Устройство для защиты электроустановки от попадания на ее корпус опасного напряжения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ ПОПАДАНИЯ НА ЕЕ КОРПУС ОПАСНОГО НАПРЯЖЕДИЯ по авт.св. № 980204, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем отключения электроустановки при неполном или глухом фазном замыкании -на корпус электроустановки фазы, одноименной с фазой питания устройства , при перемене местами в процессе эксплуатации фазного и нулевого провода питающей сети с заземпенной и незаземпенной нейтралью (аварийный режим) при изолированном от земли корпусе электроустановки, релейный элемент другим выводом подключей к нулевому проводу питающей сети через диод и дополнительно подключен к фазному проводу питающей сети также через диод, причем указанные диоды по отношению к релейному элементу включены одноименными электродами в одном направлении с диодом первого ограничительного элемента , при этом между общей то :кой первого ограничительного элемента и размыкающих контактов релейного (Л элемента и фазным проводом питающей сети подключен сглаживающий конденС сатор . е

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19у (1И

3(5п Н 02 Н 3 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCXOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ м э» р ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 980204 (21) 3444926/24-07 (22) 28.05.82 (46) 15.08.84. Бюл. II- - 30, (72) И.И.Очковский (53) 621.3 16.925 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 980204, кл. Н 02 Н 3/.14, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ ПОПАДАНИЯ НА

EE КОРПУС ОПАСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт.св. Р 980204, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем отключения электроустановки при неполном или глухом фазном замыкании .на корпус электроустановки фазы, одноименной с фазой питания устройства, при перемене местами в процессе эксплуатации фазного и нулево" го провода питающей сети с заземленной и незаземленной нейтралью (аварийный режим) при изолированном от земли корпусе электроустановки, репейный элемент другим выводом под- ключен к нулевому проводу питающей сети через диод и дополнительно подключен к фазному проводу питающей сети также через диод, причем указанные диоды по отношению к релейному элементу включены одноименными электродами в одном направлении с диодом первого ограничительного элемента, при этом между общей то .кой первого ограничительного элемента и размыкающих контактов релейного элемента и фазным проводом питающей сети подключен сглаживающий конденсатор.

1108544 1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике злектробезопасности.

По основному авт.св. N - 980204 известно устройство для защиты электроустановки от попадания на ее корпус опасного напряжения, содержащее, зашунтированный конденсатором релей- ный элемент, который подключен одним выводом к корпусу электроустановки через соединенные последовательно свои размыкающие контакты и первый ограничительный элемент и к фазному проводу питающей сети через. замыкающие контакты и второй ограничительный элемент, а другим выводом подключен к нулевому проводу питающей сети, при этом другие компоненты релейного элемента подключены к схеме управления и (или) контроля состояния электроустановки.

Первый ограничительный элемент подключен к корпусу электроустановки через диод, второй ограничительный элемент — к фазному проводу питающей сети также через диод, причем указанные диоды по отношению к релейному элементу включены одноименными электродами Г1 ).

Известное устройство обеспечивает автоматическое отключение электроустановки от питающей сети и (или) включение цепи контроля состояния (сигнализации) при следующих условиях: неполном или глухом фазном замыкании на корпус электроустановки в процессе эксплуатации электроуста" новки в сети с заземленной нейтралью при заземленном корпусе (помимо промышленных установок существует множество бытовых однофазных элект,роустановок, в которых предусмотре- но толька заземление корпуса, а также возможны аварийные случаи в про. мышпенных установках обрыва от корпуса нулевого провода); то же при зануленном корпусе (т.е. при отсутствии непосредственной цепи заземления, например при ее аварийном обрыве); то же при изолированном от земли корпусе электроустановки вообще (в бытовых электроустановках) или обрыве от корпуса как цепи заземления, так и нулевого провода в промышленных электроустановках (аварийная ситуация);

2 неполном или глухом фазном замыкании на корпус электроустановки в процессе эксплуатации электроустанов ки в сети с изолированной нейтралью при заземленном корпусе, то же при изолированном от земли корпусе электроустановки, например при аварийном обрыве цепи заземления корпуса;

1р перемене местами фазного и нуле.вого провода питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки в сети с заземленной нейтралью при заземленном корпусе электроустановки (бытовые однофазные электроустановки или промышленные установки при аварийном обрыве цепи зануления корпуса).

