Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОЬРЕТЕ Н Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««705587

Союз Советсиик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26,09.77(21) 2527410/24-07 с присоединением заявки М— (51)М. Кл. Н 02 Н 3/16,.

РзеудлрвтвелвМ квмитет

СССР ло делам лзвбрвтвник л втврытий (23) Приоритет

Опубликовано 25. 12. 79 Бюллетень РЙ1 47 (53) УДК621.316. . 925 (08 8. 8) Дата опубликования описания 25,12.79

Б. В. Трифонов, А. В. Климовский и И. Е. Рахмин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защи ты or поражения электрическим током при трехфазных несимметричных, двухфазных и,однофазных замыканиях на землю, 5 в том числе при однофазном касаниитоковедущих частей, Оно может быть применено в судостроении или в других отраслях промышленности для защиты обслуживающего песонала от поражения электрическим током при эксплуатации передвижных или переносных электро» приемников в помещениях с повышенной опасностью, например, в доках.

Известны устройства для защиты or поражения электрическим током, содержащие датчик входного сигнала, гранзисгорный усилитель и расцепитель (11.

Известно также устройство в котором в качестве датчика входного сигнала при- 2О менен грансформатор тока нулевой последовательности, вторичная обмотка которого подключена через конденсатор связи на вход трехкаскадного транзисторного усилителя. В выходную цепь усилителя включена обмотка расцепигеля, а его контакты подключены в цепь управляющего органа коммутирующего аппараra. Однако на обмотку расцепителя описанного. устройства подается напряжение только в случае появления сигнала на входе устройства с последующим его сра батыванием на отключение электроприем/ ника, В нормальном режиме работы обмотка расцепителя обесточена. Поэтому в случае обрыва любого участка цепей выходного .каскада усилителя, обмотки расцепителя или блока питания, расцепигель останется в исходном сосгоянии при появлении сигнала на входе устройсз ва, т. е. не осуществляется самоконтроль выходного каскада усилителя, обмотки расцепителя и .блока питания. Тем самым снижается надежность зашиты or пораження электрическим током P2).

11елью изобретения является повышение надежности функционирования защйтьт.

3 70

Лая достижения атой цели в известном устройстве, содержащем датчик входйого сигнала, подключенный к его выходу входной усилитель,"непосредственно соединенный с выходным релейным усилите лем на двух транзисторах, и расцепитель, обмотка которого включена в коплектор-, ную цепь выходного транзистора релейного усилителя, эмигтеры транзйсторов выходного релейного усилителя соединены между собой и подключены к одному полюсу источника питания через ре» зистор, à z другому полюсу - через цепь, выполненную на последовательна, соединенных резисторе и конденсаторе, при.этом транзисторы выходного релей " його усйлйтеля" имеют одинаковую -проводимость. Такое выполнение вйходйого ре лейного усилителя обеспечивает протека- ние тока в обмотке расцецителя в нор мальном режиме работы, удерживая расцепитель, а следовательно, и коммутирующий аппарат во включенном положении. Исчезновение же тока как в случае появления входного сигнала, так и в случае обрыва любого участка цепей выход - ного каскада релейного усилителя, обмотки расцепигеля или блока питания, приводит к отключению коммутирующего аппа рата, что устраняет возможность попадания человека под напряжение при не-. исправном устройстве защитного отключеяия, повышая тем саЫЙЫ надежность защиты от поражения электрическим током. -.

На чертеже изображена принципиальная электрическая сХема предложенного устройства для защитного отключения.

Вторичная обмотка трансформатора 1 тока нулевой последовательности подключена через разделительный конденсатор

2 на -вход входного усилителя переменно" гб тока на транзисторе 3. Резистор 4 является коллекторной нагрузкой транзистора 3, а резисторы 5 и 6 введены в схему для температурной стабилизации

" режима усиления входного усилителя отрицательными обратными связями по напряжению, и току. Кроме того, резистор 6 совместно с конденсатором 7 предназначены для регулирования коэффи- циента усиления входного усилителя и, следовательно, чувствительности устройся ва, Стабилитрон 8 и балластное,.сопро- . тивление 9 обеспечивают стабилизацию напряжения питания входного усилителя. . Коллектор транзистора 3 непосредсг» венно связан с выходнйм релейным уси45

55 подает питание в электроприемник.

