Устройство для защитного отключения передвижной электроустановки

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты человека от поражения электрическим током на передвижных электро- . установках. Цель изобретения - повышение точности срабатывания устройства . Напряжение, снимаемое с датчика величины сопротивления 6, пропорциональное удельному сопротивлению грунта, подается на блок выбора подключаемого резистора 8 и далее в зависимости от его величины блок выбора коммутирует в блоке подключаемых резисторов 5 резистор с сопротивлением определенной величины. Таким образом, общее сопротивление контура заземления является неиз.менным и оптимальным по численному значению. При появлении опасного напряжения на корпусе электроустановки 1 оно приложится к чувствительному органу 7 через заранее подготовленную ветвь блока подключаемых резисторов 5.. Чувствительный орган 7 воздействует на исполнительный элемент 2, который отключает пит.ание с электроустановки . Новым является то, что устройство является самонастраивающимся на сопротивление данного грунта благодаря наличию информационной обратной связи по удельному сопротивлению грунта. 1 ил.. (Л г -

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) SU (ш (5D4 Н02Н 3 14 5 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3997263/24-07 (22) 29 ° 12.85 (46) 15.12.87. Бюл. 9 46 (72) Д.Г.Сбродов, С.И.Заиченко, А.Б.Дерябин и В.П.Николаев (53) 621,316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 754546, кл. Н 02 Н 3/14, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 855823, кл. Н 02 Н 3/14, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДВИЖНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты человека от поражения электрическим током на передвижных электро- . установках. Цель изобретения — повышение точности срабатывания устройства. Напряжение, снимаемое с датчика величины сопротивления 6, пропорциональное удельному сопротивлению грунта, подается на блок выбора подключаемого резистора 8 и далее в зависимости от его величины блок выбора коммутирует в блоке подключаемых резисторов 5 резистор с сопротивлением определенной величины. Таким образом, общее сопротивление контура заземления является неизменным и оптимальным по численному значению.

При появлении опасного напряжения на корпусе электроустановки 1 оно приложится к чувствительному органу

7.через заранее подготовленную ветвь блока подключаемых резисторов 5..

Чувствительный орган 7 воздействует на исполнительный элемент 2, который отключает питание с электроустановки. Новым является то, что устройство является самонастраивающимся на сопротивление данного грунта благодаря наличию информационной обратной связи по удельному сопротивлению грунта. 1 ил.

1 13

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты от поражения человека электрическим током на передвижных электроустановках с использованием напряжения кбрпуса относительно земли.

Цель изобретения — повышение точности срабатывания устройства.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство защиты электроустановки 1 содержит исполнительный элемент 20 трансформатор 3 и выпрямитель 4, блок 5 подключаемых резисторов и датчик 6 величины сопротивления, чувствительный орган 7 и блок 8 выбора подключаемого резистора, кнопку 9 проверки, заземлитель 10 датчика величины сопротивления, вспомогательный 11 и основной 12 заземлители.

Исполнительный элемент 2 соединен одним из своих входов с выходом чувствительного органа 7, основной заземлитель 12 — с корпусом электроус-, тановки 1, первичная обмотка трансформатора 3 подключена к сети, вторичная — к выпрямителю 4, отрицатель- ный вывод которого соединен с корпусом электроустановки 1, положительный вывод соединен с одним из входов датчика 6 величины сопротивления, другой вход которого соединяется с заземлителем 10 датчика величины сопротивления, выход датчика 6 величины сопротивления соединен с входом блока 8 выбора подключаемого резистора, отключающий выход которого соединен с другим входом исполнительного элемента 2, управляющие выходы блока 8 выбора соединены с соответствующими информационными входами блока 5 подключаемых резисторов, основной вход которого подключен между корпусом электроустановки 1 и чувствительным органом 7, другой вход которого подключен к вспомогательному заземлителю 11, при этом кнопка 9 проверки включена между положительным выводом выпрямителя 4 и корпусом электроустановки 1. Блок задания состоит из и-го числа ветвей. В каждой ветви содержится ключ, роль которого выполняет транзистор, и определенной величины сопротивление. В каждый момент времени (в зависимости от численного значения удельного сопротивления грунта) чувствительный орган 7 мо59841

40 тате, преобразованиИ сигнала в блоке

8 выбора с его выхода единичный сигнал коммутирует соответствующей величины сопротивление в цепь: корпус

45 электроустановки 1 — чувствительный орган 7 — вспомогательный заземли-. тель 11. Включение в эту цепь большего или меньшего по величине сопро тивления в зависимости от изменения

35 жет быть соединен с корпусом электроустановки только через одну конкрет- ную ветвь, на базе транзистора которых присутствует единичный управляющий сигнал. Для контроля за изменением величины сопротивления заземляющего контура, сопротивление которого зависит от величины сопротивления растеканию заземлителей 11 и 12, создана цепь: положительный вывод выпрямителя 4 — датчик 6 величины сопротивления — заземлитель 10 датчика величины сопротивления — основной заземлитель 12 — отрицательный вывод выпрямителя 4. Датчиком 6 величины сопротивления может быть соответст-: вующей величины резистор, на котором происходит падение напряжения. В зависимости от удельного сопротивления контура заземления с датчика 6 величины сопротивления снимается соответствующее напряжение и подается на вход блока 8 выбора подключаемого резистора. Блок 8 выбора представляет собой узел, производящий преобразование аналогового сигнала в цифровой и дальнейшее распределение Ъ его по ключам блока 5 подключаемых резисторов.

