Устройство для защиты человека от поражения электрическим током

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ током, содержащее фильтр напряжения нулевой последовательности, вход которого через блок коммутации соединен с клеммами для подключения питакяцей сети, блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения селективности срабатывания путем выделения переходных процессов, обусловленных только прикосновением человека к фазе питакяцей сети, в него введены фильтр верхних частот, формирователь импульсов, счетчик импульсов и блок управления, причем вход фильтра верхних частот подключен к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности, один из выходов - к входу блока управления, а другой выход через формирователь импульсов - к счетному входу счетчика импульсов, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока (Л управления, один из входов блока сравнения подключен к выходу счетчика импульсов, другой вход - к второму выходу блока управления, а выход - к управляющему входу блока коммутации.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (l l) (51)Ф G 01 R 19/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

3!ИВ

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ K" ""

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ит-"

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ (21) 3695540/24-21 (22) 16.01.84 (46) 15.07 ° 85. Бюл. ¹ 26 (72) М.А.Шевандин, А.В.Крупеник и Л.Г.Ракова (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.317.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 602869, кл. G 01 R 19/04, 1976..

2. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках.

М., "Энергия", 1979, с. 262-266. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ЧЕЛОВЕКА OT ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ .ТОКОМ, содержащее фильтр напряжения нулевой последовательности, вход которого через блок коммутации соединен с клеммами для подключения питающей сети, блок сравнения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения селективности срабатывания путем выделения переходных процессов, обусловленных только прикосновением человека к фазе питающей сети, в него введены фильтр верхних частот, формирователь импульсов, счетчик импульсов и блок управления, причем вход фильтра верхних частот подключен к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности, один из выходов — к входу блока управления, а другой выход через формирователь импульсов — к счетному входу счетчика импульсов, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, один из входов блока сравнения подключен к выходу счетчика импульсов, другой вход — к второму выходу блока управления, а выход — к управляющему входу блока коммутации.

1167514

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в системах обеспечения электробезопасности, Известно устройство для автомати- 5 ческого измерения амплитуды сигнала переменного тока с основным измерительным трактом, включающим в себя последовательно соединенные преобразователь частоты, коммутатор, 10 усилитель промежуточнбй частоты, квадратичный детектор, усилитель частоты модуляции, фазовый детектор и индикатор (1j .

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно ие выделяет иэ общей массы коммутационных процессов такие, которые обусловлены прикоснованием человека к токоведущим частям. В результате при практи-20 ческом применении устройства для защиты человека имеют место необоснованные отключения сети и вызванные этим простои технологического оборудования °

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты человека от поряжения электрическим током, содержащее фильтр напряжения нулевой последовательности, вход ко- З0 торого через блок коммутации соединен с клеммами для подключения питающей сети, блок сравнения (с внутренней установкой), вход которого подключен к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности, а выход — к управляющему входу блока коммутации f2j .

Недостаток указанного устройства также состоит в невозможности выяв- 40 ления касания человеком токоведущих частей среди иных замыканий на землю. При работе известного устройства напряжение нулевой последовательности, вызывающее ложное срабатыва- i5 ние, может появиться и в случае несимметричного изменения сопротивления изоляции фаз сети.

Целью изобретения является повышение селективности срабатывания 50 путем выделения переходных процессов, обусловленных только прикосновением человека к фазе питающей сети.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты 55 .человека от поряжения электрическим током, содержащее фильтр напряжения нулевой последовательности, вход которого через блок коммутации соединен с клеммами для подключения питающей сети, блок сравнения, введены фильтр верхних частот, формирователь импульсов, счетчик импульсов и блок управления, причем вход фильтра верхних частот подключен к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности, один из выходов — к входу бло» ка управления, а другой выход через формирователь импульсов — к счетному входу счетчика импульсов, управляющий вход которого соединен с первым выходом управления, один из входов блока сравнения подключен к выходу счетчика импульсов, другой вход— к второму выходу блока управления, а выход — к управляющему входу блока коммутации.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для защиты человека от поражения электрическим током.

Устройство содержит блок 1 коммутации, фильтр 2 напряжения нулевой последовательности, фильтр 3 верхних частот, формирователь 4 импульсов, счетчик 5 импульсов, блок 6 сравнения и блок 7 управления. Вход фильтра

2 напряжения нулевой последовательности через блок 1 коммутации соединен с клеммами для подключения питающей сети. Вход фильтра 3 верхних частот подключен к выходу фильтра 2 напряжения нулевой последовательности, один из выходов — к входу блока 7 управления, а другой выход через формирователь 4 импульсов — к счетному входу счетчика 5 импульсов, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока 7 управления. Один -из входов блока 6 сравнения подключен к выходу счетчика 5 импульсов, другой вход— к второму выходу блока 7 управления, а выход — к управляющему входу блока 1 коммутации.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме при отсутствии коммутационных процессов в питающей сети в равенстве проводимостей фаэ на выходе фильтра 2 напряжения нулевой последовательности сигнал отсутствует. При наличии переходного процесса сигнал с выхода фильра 2 поступает на вход фильтра 3 верхних частот, где обеспечивается

1 1675 I 4

Составитель Л. Морозов

Техред О.Ващишина Корректор С. Черни

Редактор И. Рыбченко

Заказ 4431/43 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 требуемое затухание составляющей промышленной частоты, С выхода фильтра 3 на вход формирователя 4 импульсов подается высокочастотный сигнал переходного процесса. Формирователь 4 в моменты нулевых перехоO дов еигнала переходного процесса формирует прямоугольные импульсы, поступающие на вход счетчика 5 импульсов, предварительно обнуленного блоком 7 управления. При этом блок 7 осуществляет не только сброс счетчика 5, но и задает выдержку времени. По истечении установленного времени, определяемого блоком

7, прохождение импульсов на вход счетчика 5 запрещается и вместе с тем разрешается работа блока 6 сравнения, где сравнивается число нулевых переходов данного процесса в рассматриваемый промежуток времени с числом нулевых переходов, характерных для переходного процесса, возникающего при прикосновении человека к токоведущим частям. В случае, если содержимое старших разрядов счетчика 5 соответствует заданному коду, соответствующему числу нулевых переходов переходного процесса при касании человеком токоведующих частей, на выходе блока 6 сравнения появляется сигнал, который приводит в действие блок 1 коммутации.

Функционирование счетчика 5 и блока 6 синхронизируется блоком 7 управления, который определяет начало переходного процесса. Для этого имеется связь блока 7 с фильтром 3, с помощью которой разрешается прохождение импульсов на вход счетчика 5 и завершается работа блока 6 сравнения. По окончании этого процесса

10:запрещается работа счетчика 5 и разрешается работа блока 6 сравнения, Блок 7 управления начинает отсчет с момента появления сигнала на фильтре

3 верхних частот. Величина временно15 го интервала t выбирается опытным путем так, чтобы обеспечить достоверный анализ переходного процесса и быстродействие устройства (д =

0,01 с). По истечении времени

20 счетчик 5 обнуляется. Устройство вновь готово к работе.

Предлагаемое устройство позволяет выделить переходной процесс, обусловленный только прикосновением человека к фазе питающей сети. В результате сокращается число необоснованных отключений сети и вызванных или простоев технологического оборудования.

30 Своевременное отключение сети при прикосновении человека к фазе позво,ляет повысить условия электробезопасности.