Устройство для защитного отключения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты людей от поражения электрическим током в сетях с большими начальными токами утечки. Целью изобретения является повышение точности , и надежности работы устройства. При работе устройства в нормальных условиях сигнал от датчика тока К KOHHi/manuOHHQtiy аппарату утечки 1 компенсируется с помощью управляемой дискретной линии задержки 4, состоящей из последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя регистра сдвига, цифроаналогового преобразователя и фильтра нижних частот. В случае пробоя изоляции или при прикосновении человека к токоведущим частям значение тока утечки изменяется на некоторую величину, при этом на вычитающем входе сумматора 2 новое значение тока утечки появится с задержкой, следовательно , на выходе сумматора 2 будет присутствовать сигнал, пропорциональный току утечки, поступающий на блок формирования токовременной характеристики 3, который в случае превышения уставки вьщает сигнал на отключение сети. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. & (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (111

А1 (д1 4 Н 02 Н 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Х коииутацианноиу ауараму

5

Кн

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4284 109/24-07 (22) 27.05.87 (46) 23.01.89. Бюл. У 3 (72) С.А.Хренов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(1181039, кл. Н 02 Н 3/16, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 1069054, кл. Н 02 Н 3/16, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты людей от поражения электрическим током в сетях с большими начальными токами утечки. Целью изобретения является повышение точности и надежности работы устройства.

При работе устройства в нормальных условиях сигнал от датчика тока утечки 1 компенсируется с помощью управляемой дискретной линии задержки 4, состоящей из последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя регистра сдвига, цифроаналогового преобразователя и фильтра нижних частот. В случае пробоя изоляции или при прикосновении человека к токоведущим частям значение тока утечки изменяется на некоторую величину, при этом на вычитающем входе сумматора 2 новое значение тока утечки появится с задержкой, следовательно, на выходе сумматора 2 будет присутствовать сигнал, пропорциональный току утечки, поступающий на блок формирования токовременной характеристики 3, который в случае превышения уставки выдает сигнал на отключение сети. 2 з.п ° ф-лы, 1 ил.

1453500

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защитного отключения.

Целью изобретения является повыше5 ние точности и надежности устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 тока утечки, сумматор 2, блок 3 формирова- 10 ния токовременной характеристики срабатывания, управляемую дискретную линию 4 задержки, формирователь 5 импульсов сдвига информации, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 6, ре- 15 гистр 7 сдвига, цифроаналоговый преоб. разователь (ЦАП) 8 и фильтр 9 нижних частот (ФНЧ).

Устройство работает следующим образом. 20

В нормальных условиях на выходе датчика 1 тока утечки всегда имеется некоторый сигнал, вызванный несимметрией естественных токов утечки через изоляции фаз на землю. Этот 25 сигнал„ в общем случае отличающийся от чисто синусоидального, поступает на суммирующий вход сумматора 2 и вход управляемой дискретной линии 4 задержки, выполненной на последова- 30 тельно соединенных АЦП 6, регистре 7 сдвига, ЦАП 8 и ФНЧ 9. Поступивший на вход АЦП 6 аналоговый сигнал преобразуется в цифровой код на выходах АЦП 6 и поступает на информационные входы параллельного регистра 7 сдвига. На вход синхронизации регистра 7 сдвига подаются импульсы сдвига с выхода формирователя 5 импульсов сдвига информации. Через времяЬ равное gt = mT> (где m — разрядность параллельного регистра сдвига, Т - период следования импульсов ис сдвига), код, соответствующий мгновенному значению тока утечки, появля-4 ется на выходах регистра 7 сдвига и поступает на вход ЦАП 8, на выходе которого восстанавливается соответствующее мгновенное значение аналогового сигнала, который пройдя ФНЧ 9, подается на вычитающий вход сумматора 2 °

Если t = P —, где Р - целое с число, f — частота сети, то на выходе сумматора сигнал равен нулю.

При пробое изоляции или прикосновения человека к токоведущим частям в зоне защиты ток утечки (начальный) изменяется на величину тока через человека (или тока пробоя изоляции), и результирующий ток утечки равен их векторной сумме. Соответственно изменяется и сигнал на выходе датчика 1 тока утечки, Этот сигнал сразу же попадает на суммирующий вход сумматора 2, в то время как на вычитающем

его входе новое значение (мгновенное) сигнала появляется с задержкой gt.

Таким образом в течение времени

gt = Р— сигнал на выходе сумматора

Г

2 будет разности сигнала нового, результирующего тока утечки и начального (естественного) тока утечки, т.е, сигналу, пропорциональному току через человека. Сигнал, пропорциональный току через тело человека, поступает на вход блока 3 формирования токовременной характеристики срабатывания, который выдает сигнал на срабатывание коммутационного аппарата.

Время преобразования АЦП и ЦАП, должно быть меньше длительности пе риода Ти импульсов сдвига.

Разрядность АЦП 6, регистра 7 сдвига и ЦАП 8 определяется требуемой точностью восстановления задержанного сигнала и, как правило, достаточно иметь К 10.

Разрядность m ("äëèíà") регистра

7 сдвига определяется необходимым временем задержки сигнала, причем

m = P.п, где P — целое число периодов частоты сети, n - кратность частоты импульсов сдвига информации, которая равна

n = с

Тис где Тс — период следования импульсов сети, и выбирается также иэ соображений требуемой точности восстановления исходного сигнала, и, как правило, достаточно иметь n 20.

Для того, чтобы при изменении частоты сети на выходе сумматора 2 не появлялся ложный сигнал, время задержки gt должно всегда равняться целому числу периодов текущего значения частоты сети. Для этого последовательность импульсов сдвига информации формируется в приведенном примере путем умножения частоты сети.

Формирователь 5 может быть также выполнен в виде управляемого генератора, синхронизируемого по фазе с частотой сети.

Составитель О.Муратов

Редактор Н.Лазаренко Техред Л. Олийнык Корректор М.Васильева

Заказ 7293/50 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

3 145350

ФНЧ 9 на выходе ЦАП служит для подавления помехи квантования (с частотой nf,).

Линия 4 задержки может быть вы5 полнена в виде линейки на приборах с зарядовой связью типа К1200ЦЛ-2.

Применение изобретения позволяет повысить электробезопасность в контролируемой сети за счет повышения точности. Надежность устройства для защитного отключения повышается за счет сокращения количества элементов.

Формула изобретения 16

1. Устройство для защитного отключения, содержащее датчик тока утечки, выход которого подключен к суммирующему входу сумматора и входу 20 блока компенсации сигнала датчика тока утечки, выход которого подключен к вычйтающему входу сумматора, к выходу которого подключен вход блока формирования токовременной характе- 25 ристики срабатывания, о т л и ч а ю0

4 щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы устройства, блок компенсации сигнала датчика тока утечки выполнен в виде управляемой дискретной линии задержки, причем к входу управления дискретной линии задержки подключен выход вновь введенного формирователя импульсов сдвига информации, вход которого соединен с клеммами для подключения к сети.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что управляемая дискретная линия задержки выполнена в виде последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, регистра сдвига, цифроаналогового преобразователя и фильтра нижних частот, а формирователь импульсов сдвига информации выполнен в виде умножителя частоты.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что управляемая дискретная линия задержки выполнена в виде прибора с зарядовой связью.