УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ О ЗАЗЕМЛЕНИЯХ В ЦЕПЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА Российский патент 2015 года по МПК H02H3/16 G01R31/02 

Предлагаемое устройство для сигнализации о заземлениях в цепях постоянного тока может найти широкое применение в изделиях ракетно-космической техники, где требуется высокая надежность при проверке работоспособности сложных систем автоматики и недопустимость ложного попадания плюса источника питания или минуса источника питания на корпус прибора (изделия).

Известно устройство контроля замыкания фазы на корпус, заявка 2008121778/28 от 30.05.2008, МПК: G01R 31/02.

Указанное устройство контроля замыкания фазы на корпус в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, находящейся под напряжением, содержит трехфазный однополупериодный выпрямитель, выполненный на диодах, реле и динисторе.

К недостаткам указанного устройства следует отнести то, что предлагаемая схема работает на переменном токе и только при наличии изолированной нейтрали, а также то, что для пробоя динистора требуется напряжение не менее 15 В и выше. Т.е. схема работает только при попадании напряжения, равного напряжению фазы.

Известно устройство для пожарной и тревожной сигнализации, авторское свидетельство №8410, МПК⁶: G08B 29/00 и G08B 23/00.

Указанное устройство состоит из сигнализирующих приборов, включенных в цепь линейной батареи параллельно сопротивлению линейного шлейфа и последовательно с обмоткой дифференциального реле центральной установки, последовательно с сигнализирующими приборами включены резисторы и реле сигнализаторы.

К недостаткам указанного устройства следует отнести то, что в предлагаемой схеме применяется большое количество электрорадиоизделий, что безусловно снижает надежность устройства, кроме этого параметры токов срабатывания и удержания, как правило, не гарантируются техническими условиями, а являются справочными параметрами.

В качестве прототипа выбрано устройство для сигнализации о заземлениях в цепях постоянного тока по авторскому свидетельству №57096, МПК⁶: H02H 7/06, опубликовано 31.05.1940.

Прототип содержит две электронные лампы - выпрямительную и усилительную (лампа-реле), питаемые от вспомогательного трансформатора, источник питания, к которому подключен резистивный делитель, состоящий из последовательно соединенных первого и второго резисторов, сигнализатор наличия ложного потенциала, а также конденсатор. Назначение выпрямительной лампы заключается в заряде конденсатора через регулируемое добавочное сопротивление.

Недостатком прототипа является то, что он регистрирует снижение сопротивления изоляции, но не определяет наличие ложного потенциала (плюса или минуса напряжения на земле) на корпусе и не определяет, какой потенциал минут или плюс сидит на корпусе.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является контроль попадания кратковременных ложных потенциалов на корпус, визуальная фиксация попадания плюса источника питания или минуса источника питания на корпус.

Предлагаемое устройство для сигнализации о заземлениях в цепях постоянного тока содержит источник питания, к которому подключен резистивный делитель, состоящий из последовательно соединенных первого и второго резисторов, сигнализатора наличия ложного потенциала, выполненного на светодиодах, в отличие от известного, в него введены первая и вторая оптоэлектронные тиристорные пары, светодиоды этих оптоэлектронных тиристорных пар включены параллельно и встречно, при этом первый вывод светодиодов оптоэлектронных тиристорных пар через конденсатор подключен к средней точке соединения первого и второго резисторов, второй вывод светодиодов оптоэлектронных тиристорных пар подключен к корпусу, тиристор первой оптоэлектронной тиристорной пары через третий резистор и первый светодиод сигнализатора наличия ложного потенциала подключен к источнику питания, тиристор второй оптоэлектронной тиристорной пары через четвертый резистор и второй светодиод сигнализатора наличия ложного потенциала также подключен к источнику питания.

Суть предлагаемого изобретения поясняется графическим изображением, на котором приведена электрическая схема устройства для сигнализации о заземлениях в цепи постоянного тока, которая содержит:

1 и 2 - первый и второй резисторы делителя;

3 - первая оптоэлектронная тиристорная пара;

4 - вторая оптоэлектронная тиристорная пара;

5 - светодиод первой оптоэлектронной тиристорной пары;

6 - светодиод второй оптоэлектронной тиристорной пары;

7 - тиристор первой оптоэлектронной тиристорной пары;

8 - тиристор второй оптоэлектронной тиристорной пары;

9 - первый резистор, задающий ток через светодиод первой оптоэлектронной тиристорной пары;

10 - второй резистор, задающий ток через светодиод второй оптоэлектронной тиристорной пары;

11 - первый светодиод, предназначенный для сигнализации наличия ложного потенциала;

12 - второй светодиод, предназначенный для сигнализации наличия ложного потенциала;

13 - конденсатор;

14 - корпус прибора;

1 и 2 - первый и второй резисторы делителя, подключенные последовательно к источнику питания;

3 - первая оптоэлектронная тиристорная пара, состоящая из светодиода 5, первый вывод которого подключен к конденсатору 13, а второй к корпусу прибора 14, и тиристора 7, первый вывод которого подключен к источнику питания, а второй к первому резистору 9;

4 - вторая оптоэлектронная тиристорная пара, состоящая из светодиода 6, первый вывод которого подключен к конденсатору 13, а второй к корпусу, и тиристора 8, первый вывод которого подключен к источнику питания, а второй ко второму резистору 10;

