Устройство для защиты передвижного электроприемника в сети переменного тока при появлении опасного напряжения между корпусом электроприемника и землей
Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам, реагирукхцим на появление опасного напряжения на корпусе электроприемника , который обычно находится под потенциалом земли. Цель изобретения повышение надежности работы путем обеспечения контроля целостности цепей заземления при работе электроприемника . Для проверки цепей заземления и сигнального элемента 18 нажимают кнопку 19, которая отключает цепь заземления от входа чувствительного органа 3. При нажатой кнопке проверяется функционирование источГр у
0% (И) (51}4 Н 02 Н 3/14 5/10
ГОСУДФРСТВЕН1ЬЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ И306РЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3727222/24-07 (22) 06 ° 04.84 (46) 30. 11.86. Бюл. У 44 (72) Г.А.Винник и Г.Ф.Кобриков (53) 62 1.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 754546, кл. Н 02 Н 3/14, 1978.
Авторское свидетельство СССР
В 855823, кл. Н 02 Н 3/ 14, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПЕРЕДВИЖНОГО ЭЛЕХТРОПРИЕИНИХА В СЕТИ ПЕРЕИЕННОГО ТОХА ПРИ ПОЯВЛЕНКИ ОПАСНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ МЕЖДУ ХОРПУСОИ ЭЛЕКТРОПРИЕИНИКАИ ЗЕМЛЕЙ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам, реагирующим на появление опасного напряжения на корпусе электроприемника, который обычно находится под потенциалом земли. Цель изобретения— повышение надежности работы путем обеспечения контроля целостности цепей заземления при работе электроприемника. Для проверки цепей заземления и сигнального элемента 18 нажимают кнопку 19, которая отключает цепь заземления от входа чувствительного органа 3. При нажатой кнопке проверяется функционирование источ3
12 ника оперативного тока, срабатывание первого порога чувствительного органа и работа сигнального элемента.
Проверку функции защитного отключения осуществляют нажатием кнопки 6.
В этом случае трансформатор 7 выполняет роль дополнительного источника . переменного тока. Ток вторичной обмотки 8 протекает по цепи: корпус 4 электроприемника 1, земля, вспомогательный заэемлитель 5, размыкающий контакт кнопки 19, вход чувствительного органа 3. В случае исправности устройства и указанной цепи напряжение на входе чувствительного органа достигает величины второго порога, сигнал с выхода органа 3 воздействует на исполнительный элемент 2, 74053 который отключает электроприемник от сети переменного тока. При появлении опасного напряжения между корпусом 4 и вспомогательным заземлителем 5 напряжение прикладывается к входу чувствительного органа и вторичной обмотке 8 трансформатора 7, соединенным последовательно, вызывая срабатывание чувствительного органа 3. Выходной сигнал воздействует на исполнительный элемент 2. Таким образом, введение функции постоянного контроля цепей заземпения и сигнализации при их нарушении, а также проверка этой функции беэ отключения электроприемника повышает на дежность работы устройства
4 ил, 30
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, реагирующим на появление опасного напряжения на корпусе электроприемника, который обычно находится под потенциалом земли.
Цель изобретения — повышение надежности в рабоче путем обеспечения контроля целостности цепей заземления при работе электроприемника.
На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — эквива лентная схема устройства в нормальном режиме работы; на фиг. 3 — график зависимости напряжение между корпусом электроприемника и вспомогательным заэемлителем, рассчитанный на основании эквивалентной схемы; на фиг. 4 — принципиальная электрическая схема возможного варианта выполнения двухпорогового чувствительного органа.
Устройство для защиты передвиж25 ного электроприемника 1 содержит исполнительный элемент 2 и чувствительный орган 3, вход которого включен между заземленным корпусом 4 электроприемника и вспомогательным заземпителем 5, а выход соединен с исполнительным элементом.
Цепь контроля исправности устройства содержит первую кнопку 6 проверки трансформатор 7 контроля исправности, вторичная обмотка 8 которого включена между входной клеммой чувствительного органа 3 и заземленным корпусом 4 электроприемника 1, а параллельно первичной обмотке 9 включена согласующая нагрузка 10.
Стабилизированный источник 11 переменного тока, разделительный трансформатор 12 с первичной 13 и вторичной 14 обмотками и токозадакищий элемент 15 образуют источник оперативного тока, который включен своим выходом между заземленным корпусом 4 электроприемника 1 и вспомогательным заземпителем 5. Источник 11, подключенный своим входом к фазам сети, обеспечивает стабилизацию напряжения питания разделительного трансформатора 12, выполняющего, функцию гальванического разделения сети и цепей заземления. В качестве токозадающего элемента в схеме использован резистор.
Чувствительный орган 3 выполнен двухпороговым: при достижении входного напряжения величины первого порога (например, 4 В) появляется выходной сигнал на втором (сигнальном) выходе 16, при достижении напряжения
1274053 второго порога появляется выходной сигнал на управляющем выходе 17.
Сигнальный выход 16 соединен с введенным сигнальным элементом 18 (лампой, зуммером), вход питания ко- 5 торого подключен к питающей сети.
Иежду входои чувствительного органа 3 и вспомогательным заземпителем 5 включен размыкакщий контакт второй кнопки 19 для проверки функционирования контроля цепей заземления и исправности сигнального органа.
На фиг.4 приведен один из возможных вариантов выполнения двухпорогового чувствительного органа: электронная схема, содержащая трансформаторный вход, выпрямитель, стабилитрон с двумя операционными усилителями в качестве пороговых элементов.
Устройство работает следующим образом.
Нормальный режим.