Входное напряжение с датчика 6 величины сопротивления подается одновременно на первые входы каждого из компараторов блока 8 выбора, а их вторые входы подключены к и источникам равномерно изменяющихся опорных напряжений. Далее комбинационная часть формирует единичный сигнал на выходе, определяемом самым старшим сработавшим компаратором. В резульудельного сопротивления грунта позволяет поддерживать общее сопротивление этой цепи неизменным по сравнению с оптимальным или допустимо отличающимся от него, что удерживает напряжение срабатывания устройства в указанных (допустимых) предела. Оптимальное сопротивление цепи: корпус электроустановки 1 — чувствительный орган

7 — вспомогательный заземлитель 11

13598 это такое сопротивление, которое обеспечивает срабатывание устройства при подаче на корпус электроустановки 24 В. При появлении напряжения на

5 корпусе оно подается на чувствительный орган 7 через заранее подготовленную ветвь блока 5.

При расчете и конструировании устройства по величине вводимого сопротивления определяется ветвь, коммутирующая при наиболее встречающемся удельном сопротивлении грунта.

Также определяются ветви, коммутируемые в самом большом и малом удельном сопротивлениях грунтов. Остальные ветви рассчитываются по промежуточным значениям. В зависимости от требований к точности срабатывания выбирается число ветвей и. В качестве чувствительного органа 7 может быть использовано реле. Заземлитель 10 датчика величины сопротивления и вспомогательный заземлитель 11 выполняются в паре на общей жесткой изо- 2В лирующей основе и являются парными заземлителями.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение подается на подвижную ч0 электроустановку 1 через размыкающие контакты исполнительного элемента 2.

Одновременно напряжение подается на трансформатор 3 и далее через выпрямитель 4 оно прикладывается к

35 контуру, осуществляющему контроль за изменением величины сопротивления заземляющего контура: положительный вывод выпрямителя 4 — датчик 6 величины сопротивления — заземлитель 10 40 датчика величины сопротивления — основной заземлитель 12 — отрицатель ный вывод выпрямителя 4. Ток контура находится в прямой зависимости от сопротивлений, обусловленных заземлителями 10 и 12. С датчика 6 величины сопротивления снимается напряжение, обратно пропорциональное сопротивлению заземляющего контура, и подается на вход блока 8 выбора под.ключаемого, где сравнивается с. рядом опорных напряжений. В результате сравнений блок 8 выбора подключает через один из своих выходов резистор с сопротивлением соответствующей величины в блоке подключаемых резисторов 5 в цепь: корпус электроустановки 1 — чувствительный орган .7 — вспомогательный заземлитель 11. Далее

41 4 устройство для данного вида грунта и его физического состояния подготовлено и находится в ждущем режиме. В результате изменений сопротивления контура заземления напряжение, снимаемое с датчика 6 величины сопротивления, меняется и в зависимости от него в цепь: корпус электроустановки

1 — чувствительный орган 7 — вспомогательный заземлитель 11 вводится резистор с тем или иным по величине сопротивлением, которым компенсируют . увеличение или уменьшение сопротивления заземляющего контура.так, что электроустановка 1 отключается при

U = 24 В. Срабатывание устройства проверяется подачей соответствующего напряжения на корпусе электроустановки 1 путем нажатия кнопки 9 проверки.

При бесконечно большом сопротивлении заземляющего контура, что равносильно отсоединению, обрыву его провода или вынутому заземлителю, блок 8 выбора через отключающий (n+1)-й выход воздействует на вход исполнительного органа 2, который в свою очередь отключает питание электроустановки !.

При появлении опасного напряжения на корпусе электроустановки 1, оно прикладывается к чувствительному органу 7 через заранее подготовленную ветвь блока 5 подключаемых резисторов. Чувствительный орган 7 воздей-.. ствует на исполнительный элемент 2, и тот разрывает свои размыкающие контакты, тем самым прерывая электричес,кое питание электроустановки 1. !

Выполнение устройства защитного отключения самонастраивающимся с обратной связью по величине сопротивления контура заземления, являющегося функцией удельного сопротивления грунта, обеспечивает постоянство уставки срабатывания при изменениях сопротивлений растеканию заземлителей, что повышает безопасность работы обслуживающего персонала подвижных электроустановок.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для защитного отключения передвижной электроустановки, реагирующее на напряжение корпуса от-; носительно земли, содержащее трансформатор с входными клеммами для подключения к сети, исполнительный

Составитель Л.Васькова

Техред М.Дицык Корректор А.Ильин

Редактор Н. Слободяник

Заказ 6159/53 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1359841 в элемент, соединенный одним из своих - личины сопротивления, другой вход ковходов с выходом чувствительного ор- торого подключен к заземлителю датчи гана, подключенного к вспомогатель- ка величины сопротивления, выход датному заземлителю, основной заземли- . чика величины сопротивления соединен тель с клеммой для соединения с кор" с входом блока выбора подключаемого пусом электроустановки и кнопку про- резистора, отключающий выход котороверки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, го соединен с другим входом исполничто, с целью повышения точности сра- тельного элемента, управляющие выхобатывания устройства, в него введе- о ды упомянутого блока выбора соединены датчик величины сопротивления, -. ны с соответствующими информационныблок выбора .подключаемого резистора ми входами блока подключаемых резис-. и блок подключаемых резисторов при торов, основной вход которого вклю-: этом выходные клеммы трансформато- чен между вторым выводом чувствительра соединены с входом выпрямителя, 1б ного органа и клеммой для подключе отрицательный выход которого предназ- ния к корпусу электроустановки, при"т начен для подключения к корпусу элек- чем кнопка проверки включена между троустановки, положительный вывод положительным выводом выпрямителя и .соединен с одним входом датчика ве- корпусом электроустановки.