Устройство для защиты электроаппаратуры от повреждения в сети с заземленной нейтралью

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции электрической сети по отношению к корпусу электроаппаратуры, в частности медицинской, которая не может быть заземлена, а также для контроля целостности заземлякидего проводника электроаппаратуры, корпус которой заземлен . Целью изобретения является расширение области использования путем обеспечения защиты как электроаппаратуры , корпус которой не может быть заземлен, так и электроаппаратуры с заземленным, корпусом. При работе в режиме контроля заземления корпуса электроаппаратуры тиратрон 4 гаснет, на выходе операционного усилителя 14 появляется Ug, , при этом первый транзистор 20 запирается, а второй транзистор 24 открьшается, обмотка исполнительного элемента 2 находится под током и своим контактом 25 обесточивает электроаппаратуру . При работе в режиме контроля тока утечки на корпус тиратрон 4 зажис S гается, на выходе операционного уси (Л лителя 14 формируется Ugbu транзистор 24 открывается, обмотка исполнительного элемента 2 становится на самоблокировку контактом 27, контакт 25 размыкается, питание с электроаппаратуры снимается. Работа устройства в обоих режимах обеспечивается различным включением коммутационных элементов , что расширяет область использования данного устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (д) 4 Н 02 Н 3/16,» 5/04!

I-.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тем обеспечения защиты как электроаппаратуры, корпус которой не может быть заземлен, так и электроаппаратуры с заземленным. корпусом. При работе в режиме контроля заземления корпуса электроаппаратуры тиратрон 4 гаснет, на выходе операционного усилителя 14 появляется Us„„, при этом первый транзистор 20 запирается, а второй транзистор 24 открывается, обмотка исполнительного элемента 2 находится под током и своим контактом 25 обесточивает электроаппаратуру. При работе в режиме контроля тока утечки на корпус тиратрон 4 зажигается, на выходе операционного усилителя 14 формируется UI,„ — транзистор 24 открывается, обмотка исполнительного элемента 2 становится на самоблокировку контактом 27, контакт

25 размыкается, питание с электроаппаратуры снимается. Работа устройства в обоих режимах обеспечивается различным включением коммутационных элементов, что расширяет область использования данного устройства. 1 ил. (21) 3807598/24-07 (22) 30. 10. 84 (46) 15. 10. 86. Бюл. 1! 38 (71) Научно-производственное объединение по радиоэлектронной медицинской аппаратуре (72) Л.Л.Ефименко (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 842639, кл.G 01 R 31/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

11» 917250, кл. Н 02 Н 3/16, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОАППАРАТУРЫ 0Т ПОВРЕЖДЕНИЯ В СЕТИ С

ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции электрической сети по отношению к корпусу электроаппаратуры, в частности медицинской, которая не может быть заземлена, а также для контроля целостности заземляющего проводника электроаппаратуры, корпус которой заземлен. Целью изобретения является расширение области использования пу1 1264260 2

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для непрерывного контроля сопротивления изоляции электрической сети по отношению к корпусу электроаппаратуры, которая не может быть заземлена, в частности медицинской, а также для контроля обрыва заземляющего проводника для предупреждения поражения электротоком обслуживающего персонала и пациентов аппаратуры, корпус которой -заземлен.

20 дится под напряжением сети.

Цель изобретения — расширение .области использования путем обеспечения защиты электроаппаратуры, корпус которой не может быть заземлен, и электроаппаратуры с заземленным корпусом.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит пороговый элемент на транзисторном ключе 1, на выходе которого включен исполнительный элемент 2, кнопку "Контроль" 3, датчик 4 тока утечки в виде газоразрядного тиратрона, управляющая сетка которого соединена с последовательно соединенными органичивающим 5 и переменным 6 резисторами, в катодной цепи последовательно соединены нагрузочный резистор 7 и выпрямитель

8, анод тиратрона через анодный резистор 9 и выпрямитель 10 подключен к фазному проводу сети и посредством резистора 11 соединен с нагрузочным резистором, коммутационные элементы (переключатели) один (12) из которых общим выводом соединен с выпрямителем в катодной цепи, размыкающий. контакт соединен с клеммой подключения заземляющего проводника,13 или корпусом, сравнивающий блок, выполненный на операционном усилителе (ОУ)

14, на входе которого включены два других коммутационных элемента 15 и

16, причем общие выводы их соединены соответственно с прямым и инверсным входами ОУ 14, размыкающие контакты соединены соответственно с катодом .тиратрона 4 и первым выводом источника 17 опорного напряжения (HOH), а замыкающие контакты соединены соответственно с первым выводом ИОН и с катодом, второй вывод ИОН соединен с нагруэочным резистором, параллельно которому подключен конденсатор 18, выход ОУ 14 соединен посредством резистора 19 с базой первого транэистора 20 ключа 1, коллектор которого посредством первого резистора 21 соединен с положительным выводом источника 22 питания, а с помощью второго резистора 23 — с базой второго транзистора 24. Напряжение к электроап- паратуре подается через размыкающий контакт 25 исполнительного элемента.

С целью защиты транзисторного ключа от перенапряжения обмотка исполнительного элемента шунтируется диодом 26. Для блокирования обмотки исполнительного элемента 2 применен самоблокирующий контакт 27. Для приведения схемы в исходное состояние используется кнопка "Сброс" 28.

Устройство работает в двух режимах: режим I — - контроль заземления; режим II — контроль токов утечки.