Работа устройства характеризуется отсутствием напряжения между корпусом защищаемого передвижного элект-25 роприемника 1 и вспомогательным эаземпителя 5. С момента включения исполнительного элемента 2 и подачи напряжения сети на электроприемник 1 вступает в работу источник оператив- 30 ного тока (источник 11, трансформатор 12 и токозадающий элемент 15) и чувствительный орган 3, осуществляющие контроль исправности цепей заземления. При этом ток вторичной обмот- 5 ки 14 трансформатора 12 протекает по цепи: токозадающий элемент 15, корпус 4 электроприемника 1, земля, вспомогательный заземлитель 5, размыкающий.контакт кнопки 19. Падение . 4p напряжения на участке цепи между корпусом 4 и вспомогательным заземлителем 5 прикладывается к входу чувствительного органа 3 через вторичную обмотку 8 трансформатора 7, причем <5 трансформатор 7 в этом случае выполняет роль дополнительного сопротивления на входе чувствительного органа 3.
При наличии цепей заземпения и 50 удовлетворительном сопротивпении растеканию заземлителей падение напряжения на указанном участке цепи мало и не достигает первого порога срабатывания чувствительного органа 3, в ре-55 зультате чего выходной сигнал на сигнальный элемент 18 не поступает. Выключенное состояние сигнального эл мента указывает на исправность цепей заземления.
При увеличении сопротивления цепей заземления падение напряжения между корпусом 4 электроприемника и входом чувствительного органа 3 увеличивается. Это напряжение делится между трансформатором 7 и входом чувствительного органа 3. Напряжение на входе чувствительного органа достигает первого порога — на выходе 16 появляется сигнал, включающий сигнальный элемент 18. Аналогично работает устройство при обрыве цепей заземления,! при этом напряжение между корпусом 4 и входом чувствительного органа 3 увеличивается до более высокого значения. Поделившись между трансформатором 7 и входом чувствительного органа .3, это напряжение вызывает включение сигнального элемента 18.
Особенностью работы схемы является наличие самоконтроля: нарушение соединения схемы с корпусом электроприемника или контакта второй кнопки проверки вызывает срабатывание чувст.вительного органа и включение сигнализации.
Для проверки функции контроля цепей заземления и исправности сигнального элемента 18 нажимают кнопку 19 которая отключает цепь заземления от входа чувствительного органа. При этом устройство работает, как в описанном случае обрыва цепей заземпения. При нажатой кнопке проверяется функционирование источника оперативнОго тока, срабатывание первого порога чувствительного органа и работа сигнального элемента. Указанный процесс проверки происходит без выключения электроснабжения электроприемника.
Проверку функции защитного отключения осуществляют нажатием кнопки 6.
В этом случае трансформатор 7 выполняет роль дополнительного источника переменного тока, трансформируя пряжение с первичной обмотки 9в вторичную обмотку 8. Ток вторичной обмотки 8 протекает по цепи: корпус 4 электроприемника 1, земля, вспомогательный заземпитель 5, размыкающий контакт кнопки 19, вход чувствитель. ного органа 3. В случае исправности устройства и укаэанной цепи напряжение на входе чувствительного органа
127
4053 Ь живающего передвижной электропри1
)еиник.
Устройство для защиты передвижного электроприемника в сети переменного тока при появлении опасного напряжения между корпусом электроприем1О ника и землей, содержащее исполнительный элемент, соединенный с первым выходом чувствительного органа, одна входная клемма которого подключена к первому выводу вторичной об15 мотки трансформатора контроля исправности, первичная обмотка которого подключена к сети через первую кнопку проверки и зашунтирована согласующей нагрузкой, и вспомогательный за20 землитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе путем обеспечения контроля целостности цепей заземления при работе электроприеиника, в него вве25 дены стабилизированный источник переменного тока, разделительный трансформатор, токозадающий,элемент, вторая кнопка проверки и сигнальный элемент, причем выход стабилизированноЗО ro источника переменного тока подключен к первичной обмотке разделительного трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого через токозадающий элемент соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора контроля исправности, а второй вывод вторичной .обмотки разделительного трансформатора подключен к другой входной клемме чувстви40 тельного органа, соединенной через вторую кнопку проверки с вспомогательным заземлителем, при этом чувствительный орган выполнен двухпороговым, второй выход которого соединен
15 с входом сигнального элемента. достигает величины второго порога, сигнал выхода 17 воздействует на исполнительный элемент 2, который отключает электроприемник от сети переменного тока. Отказ в срабатывании устройства при описанной проверке указывает на неисправность устройства. Эту проверку проводят перед включением передвижного электропрнемника в работу, Во время работы электроприемника осуществляется изложенный выше процесс постоянного контроля цепей заземления, включение сигнализации при их нарушении, возможность проверки функции контроля цепей заземления без отключения электропрнеиника.
Аварийный режим.
Этот режим характеризуется появлением опасного напряжения между корпусом 4 электроприемника и вспомогательным заэеилителем 5. Это напряжение прикладывается к входу чувствительного органа и вторичной обмотке 8 трансформатора 7, соединенным последовательно. При этом напряжение на входе чувствительного органа достигает второго порога и вызывает появление сигнала на выходе 17.
Выходной сигнал чувствительного органа воздействует на исполнительный элемент 2, который отключает электроп1иемник от сети переменного тока.
Предлагаемое устройство может работать в системах однофазного и трехфазного тока с любым режимом нейтрали.
Введение функции постоянного контроля цепей зазеипения и сигнализации при их нарушении, а также проверка этой функции без отключения электроприемника повышает надежность устройства и безопасность персонала, обслуФормула изобретения
1274053
Фиг,2 и
lZ
Фиг.,7 Фиа 4 Составитель Л.Васькова Редактор Н.Киштулинец Техред Л.Олейник Корректор И.Муска Эакаэ 6485/53 Тираж 612 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4