При замыкании на землю в электрсь приемнике синусоидальный сигнал, выделившийся во вторичной обмотке трансформатора 1, отрицательный полуволной огкрываег транзистор 3. В коллекторной цепи этого транзистора выделяется усиленный сигнал, который снимается с резистора 4 и подается на базу транзистора 10. При етом увеличиваегся падение напряжения на резисторе 12, так как транзисторы 10 и 11 имеют одинаковую проводимость, ro увеличение падения на-, пряжения на резисторе 12 приводит к

5587 . 4 лителем на транзисторах 10 и 11, которые имеют одинаковую проводимость, Резистор 12 и обмотка расцепителя 13, зашунтированная защитным диодом 14, выполняют роль коллекторных нагрузок соответственно транзисторов 10 и 11.

Резистор 15 в цепи эмиттеров гранзис . торов 10 и 11 обеспечивают положительную последовательную обратную связь

10 " между транзисторами 10 и 11.Цепь, соотайленная из токоограничиввющего резистора 16 и конденсатора 17, предназначена для вывода транзисторов 10 и 11 в исходный режим в момент подачи на15 пряжения питания. Устройство для защитного отключения питается постоянным током от блока питания, включающего трансформатор 18 напряжения, выпрямительный мост 19 и сглаживающий фильтр

20. Контакты 21 н 22 расцепителя 13 и кнопки 23 и 24 управления управляют коммутирующим аппаратом 25.

Устройство работает следующим обра25 зом.

В момент подачи напряжения питания от выпрямителя 19 положительный потенциал источника питания через конденсатор 17 и резистор 16 попадает на эмиттер транзистора 10, удерживая его в закрытом состоянии. По мере увеличения тока в, обмотке расцепигеля 13 увеличивается падение напряжения на резисторе 15, что, в свою очередь, способствует удержанию транзистора 10 в закры35 ,том состоянии. Процесс включения уст. ройства заканчивается полным открытием транзистора 11 при закрытом транзисторе 10, что возможно при условии одина40 ковой проводимости транзистора, Транзисго 3 в это время-находится в усилительном режиме. По обмотке расцепителя течет рабочий ток, его кон акты 21 и 22 замкнуты,и коммутирующий аппарат

5 . 70 уменьшению тока эмнттера транзистора

11 и уменьшению падения. напряжения на резисторе 15 положительной обратной связи, что смещает потенциал базы транзистора 10 в сторону еще большего его открывания. Тееп, состоящий из транзисторов 1.0 и 11, образует замкнутый контур, не зависящий от входного сигнала. В этом контуре развиваются репейные режимы насьпцения транзистора

10 и отсечки транзистора 11. Обмотка расцепителя 13 обесточивается, и расцепитель размыкает свои контакты 21 и 22 в цепи питания усилителя и в цепи управления коммутирующим аппаратом, отключая эпектроприемник от питающей сети. Расцепитель обесточится и при обрыве любого участка цепей выходного каскада релейного усилителя, обмотка . расцепителя ипи блока питания, что также приведет к отключению коммутирующего аппарата.

Формула изобретения

Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменно5587 6

ro тока, содержащее датчик входного сигнала, подключенный к его выходу входной усилитепь, непосредственно соединенный с выходным репейным усилите- лем на двух транзисторах, и расцепитель, обмотка которого включена в коллекторную цепь выходного транзистора репейного усилителя, и источник питания, о 1 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования, эмиттеры транзисторов выходного репейного усилителя соединены между собой и подключены к одному полюсу источника питания через резистор, а к другому .

15 полюсу - через цепь, выполненную на по-следовательно соединенных резисторе и конденсаторе, при этом транзисторы выходного релейного усилителя имеют одинаковую проводимость

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США N. 3648111, 317-18А, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

% 450279, «л» Н 02 Н 3/16, 1974.

ЦНИИПИ Заказ 8048/59

Тираж 857 Подписное

Филиал ППП Патейт" г.Ужгород, ул.Проектная,4