Устройство для защиты от повреждения электроустановки в сети с заземленным источником питания Советский патент 1983 года по МПК H02H3/14 

1 Изобретение относится к электро технике и может быть использовано для защиты электроустановок в сети заземленным источником питания от рыва цепи заземления корпуса электроустановки, обрыва цепи заземлен нулевого провода источника питания неправильного подключения фазного и нулевого провода питающей сети в процессе эксплуатации, а также неполного или глухого фазного замыка ния на корпус электроустановки, т.е защиты от повреждения электроустановки и от поражения электрическим током обслуживающего персонала. По основному авт.св. № 913507 известно устройство, содержащее релейный элемент, подключенный к фазному проводу сети через первый ограничительный элемент, выполненный на резисторе, а к корпусу электроустановки подключен через второй ограничительный элемент, контак ты упомянутого ре/гейного элемента подключены в цепи управления и(или) контроля состояния электроустановки l. Однако известное устройство обладает низкой надежностью работы при неполном фазном замыкании на ко пус, а также при неправильном подключении фазного и нулевого привода сети в пйоцёсйе эксплуатации электроустановок, так как при этом не обеспечивается автоматическое отключение устройства от питающей сети. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства путем отключения устройства при неполном замыкании на корпус, а также неправильном подключении фазного и нулевого п{ювода. Поставленная цель достигается тем, что релейный элемент зашунтирован конденсатором и к фазному про воду сети и к корпусу электроустановки подключен через первый диод, включенный между релейным элементом и общей точкой первого и второго ограничительных элементов, при этом второй ограничительный элемент зашунтирован вторым диодом в противоположной полярности первому диоду. Кроме того, второй ограничительный элемент снабжен вторым резистором, который подключён последовательно с первым и зашунтирован замы 3 кающими контактами кнопки включения электроустановки. При этом устройство снабжено вторым релейным элементом, ток сраг батывания которого меньше тока срабатывания первого элемента и который подключен последовательно с первым релейным элементом и зашунтирован замыкающими контактами первого релейного элемента, при этом контакты второго релейного элемента подключены в цепи контроля исправности схемы устройства. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство для защиты от повреждения электроустановки в сети с заземленным источником питания, например токарного станка, установки вакуумного напыления, технологической линии, электродрели, стиральной машины, паяльника и т.п., содержит релейный элемент 1, подключенный между фазным 2 и нулевым 3 проводом сети через однополупериодный выпрямитель, включающий последовательно подключенные между фазным Проводом 2 сети и релейным элементом 1 защитный резистор и диод 5 и подключенный между общей точкой 6 диода 5 и релейного элемента 1 и нулевым проводом 3 сети сглаживающий конденсатор 7- Устройство содержит также ограничительный элемент, включающий резистор 8, подключенный одним выводом к заземленному (зануленному) корпусу 9 электроустановки (на схеме корпус 9 заземлен. Но может быть и занулен). Вторым выводом ограничительный элемент подключен к общей Точке 10 защитного резистора и диода 5 однополупериодного выпрямителя. При Этом контакты 1.1 релейного элемента 1 подключены в цепи управления и(или)контроля состояния электроустановки. Ограничительный элемент снабжен вторым резистором 12 подключенным последовательно с первым резистором 8 и зашунтированным замыкающим контактом кнопки включения 13. Ограничительный элемент зашунтирован диодом Ц в противоположной поляржости однопояупериодному выпрямителю. Однополупериодный выпрямитель снабжен вторым защитным резистором 15 и вторым диодом 16, после ова3тельно подключенными между фазным проводом 2 сети и первым защитным резистором k, и вторым сглаживающим конденсатором 17, подключенным между общей точкой Т8 второго диода 16 и первого защитного резистора t однополупериодного выпрямителя и ну левым проводом 3 сети. Кроме того, устройство снабжено вторым релейным эле ентом 19, ток срабатывания которого меньше тока срабатывания первого релейного элемента 1 и который подключен последо вательно с первым релейным элементом 1 после него или перэд ним не имеет знамения) между однополуперио ным выпрямителем и нулевым проводом 3 сети и зашунтирован замыкающими контактами 20 первого релейного эле мента 1 , при этом контакты 21 второ го релейного элемента 19 подключены в цепи контроля исправности .