Однако такое устройство не обеспечивает отключения электроустановки от сети и (или) включения цепи контроля состояния электроустановки из-за отсутствия напряжения на релейном элементе (одноименные фазы на обоих концах питания релейного элемента) при следующих условиях: неполном или глухом замыкании на корпус электроустановки фазы, одноименйой с фазой питания устройства, при перемене местами фазного и нулевого провода питающей сети в про" цессе эксплуатации электроустановки в сети с заземленной нейтралью при изолированном от земли корпусе электроустановки вообще или обрыве цепи заземления корпуса в бытовых электроустановках, а также в промышленных установках при аварийной ситуации обрыва от корпуса электроустановки как цепи заземления, так

4О и цепи зануления; неполном или глухом фазном замыкании на корпус электроустановки фазы, одноименной с фазой питания устройства, при перемене местами

45 фазного и нулевого провода питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки в сети с изолированной нейтралью (или при аварийном случае обрыва цепи заземления нейтрали питающей сети) при изолированном от земли корпусе электроустановки вообще (в .бытовых электроустановках) или обрыве цепи заземления корпуса (в промыпленных электроустановках).

Я Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем отключения электроустановки при не полном или глухом фазном замыкании

1108544 ha корпус электроустановки фазы, одноименной с фазой питания устройства, при перемене местами в процессе эксплуатации фазного и нулевого провода питающей сети с заземленной и незаземленной нейтралью (аварийный режим) при изолированном от земли корпусе электроустановки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для зан ты .электроустановки от попадания на ее корпус опасного напряжения релейный элемент другим выводом подключен к нулевому проводу питающей сети через диод и дополнительно подключен к фазному проводу питающей сети также через диод, причем указанные диоды по отношению к релейному элементу включены одноименными электродами в одном направлении с диодом первого ограничительного элемента, при этом между общей точкой первого ограничительного элемента и размыкающих контактов релейного элемента и

<разным проводом питающей сети под- ключен сглаживающий конденсатор.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для защиты электро установки от попадания на ее корпус опасного напряжения, например, токарного станка, установки вакуумного напыления, технологической линии, электродрели, спиральной машины, паяльника и т.п., содержит зашунтированный конденсатором 1 релейный элемент 2, который подключен одним выходом к корпусу 3 электроустановки через соединенные последовательно свои размыкающие контакты 4 и первый ограничительный элемент, включающий .резистор 5, и к фазному проводу 6 питающей сети через свои замыкающие контакты 7 и второй ограничительный элемент, включающий резистор 8. Другим выводом релейный элемент 2 подключен к нулевому проводу 9 питающей сети. Другие контакты 10 релейного элемента 2 подключены в схему управления и (или) контроля состояния электроустановки (условно не показана). Первый ограничительный элемент снабжен диодом 11, последовательно подключенным с резистором 5 первого ограничительного элемента, а второй ограничительный элемент снабжен однополупериодным выпрямителем (защитный резистор 12, диод 13 подключен к нулевому проводу 9 питающей сети через диод 20 и дополнительно подключен к фазному проводу

6 питающей сети также через диод

21, причем укаэанные диоды 20 и 2 1

50 по отношению к релейному элементу 2

55 включены одноименными электродами в одном направлении с диодом 11 первого ограничительного элемента, при этом между общей точкой первого ограничительного элемента и размыкающих и сглаживающий конденсатор 14), подключенным между фазным проводом

6 питающей. сети и резистором 8 вто-, рого ограничительного элемента в полярности по отношению к релейному элементу 2, одноименной с полярностью диода 11 первого ограничительного элемента. Резистор 15 предназна10 чен для разряда конденсатора 14 в выключенном состоянии устройства (не служит предметом изобретения).

Кнопка 16 включения релейного эле. мента 2 служит для дистанционного отключения электроустановки (при

55 нажатии кнопки 16 рел ейный элемент

2 подключается к питающей сети через второй ограничительный элемент и резистор 5 первого ограничительного элемента,, срабатывает, размь|кает

20 свои размыкающие контакты 4, замыкает свои замыкающие контакты 7, а также переключает свои контакты 10, т,е, шунтирует или размыкает цепь

25 питания исполнительного элемента

У например магнитного пускателя, схемы управления электроустановки H электроустановка выключается) . Кнопка 17 отключения релейного элемента служит для дистанционного включения элект30 роустановки (при нажатии кнопки 17 релейный элемент 2 н унтируется только небольшим сопротивлением резисто ра 18, ток через него становится

-меньше тока отпускания и рслейньп

З5 элемент 2 отпускает, размыкает свои контакты 7 и замыкает контакты 4, а также перебрасывает свои контакты

10 в исходное состояние, указанное на схеме, т.е. рас нунтирует исполни40 тельный элемент или включает его цепь питания в схеме управления электроустановки и электроустановка включается).