В зависимости от величины напряжения (U x) на нагруэочном резисторе, подаваемого на вход ОУ 14, на вы» ходе формируется два уровня напряжения:

U U san x ecaH U sx c U4nop

11 выл х если Пsx топор где UвБ 1 о ыходное напряжение

oyi

+Uâü,x, Цви- соответственно положительный и отрицательный уровни выходного напряжения ОУ;

U — входное напряжение;

Uo« — опорное напряжение.

35 Работа в режиме f.

Состояние коммутационных элементов соответствует показанному на чертеже, при этом катод тиратрона через резистор 7 и выпрямитель 8 по40 средством коммутационного элемента

12 подключен к заземляющей клемме 13 или к корпусу, а управляющая сетка посредством резисторов 5 и 6 и кнопки 3 подключена к анодному реэисто45 ру 9. Прямой вход ОУ 14 посредством переключателя 15 подключен к катоду, а инверсный вход ОУ посредством переключателя 16 подсоединен к поло1 жительному выводу ИОН 17.

Об исправном заземлении и правильном включении электроаппаратуры в сеть указывает горение тиратрона.

На выходе ОУ 14 имеется +U „„, при этом первый транзистор 20 открыт, а второй транзистор 24 закрыт, обмотка исполнительного элемента 2 обесточена. Электроаппаратура нахо

1264260

При обрыве заземляющего проводника тиратрон гаснет, на выходе ОУ появляется -0,„,при этом первый транзистор 20 запирается, а второй транзистор 24 открывается, обмотка исполнительного элемента 2 находится под током и размыкающий контакт

25, размыкаясь, обесточивает электроаппаратуру.

После устранения обрыва эаэемля- 10 ющего проводника схема возвращается в исходное состояние: электроаппаратура снова находится под напряжением сети.

При работе в режиие 1 нет необ- 15 ходииости в самоблокирующем контакте

27 и кнопке "Сброс" 28.

Работа в режиме II.

При этом катод тиратрона 4 посредством резистора 7, выпрямителя 20

8 и переключателя 12 подключается к нулевому проводу сети, а управляющая сетка с поиощью резисторов 5 и 6 и кнопки 3 подключается к корпусу электроаппарата, 25

Прямой вход ОУ 14 посредствои пере«лючателя 15 подключен к положительной клемме ИОН 17, а инверсный вход

ОУ 14 переключателем 16 — к катоду.

Перед включением электроаппарату- щ ры следует осуществить проверку исправности устройства, а также правильности включения устройства в сеть, нажатием кнопки 3 "Контроль", .при этом создается искусственный ток утечки, тиратрон зажигается и размакающий контакт 25, размыкаясь, обесточивает электроаппаратуру. Приведение устройства в исходное состояние осуществляется нажатием кнопки "Сброс" 28. В зависимости от тре .буемых условий защиты и допустимого сопротивления изоляции чувствительность схемы к току утечки регулируется переменным резистором 6.

При понижении изоляции токоведущих частей электроаппаратуры, подключенных к фазному проводу, а это может быть первичная обиотка сетево- 50

ro трансформатора и т.д., тиратрон 4

,зажигаетсЯю на выходе ОУ 14 фоРмиРУется -U „, транзистор 20 закрывается, а транзистор 24 открывается, обмотка исполнительного .элемента 2 55 саиоблокируется контактом 27, размыкающий контакт 25, размыкаясь, обесточивает электроаппаратуру.

Возврат схемы в исходное состояние осуществляется нажатием кнопки

"Сброс" 28.

При использовании в качестве сравнивающего блока компараторов, имеющих обычно положительное выходное напряжение относительно нулевого уровня усилитель тока может быть представлен одним транзистором.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для защиты электроаппаратуры от повреждения в сети с заземленной нейтралью, содержащее датчик входного сигнала, выполненный в виде газоразрядного тиратрона, анод которого через последовательно соединенные анодный резистор и первый выпрямитель подключен к фазному проводу сети, катод через последовательно соединенные нагруэочный резистор, второй выпрямитель и коммутационный элемент соединены с нулевым проводом сети, а в управляющую цепь газоразрядного тиратрона включены последовательно соединенные ограничивающий и переменный резисторы, а также пороговый элемент, к выходу которого подключен исполнительный орган, эапитанные от источника питания конденсатор и кнопка "Контроль", о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования путем обеспечения защиты электроаппаратуры, корпус которой не может быть заземлен, и злектроаппаратуры с заземленным корпусом, в него введены сравнивающий блок, выполненный.на операционном усилителе, с источником опорного напряжения, и два коммутационных элемента, при этом все коммутационные элементы выполнены в виде переключающих контактов, упомянутый конденсатор подключен параллельно нагрузочному резистору и своей первой обкладкой через размыкающий контакт первого введенного коммутационного элемента подключен к прямому входу операционного усилителя, инверсный вход которого через размыкающий контакт второго введенного коммутационного элемента .соединен с плюсовым выводом источника опорного напряжения и замыкающим контактом первого введенного коммутационного элемента, а управляющая цепь упомянутоСоставитель Л.Васькова

Техред В. Кадар Корректор A,Çèìoêîñoa

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 556Я/53

Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная, 4 го тиратрона соединена с корпусом электроаппаратуры через замыкающий

Контакт кнопки "Контроль" и через размыкающий контакт этой кнопки с анодным резистором газоразрядного тиратрона, а второй выпрямитель че264260 Ь рез замыкающий контакт коммутациочного элемента соединен с нулевым проводом сети и через размыкающий контакт этого коммутационного элемен* та с заземленным корпусом электрааппаратуры.