Способ управления устройством защитного отключения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматических устройствах защиты людей от поражения электрическим током и защиты от возгорания имущества. Техническим результатом является обеспечение программируемого выбора времени отключения и дозирование импульсной мощности отключающего сигнала в зависимости от величины напряжения питания. Способ управления устройством защитного отключения состоит в том, что включают автоматический выключатель с катушкой независимого расцепителя и подают питание на защищаемую и измерительную цепи, измеряют дифференциальный ток и формируют отключающий сигнал, который подают на катушку независимого расцепителя. Отключающий сигнал формируют в один или несколько интервалов времени. Если на предыдущем интервале времени не происходит отключение автоматического выключателя, то на следующем интервале времени увеличивают отключающий сигнал, а величину отключающего сигнала на каждом интервале времени выбирают в зависимости от требуемого суммарного времени отключения защищаемой электрической цепи. В результате повышается надежность и стабильность отключения защищаемой цепи в широком диапазоне питающего напряжения. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике - к классу автоматических устройств защиты людей от поражения электрическим током и защиты от возгорания имущества в случае длительного протекания тока замыкания на землю.

Известен способ управления устройством защитного отключения, состоящий в том, что подают напряжение (ток) на катушку электромагнитного аппарата (реле), поддерживают это напряжение (ток) до появления отключающего сигнала, который формируют путем измерения дифференциального тока, с помощью отключающего сигнала снимают напряжение (ток) электромагнитного аппарата и отключают защищаемую электрическую цепь [1, 2].

Недостатком такого способа управления устройства защитного отключения является то, что для его осуществления требуется значительная мощность (десятки ватт) для питания катушки в ждущем (длительном) режиме.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому является способ управления устройством защитного отключения, в котором включают автоматический выключатель с катушкой независимого расцепителя и подают питание на защищаемую и измерительную цепи, измеряют дифференциальный ток и формируют отключающий сигнал, который подают на катушку независимого расцепителя для его отключения [3].

Недостатки способа-прототипа, определяемые совокупностью существенных признаков, состоят в следующем: - условия (режимы) формирования отключающего сигнала для независимого расцепителя с момента его появления и до момента отключения автоматического выключателя не изменяются, что с учетом ограничений импульсной мощности в цепи катушки независимого расцепителя существенно снижает надежность отключения устройства при значительном понижении напряжения питания; - на границе чувствительности независимого расцепителя возможно затягивание времени отключения или неустойчивое (нестабильное) отключение при малых значениях напряжения питания.

Эти недостатки существенно ограничивают применения известного способа управления устройством защитного отключения при пониженных напряжениях питания до малых, но еще опасных для поражения человека величин.

Задачей данного изобретения является создание способа управления устройством защитного отключения с программируемым выбором времени отключения и дозируемой импульсной мощностью отключающего сигнала в зависимости от величины напряжения питания и, как следствие, повышение надежности и стабильности защитного отключения в широком диапазоне напряжения питания 40-380 В.

Указанная задача достигается тем, что в способе управления устройством защитного отключения включают автоматический выключатель с катушкой независимого расцепителя и подают питание на защищаемую и измерительную цепи, измеряют дифференциальный ток и формируют отключающий сигнал, который подают на катушку независимого расцепителя, причем отключающий сигнал формируют в один или несколько интервалов времени. Если на предыдущем интервале времени не происходит отключение автоматического выключателя, то на следующем интервале времени увеличивают отключающий сигнал, а величину сигнала отключения на каждом интервале времени выбирают в зависимости от требуемого суммарного времени отключения защищаемой электрической цепи.

На чертеже приведены диаграммы, поясняющие предложенный способ управления. На чертеже показаны: состояние автоматического выключателя 1, дифференциальный ток 2, пороговое значение дифференциального тока 3, отключающий сигнал 4 при пониженном напряжении питания (например, 42 В), отключающий сигнал 5 при средней величине питающего напряжения (например, 110 В), отключающий сигнал 6 при номинальной величине питающего напряжения (например, 220 В), пороговый сигнал 7 чувствительности независимого расцепителя, интервалы времени t1-t3 формирования отключающего сигнала; суммарное время отключения t4, t5 или t6 устройства в зависимости от напряжения питания.

Поясним предложенный способ управления устройством защитного отключения. Включают автоматический выключатель 1 и в момент времени t0 подают питание на защищаемую и измерительную цепи. Замыкание тока фазного проводника на землю (прикосновение человека или нарушение изоляции) приводит к образованию дифференциального тока 2, при достижении которым порогового значения 3 начинают формировать отключающий сигнал 4, 5, 6 для катушки независимого расцепителя.

Согласно ГОСТ Р50807-95 "Устройства защитные, управляемые дифференциальным (остаточным) током" время срабатывания устройства защитного отключения должно уменьшаться при увеличении напряжения контакта (прикосновения). Время срабатывания устройства также должно уменьшаться при увеличении дифференциального тока, который увеличивается при повышении напряжения в защищаемой цепи.

Отмеченные требования ГОСТ положены в основу предложенного способа управления устройством защитного отключения. На чертеже наглядно показано изменение условий формирования отключающего сигнала 4, 5, 6 при различных величинах напряжения питания Uп (Uп=42 B, Uп=l10 B, Uп=220 B).

При малых значениях напряжения питания (например, 42 В) отключающий сигнал 4 формируется за три интервала t1, t2, t3. Дозированием импульсной мощности отключающего сигнала на каждом временном интервале t1, t2, t3 программируют время отключения (t4= t1+t2+t3, t5=t1+t2, t6=t1) для различных значений питающего напряжения.

При повышении напряжения питания (например, до 110 В) пропорционально увеличивают отключающий сигнал 5 на каждом интервале времени и время отключения уменьшается (t5<t4).

Таким образом, предложенный способ управления устройством защитного отключения позволяет повысить надежность и стабильность отключения защищаемой цепи в широком диапазоне питающего напряжения.

Источники информации 1. SU 609160, Н 02 Н 3/16, 30.05.78 г.

2. SU 1132322 А, Н 02 Н 3/16, 30.12.84 г.

3. RU 2124794, H 02 H 3/16, 01.10.99 г. - прототип.

Формула изобретения

Способ управления устройством защитного отключения, в котором включают автоматический выключатель с катушкой независимого расцепителя и подают питание на защищаемую и измерительную цепи, измеряют дифференциальный ток и формируют отключающий сигнал, который подают на катушку независимого расцепителя, отличающийся тем, что отключающий сигнал формируют в один или несколько интервалов времени, если на предыдущем интервале не происходит отключение автоматического выключателя, то на следующем интервале времени увеличивают отключающий сигнал, а величину отключающего сигнала на каждом интервале времени выбирают в зависимости от требуемого суммарного времени отключения защищаемой электрической цепи.

РИСУНКИ

Рисунок 1