Предохранитель 19 предохраняет

45 схему устройства от возможных коротких замыканий.

В отличие от известного устройства релейный элемент 2 другим выводом

5 1 контактов 4 релейного элемента 2 и

- фазным проводом питающей сети подклю чен сглаживающий конденсатор 22.

Устройство работает следующим образом.

При подключении к схеме устройст— ва источника питания (при помощи вилки 23) в полярности указанной на схеме, а диода 11 — к корпусу 3 электроустановки, релейный элемент

2 не включается, если отсутствует фазное замыкание на корпус напряжения питающей сети, и не шунтирует своими замыкающими контактами 10 исполнительный элемент схемы управления электроустановки. Поэтому электроустановка подключается к своей сети питания (условно не показано) .

При перемене местами фазного 6 и нулевого 9 проводов питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки с изолированным корпусом в сети с заземленной и незаземленной нейтралью (нулевым проводом) и неполном или глухом фазном замыкании на корпус электроустановки фазы, одноименной с фазой питания самого устройства, выпрямленное напряжение прикладывается к релейному элементу . 2 через корпус 3 электроустановки, диод 11 и резистор 5 первого ограничительного элемента с дополнительно подключенным сглаживающим конденсатором 22 и предпоженный диод

21, через который релейный элемент другим выводом дополнительно подклю > чен к фазному проводу 6 (в данной ситуации ставшему нулевым) питающей сети, и релейный элемент 2 включается и выключает электроустановку своими контактами, 10, которые подключены в схеме управления и(или) контроля состояния электроустановки. При этом диод 20, через который релейный элемент подключен другим выводом к нулевому проводу 9 питающей сети, совместно с диодом 2.1 предотвращает короткое замыкание между фазным 6 и нулевым 9 проводами питающей сети.

В остальном предлагаемое устройство работает аналогично известному.

При фазном замыкании на корпус 3 любой фазы питающей сети на релейный элемент 2 поступает постоянный ток фазного замыкания через диод 11 и резистор 5 первого ограничительного элемента и размыкающие контакты

108544 6

4 релейного элемента 2, увеличиваясь по величине по мере заряда конденсатора 1.

После заряда конденсатора .1 .до величины напряжения срабатывания релейного элемента 2 последний срабатывает и своими размыкающими контактами 4 отключается от корпуса 3 электроустановки, своими замыкающими

10 контактами 7 подключается к фазному проводу 6 питающей сети (через второй ограничительный элемент) и самоблокируется, а своими контактами 10 отключает цепь управления и (или)

15 включает цепь контроля состояния электроустановки.

Таким образом, исключается возможность работы электроустановки в аварийном режиме и возможность пора2п жения обслуживающего персонала электрическим током, так как после отключения электроустановки от питающей сети автоматически отключается напряжение и от корпуса электро25 установки . . Аналогично устройство отключает электроустановку с заземленной нейтралью питающей сети и заземленным корпусом 3 и (или) включает аварийную сигнализацию при перемене местами фазного и нулевого провода сети в процессе эксплуатации электроустановки.

В этом случае цепь из последовательно подключенных релейного элемен5 та 2, его размыкающих контактов 4, резистора 5 и диода 11 первого ограничительного элемента оказывается под фазным напряжением питающей сети, что приводит к срабатыванию релейного элемента 2.

Таким образом, предлагаемое устройство для защиты электроустановки от попадания на ее корпус опасного напряжения обладает более широкими функциональными возможностями, чем известное, и безопасно в эксплуатации. Это, в свою очередь, повышает надежность эксплуатации электроустановки (за счет исключения эксплуатации в аварийном режиме) и повьппает безопасность ее эксплуатации, а высокая надежность эксплуатации электроустановки снижает стоимость

55 ее эксплуатации за счет исключения необходимости ремонта или замены электроустановки после работы в аварийном режиме.

1108544

Составитель О.Лисицин

Редактор С.Тимохина Техред Т.Фанта Корректор М.Шарощи

Заказ 5878/40 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4