свои контакты 11 в цепи управления и (или) контроля состояния элект25 роустановки, тем самым отключает установку от сети питания и (или) включает аварийную сигнализацию.

При этом третий диод 33 предотвращает фазное короткое замыкание на землю (фиг. 1) или нулевой провод питающей сети (фиг. 2), а сглаживающий конденсатор 35 обеспечивает сглаживание пульсаций выпрямленного тока через релейный элемент 1 и диод 3g

34.

В остальном устройство работает аналогично известному устройству.

При обрыве цепи зануления (или заземления) корпуса 9 электроустановки (или цепи заземления нулевого провода для электроустановок в сети с заземленным источником питания и заземленным корпусом) разрывается шунт 4 релейного элемента 1, содержащий последовательно подключенные диод 5, резисторы 12 и 8, предохранитель 30, корпус 9, цепь зануления корпуса 9 {цепь заземления корпуса 9 и цепь заземления нулевого провода 3 для электроустановок в сети с заземленным источником питания и заземленным корпусом), нулевой провод 3. Релей ный элемент 1 срабатывает и своими замыкающими контактами 11 отключает цепь управления и (или) включает цепь контроля состояния (аварийной сигнализации) электроустановки. Таким образом, исключается возможность появления напряжения на корпусе 9, т.е. возможность работы электроустановки в аварийном режиме и возможность поражения обслуживающего персонала электрическим током.

Если же такого обрыва не происходит, но происходит фазное замыкание на корпус любой фазы источника питания электроустановки, то через ограничительный элемент (резисторы 8 и

12), диод 5 и непосредственно через диод 14 на релейный элемент 1 поступа ет ток одноименной полярности с его рабочим током (эквивалентно увеличению сопротивления шунта, так как в этом случае через шунт поступает ток противоположной полярности, чем от однополупериодного выпрямителя) и релейный элемент I срабатывает и своими контактами 11 отключает цепь управления и (или) включает цепь контроля состояния электроустановки аналогично изложенному.

Аналогично устройство отключает электроустановку и (или) включает аварийную сигнализацию при перемене местами фазного и нулевого проводов сети в процессе эксплуатации электроустановки в сети с заземленным источником питания, корпус которой заземлен. В этом случае ограничительный элемент шунтирует через цепи заземления корпуса и нулевого провода 3 на релейный элемент 1, а цепь из последовательно подключенных резистора 15, диода 16 и резистора 4, что приводит к срабатыванию релейного элемента 1.

Известное устройство не чувствительно к изменению полярности питающей сети, если корпус электроустановки занулен, так как релейный элемент в любом случае остается зашунтированным под постоянным напряжением и электроустановка не отключается от питающей сети.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает защиту электроустановки, корпус которой эанулен, от перемены местами фазного и нулевого проводов в процессе эксплуатации, при этом при осуществлении остальных видов защит функционирование известного устройства не нарушается. Это, в свою очередь, повышает надежность за счет исключения эксплуатации в

7 1107210 8 аварийном режиме) и повышает безопас- ее эксплуатации за счет исключения ность эксплуатации электроустановки. необходимости ремонта или замены эле

А высокая надежность эксплуатации электроустановки после работы в .электроустановки снижает стоимость аварийном режиме. 107210

ВНИЩЩ Заказ 5770/38 ТиРаж 614 Нодписиое

Филиал ШШ "Патеит", г.Ужгород ул.Проектиае, 4