9 - первый резистор, первый вывод которого подключен к тиристору 7 первой оптоэлектронной тиристорной пары 3, а второй к первому светодиоду 11;

10 - второй резистор, первый вывод которого подключен к тиристору 8 второй оптоэлектронной тиристорной пары 4, а второй ко второму светодиоду 12;

11 - первый светодиод, первый вывод которого подключен к первому резистору 9, а второй к источнику питания;

12 - второй светодиод, первый вывод которого подключен ко второму резистору 10, а второй к источнику питания;

13 - конденсатор, первый вывод которого подключен к средней точке резистивного делителя, а второй к средней точке светодиодов оптоэлектронных тиристорных пар;

14 - корпус прибора.

Предлагаемое устройство контроля ложного потенциала работает следующим образом.

При попадании ложного потенциала, например +Б источника питания, на корпус 14 начинает протекать ток от корпуса 14 через светодиод 6 второй оптоэлектронной тиристорной пары 4, конденсатор 13 (в момент коммутации конденсатор замкнут), резистор 2 и к минусу источника питания -Б. В результате этого срабатывает тиристор 8 и через резистор 10, задающий ток, загорается светодиод 12. Загорание светодиода 12 характеризует то, что на корпус попал ложно +Б источника питания. После чего необходимо провести системный анализ схемы испытаний и найти причину возникновения неисправности и устранить ее.

При попадании ложного потенциала, например -Б источника питания, на корпус 14 начинает протекать ток от +Б источника питания через резистор 1 и конденсатор 13 (в момент коммутации конденсатор 13 замкнут), светодиод 5 первой оптоэлектронной тиристорной пары 3 и к корпусу 14 (-Б).

В результате этого срабатывает тиристор 7 и через резистор 9, задающий ток, загорается светодиод 11. Загорание светодиода 11 характеризует то, что на корпус попал ложно -Б источника питания.

После чего необходимо провести системный анализ схемы испытаний и найти причину возникновения неисправности и устранить эту причину.

Анализ предлагаемой схемы показывает, что по сравнению с прототипом схема фиксирует попадание как постоянного ложного потенциала как +Б, так и -Б на корпус прибора, так и кратковременное попадание ложного потенциала, так как тиристоры 7 и 8 обладают свойством запоминания информации.

Таким образом, можно сделать вывод о следующих преимуществах предлагаемого устройства контроля ложного потенциала по сравнению с прототипом:

- контроль попадания кратковременных ложных потенциалов на корпус;

- наличие визуальной фиксации попадания плюса источника питания или минуса источника питания на корпус;

- применение перспективных электрорадиоизделий и простота схемы.

Предлагаемое устройство для сигнализации о заземлениях в цепях постоянного тока может найти широкое применение в изделиях ракетно-космической техники, где требуется высокая надежность при проверке работоспособности сложных систем автоматики и недопустимость ложного попадания плюса источника питания или минуса источника питания на корпус прибора. Техническим результатом предлагаемого изобретения является контроль попадания кратковременных ложных потенциалов на корпус, визуальная фиксация попадания плюса источника питания или минуса источника питания на корпус. Предлагаемое устройство для сигнализации о заземлениях в цепях постоянного тока содержит источник питания, к которому подключен резистивный делитель, состоящий из последовательно соединенных первого и второго резисторов, сигнализатора наличия ложного потенциала, выполненного на светодиодах, в отличие от известного, в него введены первая и вторая оптоэлектронные тиристорные пары, светодиоды этих оптоэлектронных тиристорных пар включены параллельно и встречно, при этом первый вывод светодиодов оптоэлектронных тиристорных пар через конденсатор подключен к средней точке соединения первого и второго резисторов, второй вывод светодиодов оптоэлектронных тиристорных пар подключен к корпусу, тиристор первой оптоэлектронной тиристорной пары через третий резистор и первый светодиод сигнализатора наличия ложного потенциала подключен к источнику питания, тиристор второй оптоэлектронной тиристорной пары через четвертый резистор и второй светодиод сигнализатора наличия ложного потенциала также подключен к источнику питания. 1 ил.

Устройство для сигнализации о заземлениях в цепях постоянного тока, содержащее источник питания, к которому подключен резистивный делитель, состоящий из последовательно соединенных первого и второго резисторов, сигнализатор наличия ложного потенциала, а также конденсатор, отличающееся тем, что сигнализатор наличия ложного потенциала выполнен на светодиодах, а также введены первая и вторая оптоэлектронные тиристорные пары, при этом светодиоды этих оптоэлектронных тиристорных пар включены параллельно и встречно, причем первый вывод светодиодов оптоэлектронных тиристорных пар через конденсатор подключен к средней точке соединения первого и второго резисторов, второй вывод светодиодов оптоэлектронных тиристорных пар подключен к корпусу, тиристор первой оптоэлектронной тиристорной пары через третий резистор и первый светодиод сигнализатора наличия ложного потенциала подключен к источнику питания, тиристор второй оптоэлектронной тиристорной пары через четвертый резистор и второй светодиод сигнализатора наличия ложного потенциала также подключен к источнику питания.