Устройство для контроля срабатывания блока защитного отключения

 

Изобретение относится к электр технике.и, в частности, контролируе эффективность средств защиты человека от поражения электрическим током приаварийном режиме электроустановки . Цель изобретения - расширение ди апазона работы путем обеспечения контроля параметров срабатыванййблр ков защитного отключения во всей области допустимых токовременных характеристик . При нажатии кнопки контроля 24 через цепь 1 искусственной утечки и дйтчик 2 тока утечки, потечет некоторый ток, величина и длительность которого зависят от параметров блока защитного ртключейия и электрической сети. Вьтрямленное напряжение с выпрямителя 3 поступает на орган 4 формирования эталонной токовременной характеристики срабатывания . Если величина его превысит наперед заданную, то сработает пороговый блок 14 и переключит триггер i 15 в единичное состояние, в резуль- . тате чего засветится светодиод 22 лЛ Допустимое воздействие. Если за . время срабатывания блока защитного отключения напряжение по выходе интегратора 7 превысит порог срабатывания порогового блока 9, то это-:вызовет свечение светодиода 21 Допустимое воздействие превышено. Таким

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 Н 02 Н 3/15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Р7

З0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3807377/24-07 (22) 01.11.84 (46) 30.10.86. Бюл. У 40 (7l) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени ин-. ститут инженеров жвлезнодорожного транспорта (72) Ю.Г. Сибаров, Н.Н. Сколотнев, С.А. Хренов и Л.С. Лощинина. (53) 621.316.925 (088.8) (56) Патент Японии N 51-44569, кл. 58 D 1 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 660120, кл. Н 02 Н.З/16,- 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СРАБАТЫВАНИЯ БЛОКА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к электро-технике и, в частности, контролирует эффективность средств защиты человека от поражения электрическим током при-аварийном режиме электроустановки. Цель изобретения — расширение диапазона работы путем обеспечения контроля параметров срабатываний"бло„„SU„„ f267524 A 1 ков .защитного отключения во всей обI ласти допустимых токовременных характеристик. При нажатии кнопки контроля 24 через цепь 1 искусственной .утечки и датчик 2 тока утечки потечет некоторый ток, величина и длительность которого зависят от параметров блока защитного отключеиия и электрической сети. Выпрямленное напряжение с выпрямителя 3 поступает на орган 4 формирования эталонной то- . ковременной характеристики срабатывания. Если величина его превысит наперед заданную, то сработает пороговый блок 14 и переключит триггер а

15 в единичное состояние, в резулье тате чего засветится светодиод 22

"Допустимое воздействие". Если за время срабатывания блока защитного отключения напряжение по выходе интегратора 7 превысит порог срабатывания порогового блока 9, то это:вызовет свечение светодиода 21 "Допустимое воздействие превышеноо". Таким

1267524 образом, введение, органа формирования эталонной токовременной характеристики позволяет расширить диапазон работы устройства для контроля срабатывания блока защитного отключения за

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля эффективности средств защиты человека от поражения электрическим током1при аварийном режиме электроустановки.

Цель изобретения — расширение диапазона работы путем обеспечения контроля параметров срабатывания блоков защитного отключения во всей области 1р допустимых токовременных характеристик.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит цепь 1 искусственной утечки, датчик 2 тока утечки, выпрямитель 3, орган 4 формирования эталонной токовременной характеристики срабатывания н орган 5 индикации. Устройство также содержит блок 2р

6 сравнивания напряжения сигнала с опорным напряжением, интегратор 7 с блоком 8 сброса интегратора на ноль, первый 9 и второй 10 пороговые блоки, элемент 11 задержки, элемент И 12,. 25 первый элемент ИЛИ 13, третий пороговый блок 14, триггер 15 и кнопку 16 установки в исходное состояние, второй элемент И 17, второй элемент ИЛИ

18, триггеры 19 и 20, элементы 21-23 зр индикации, кнопку 24 контроля и контакты 25,и 26 подключения устройства к контролируемому блоку 27 защитного ..отключения с защищаемой электри-. ческой сетью 28.

