УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ БЫТОВЫХ ПРИБОРОВ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК H02H3/20 

Изобретение относится к коммутационным автоматам электроавтоматики и предназначено для использования в целях питания бытовых приборов, радиоаппаратуры, промышленных, транспортных и других электроустановок.

Известны устройства для защиты нагрузки от повышения напряжения источника питания (см. например, авт. св. СССР кл. H 02 3/20 N 467430, БИ N 14, 1975, N 600648 БИ N 12, 1978, N 603043 БИ N 14, 1978, N 630695 БИ N 40, 1978, N 705589 БИ N 27, 1979, N 884023 БИ N 43, 1981), содержащие комбинацию диодов различного типа (обычные, туннельные, стабилизирующие и др.) и тиристоров, подключенных к входным клеммам. Наиболее близким устройством к предлагаемому является устройство для защиты нагрузки от перенапряжения по авт. св. СССР N 678578 кл. H 02 H 3/20 БИ N 29, 1979, содержащее диод развязки, анод которого подключен к одному выходу реле, другой выход которого через коммутационный аппарат соединен с источником напряжения, а катод подключен к точке соединения диода и тиристора. Действие устройства основано на работе последовательной цепи в виде стабилитрона и сопротивления, внешние выводы которых соединены с нагрузкой, а средняя точка - с управляющим электродом тиристора, анод которого соединен с катодом диода развязки. Известное устройство (см. авт. св. N 678578) не может работать в цепи переменного тока и выполнять как функции защиты от коммутационных напряжений, так и при обрыве нулевого провода четырехпроводной сети.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства защиты нагрузки от перенапряжения.

Предлагаемое устройство обладает расширенными функциональными возможностями, так как позволяет произвести защиту приборов (нагрузки) не только от коммутационных перенапряжений, но и от перенапряжений, связанных с обрывом нулевого провода. Положительный эффект достигается за счет введения последовательной цепи, состоящей из сопротивления, электромагнитного расцепителя, тиристора, причем анод тиристора через последовательную цепь, состоящую из второго сопротивления, диода и стабилизатора в обратном включении соединяется с управляющим электродом тиристора.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство защиты бытовых приборов от перенапряжения содержит тиристор, к управляющему электроду которого подключена управляющая последовательная цепь из стабилизатора, диода в обратном включении и сопротивления, отличающееся тем, что устройство включает в себя трехфазный автомат, в двух фазах которого установлены тепловые элементы защиты от коротких замыканий, а в фазу между фазой и нулем включена измерительная последовательная цепь в виде сопротивления, электромагнитного расцепителя и тиристора, а также к ней подключена вышеупомянутая управляющая цепь.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит трехфазный контактный автомат 1, на двух фазах которого установлены тепловые элементы 2 и обмотки реле 3 защиты от коротких замыканий, в одной из фаз между фазой и нулем включена измерительная последовательная цепь в виде сопротивления 4, электромагнитного расцепителя 5 и тиристора 6, и управляющая последовательная цепь в виде стабилитрона 7, диода в обратном включении 8 и второго сопротивления 9, вывод которого подключен в аноду тиристора 6, анод стабилитрона 7 соединен с управляющим электродом тиристора 6.

Схема работает следующим образом. При увеличении переменного напряжения в сети более чем на 10% от номинала (в соответствии с ГОСТом) ток управления тиристором 6 становится достаточным для открывания тиристора, при этом срабатывает электромагнитный расцепитель 5 автомата 1, и последний отключается. Величина порога срабатывания регулируется сопротивлением 9. Электромагнитный расцепитель 5 выбирается для бытовых приборов на напряжение 220 В. Позиции 2 и 3 остаются без изменения в типовом (заводском) автомате 1.

В принципе устройство может быть смонтировано для любых типов коммутационных аппаратов. Авторы экспериментально проверили работу на типовом автомате, имеющем номинальный ток 25А, ток максимального расцепителя 1 - 275А. Такой автомат позволяет заменить три однополюсных бытовых автомата одним трехполюсным автоматом А с включенным в него предлагаемым устройством, что обеспечивает защиту как от перенапряжения, так и от перегрузки, и короткого замыкания. Предлагаемое устройство особенно эффективно для защиты бытовых приборов (радиоаппаратуры, видеотехника, холодильники и др.) при обрыве нулевого провода на подстанции или в подводящих цепях. Именно в этом случае образуется делитель напряжения, в одном из плеч которого включается бытовая техника, оказывающаяся при обрыве под линейным напряжением равным сумме двух фаз, т.е. приблизительно 400 В при напряжении сети 250 В.

Сравнение с прототипом показывает, что устройство по авторскому свидетельству 678578, несмотря на наличие похожей цепочки в виде диода, сопротивления и тиристора, тем не менее не может выполнить функции предлагаемого устройства. Использование новой системы связи между элементами в виде последовательной цепи реле, стабилитрона, диода и сопротивления R1, тиристора и др. расширяет функциональные возможности, так как позволяет осуществить защиту от повышения напряжения и от перенапряжений при обрыве нулевого провода.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит трехфазный контактный автомат, на двух фазах которого установлены тепловые элементы и обмотки реле. Между третьей фазой и нулем установлено реле максимального напряжения, состоящее из тиристора, стабилитрона, диода в обратном включении, электромагнитного расцепителя и двух сопротивлений. Устройство позволяет произвести защиту приборов как от коммутационных перенапряжений, так и от перенапряжений, связанных с обрывом нуля в бытовых, промышленных, транспортных и других электроустановках. 1 ил.

Устройство защиты бытовых приборов от перенапряжения, содержащее тиристор, к управляющему электроду которого подключена управляющая последовательная цепь из стабилитрона, диода в обратном включении и сопротивления, отличающееся тем, что оно включает в себя трехфазный автомат, в двух фазах которого установлены тепловые элементы защиты от коротких замыканий, а в фазу между фазой и нулем включена измерительная последовательная цепь в виде сопротивления, электромагнитного расцепителя и тиристора, а также к ней подключена упомянутая управляющая последовательная цепь.