схе/мы устройства (подключенные между фазным 2 и нулевым 3 проводом сети ограничительные резисторы 22, 23 и 2, диод 25 и сигнальные лампочки 2 Схема исправна и 27 Схема не исправна . Цепь контроля исправности может быть любой (световой, звуковой, комбинированной). Кнопка отключения 28 служит для дистанционно го отключения электроустановки от сети. Предохранители 29 и 30 предохраняют схему устройства от возможных коротких замыканий. Устройство работает следующим об разом. При подключении к схеме устройства источника питания ( при помощи вилки 31) в полярности, указанной на схеме, .а клеммы 32 к заземленном корпусу 9 электроустановки релейный элемент 1 не включается (ток через него меньше тока срабатывания, но больше тока отпускания) и не шунтирует своими замыкающими контактами исполнительный элемент схемы управления электроустановки, поэтому эле троустановка подключается к своей сети питания (условно не показано). При этом ток через второй релейный 19 больше его тока срабатывания и он размыкает свои размыкающие контакты 21 и замыкает свои замыкающие контакты 21 (горит лампочка 26 Схема исправна).При обрыве любого из элементов 15 «,17, 7, 16 и 5 или пробое диодов 16 и 5 и 934 конденсаторов 7 и 17 второй релейный элемент 19 отпускает и замыкает свои размыкающие контакты 21 (горит лампочка 27(Схема не исправна). При пробое же одного из резисторов 15 или А срабатывает релейный элемент 1 и отключает электроустанов- ку. Таким образом, при наличии релейного элемента 19 устройство полностью обладает самоконтролем. Аналогично устройство обладает самоконтролем при обрыве фазного 2 или нулевого 3 провода питающей.сети. При обрыве цепи заземления ( зануления) корпуса 9 электроустановки или цепи заземления нулевого провода 3 сети разрывается шунт релейного элемента 1 , содержащий последовательно подключенные диод 5 резис РР 12 и 8, предохранитель 30, корпус 9 цепь заземления корпуса 9 цепь заземления нулевого провода 3 нулевой провод 3. Релейный элемент 1 срабатывает и своими замыкающими контактами 11 отключает цепь управления иСили) включает цепь контролясостояния (аварийной сигнализации)электроустановки. Таким образом иcключaёtcя возможность появления напряжения (Ча корпусе 9. так как во зможность работы электроустановки в аварийном режиме и возможность поражения обслуживающего персонала электрическим током, чтоповышает надежность и безопасность эксплуатации электроустановки.. Если же такого обрыва не произой-.. дет,но произойдёт фазное замыкание на корпус любой фазы истрчника питания электроустановки,то через огранйчительный элемент .(резисторы 8 и 12)и диод 5 (и непосредственно через диод 1)на релейный элемент 1 поступает ток .одноименной полярности с его рабЪчим током (эквивалентно увеличению сопротивления шунта, так как в этом случае через шунт поступает ток противоположной полярности, чем от однополупериодного выпрямителя ) и релейный элемент 1 срабатывает и сво-ими контактами 11 отключает цепь управления и(или) включает цепь контроля состояния электроустановки аналогично изложенному. Это еще более повышает безопасность эксплуатации электроустановки за счет повышения надежности работы устройства, а также расширяет область использования устройства (для защиты не только от об, рыва упомянутых цепей заземления, но и от неполного и глухого фазного замыкания на корпус электроустановки).

Аналогично устройство отключает электроустановку )включает аварийную сигнализацию при перемене мес тами фазного и нулевого провода сети в процессе эксплуатации электроустановки. В этом случае ограничительный элемент шунтирует через цепи заземления корпуса нулевого провода 3 не релейный элемент 1, а цепь из последовательно подключенных резистора 15, диода 16 и резистора , что приводит к срабатыванию релейного элемента 1.

Кнопка включения t3 служит для ., дистанционного включения электроустановки в сеть (при нажатии кнопки

13 релейный элемент 1 шунтируется только небольшим.сопротивлением резистора 8 ограничительного элемента, ток через него становится меньше

тока отпускания и релейный элемент 1 отпускает, размыкает свои контак- ты 11, через которые он шунтирует исполниТельный элемент схемы управления электроустановки, например магнитный пускатель, и электроустанов ка включается.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает высокой надежностью в работе, так как позволяет контролировать иосуществлять защиту при неполном фазном замыкании на корпус, а также неправильном подключении фазного и нулевого провода. 2S

-2/

2S

27

15

IS