Устройство работает следующим образом., Датчик 2 тока утечки: одним концом через цепь 1 искусственной утечки, кнопку 24 контроля и контакт 25 под- 4р ключен к электрической сети 28 с блоком 27 защитного отключения, а другим концом через контакт 26 он. подключен к заземленным конструкциям.

Перед началом контроля кратковремен45 но нажимается кнопка 16 установки счет интегральной оценки воздействия электрического тока, протекающего в аварийном режиме и оперативной оценки эффективности работы блоков защитного отключения, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

2 в исходное состояние. При этом на к -вход триггера 15 подается сигнал логической единицы и на его инверсном выходе также устанавливается уровень логической единицы, который попадает на управляющий вход блока 8 сброса интегратора на ноль (например, электронный ключ на полевом транзисторе). Интегратор 7 при этом обнуляется и удерживается в нулевом состоянии пока на входе блока 8 имеется логическая единица. Уровень логической единицы с инверсного выхода триггера 15 поступает также на выходы установки в нулевое состояние триггеров 19 и 20. На - М -вход последнего логическая единица поступает через второй элемент ИЛИ 18. При этом на единичных выходах триггеров 19 и 20 устанавливается уровень логического нуля (элементы индикации (светодиоды) не светятся) .

С инверсного выхода триггера 15 уровень логической единицы поступает также на элемент 23 индикации (светодиод), который начинает све-. титься (состояние — "K контролю гот< тов. ) .

При нажатии кнопки 24 контроля чеЭ рез цепь 1 искусственной утечки и датчик 2 тока утечки потечет некоторый ток, величина и длительность которого зависят от параметров блока с защитного отключения электрической сети.. Выпрямленное напряжение сигнала датчика с выхода выпрямителя 3 поступает на вход органа 4 формирова-. ния эталонной токовременной характеристики срабатывания. Если его величина (а значит и ток через тело человека) превысит некоторую наперед выбранную величину, например, соответствующую началу ощущения иля неотпускания, то сработает пороговый блок 14 и переключит триггер 15 в единичное состояние. При этом на

524 4 но ). При этом па инверсном выходе указанного триггера появится ноль, который поступит на вход элемента И

17 и вызовет пропадание единицы на

3 -входе триггера 20. Одновременно на К -вход этого триггера через второй элемент. ИЛИ 18 поступит логическая единица с единичного выхода триггера 19, перебросит триггер 20 в нулевое состояние и элемент 22 индикации погаснет (состояние — "Допустимое воздействие"

Если напряжение на выходе выпрямителя 3 окажется настолько большим, что 1 ревысит уровень срабатывания порогового блока 10, который соответствует предельно допустимому значению тока через тело человека, то с его выхода сигнал логической единицы поступит на входы элемента И 12 и элемента 11 задержки, на выходе которого через некоторое время появится логическая единица, которая так" же поступит на вход элемента И 12 и вызовет появление на его выходе единицы, которая пройдя через первый элемент ИЛИ 13 вызовет переключение триггера 19 в единичное состояние (состояние . — "Допустимое воздействие превышено") не зависит от величины накопленного напряжения на интеграторе.

Если срабатывание порогового блока 10 вызвано очень кратковременной импульсной помехой, которая короче времени 41, то к моменту появления единицы на выходе элемента ll задержки единица на выходе блока 10 уже пропадет и тогда на выходе элемента

И 12 единица не появится.

Параметры устройства могут быть выработаны в соответствии с предельно допустимыми уровнями напряжения прикосновения и токов по ГОСТ

12.1.038-82. Например, для постоянного тока можно выбрать пороги сра атывания блоков 14 и 10, соответтвующие токам 40 мА и 650 мА через чеовека,время.4 t=0 01 с — допустимое ремя воздействия для тока 650 мА, порное напряжение 8ап и постоянную нтегрирования таким образом, чтобы оковременная характеристика канала тегратора имела вид

1267

tQ где

3 случае, если эа время срабатывания блока защитного отключения переходного процесса в сети напряжения с на выходе интегратора 7 превысит по рог срабатывания порогового блока 9,, то сигнал с его выхода через первый о элемент ИЛИ 13 поступит на, .-вход и триггера 19, перебросит его в единич- .т ное состояние, на его единичном выхо-, ин де появится логическая единица и зас- 55 ветится элемент 21.индикации, например, светодиод красного цвета (состояние-"Допустимое воздействие превыше40

t . — — — —, с

Ih -160 где Л, его инверсном выходе устанавливается уровень логического нуля, который, поступая йа вход блока 8, запретит обнуление. интегратора и разрешит его работу. На Р входах триг- .5 геров 19 и 20 также появится логический ноль и будет разрешено их переключение, в результате чего погаснет элемент 23 индикации. Одновременно на единичном выходе триггера

15 появляется уровень логической единицы, который поступает на вход элемента И 17, на второй вход которого поступает логическая единица с инверсного выхода триггера 19. На выходе элемента И 17 появится единица, триггер 20 перейдет в единичное состояние, на его выходе появится уровень логической единицы и засветится светодиод 22, например, зеленого цвета, (состояние — "Допустимое воздействие"). При этом сигнал с выпрямителя

3 поступает на вход блока 6 сравнения напряжения сигнала с опорным напряжением и (в случае превышения сигнала

Uq с выпрямителя опорного напряжения U« ) на выходе блока 6 появится сигнал равный их разности (Ос в 00„ ).

Эта напряжение поступает на вход интегратора 7, напряжение на выходе ЗО которого начнет нарастать по закону

35 напряжение на выходе интегратора; коэффициент учитывающий параметры интегратора (постоянную интегрирования) и 40 чувствительность датчика; момент превышения напряжения сигнала датчика над опорным. — ток через человека, мА. е

S 267524

Тогда характеристика органа формирования эталонной, токовременной хаю рактеристики срабатывания будет с в достаточной степенью точности отра- т жать допустимые предельные уровни в напряжения прикосновения и тока че- б рез человека. т

Составитель Н. Чутчев

Техред И.Попович

Редактор A. Ревин

Корректор В. Синицкая

Заказ 5789/53 Тираж 612

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

1. Устройство для контроля срабатывания блока защитного отключения, содержащее цепь искусственной утечки, один конец которой через кнопку контроля подключен к контролируемой сети, а другой — через датчик тока утечки — к земле, орган регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона работы путем обеспечения контроля парамет- щ ров срабатывания блоков защитного отключения во всей области допустимых токовременных характеристик, в него. дополнительно введены орган форми-рования эталонной токовременной ха- 25 рактеристики срабатывания, вход которого через выпрямитель подключен к входу датчика тока утечки, при этом выход вышеуказанного органа, сигнализирующий неисправность блока Эа- 30 щитного отключения, подключен к первому входу органа регистрации, выход, сигнализирующий исправность блока защитного отключения подключен к второму входу органа регистрации, к третьему входу которого подключен выход, сигнализирующий готовность устройства к работе.

В

2. Устройство по п.1, о т л и ч а-. щ е е с я тем, что орган формироания эталонной токовременной харакеристики срабатывания выполнен в иде блока сравнения, интегратора с локом сброса, первого, второго и ретьего пороговых блоков, элемента задержки, элемента И, элемента ИЛИ, R<-триггера и кнопки установки в исходное состояние, при этом входы блока сравнения, второго и третьего пороговых блоков соединены и образуют вход органа формирования эталонной токовременной характеристики срабатывания, выход блока сравнения соединен через последовательно соединенные интегратор и первый пороговый блок с.вхопом эпемента ИЛИ, а выход второго порогового элемента соединен с входом элемента И, выход которого подключен к другому входу элемента

ИЛИ и входом элемента задержки, выход которого соединен с другим входом элемента И, причем выход третьего порогового блока соединен с S-входом RS-триггера, R-вход которого соединен с кнопкой установки в исходное состояние, а инверсный выход указанного RS-триггера соединен через блок сброса с интегратором, при этом выход элемента ИЛИ образует выход, сигнализирующий неисправность блока защитного отключения, неинверсный выход RS-триггера образует выход, сигнализирующий исправность блока защитного откпючения, инверсный выход RSтриггера образует выход, сигнализирующий готовность устройства к работе.