Устройство для защиты источника питания гальванической ванны от попадания сетевого напряжения на его выводы Советский патент 1984 года по МПК H02H3/16 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты источника питания гальванической ванны от попадания на него сетевого напряжения, и может использоваться в выпрямительных агрегатах, предназначенных для питания гальванических ванн и оборудования электро химической обработки металлов. Известно устройство для защиты источника питания гальванической ван ны от попадания сетевого напряжения на его выводы, содержащее последовательно включенные контактор, трансформатор тока нулевой последовательности, а также реле тока, катушка которого подключена к положительному выходному выводу источника питания и через конденсатор - к земле, и про межуточное реле, в цепь питания катушки которого включен контакт реле тока, а контакт промежуточного реле включен в цепь питания катушки контактора 1. Недостатком устройства является то, что при нарушении изоляций отри)цательного полюса нагрузки источника питания (что часто встречается в условиях гальванического производства) через катушку реле тока, конденсатор и землю под действием- переменной сос тавляющей выходного (выпрямленного)) напряжения, источника питания начинае протекать ток утечки. Этот ток, про текая по металлическим трубопроводам уложенным в землю, способствует их быстрому разрушению Кроме того, при работе нескольких источников питания с объединенными положительными выходными выводами в случае пробоя изоляции между Сете выми и вентильными обмотками питающего трансформатора одного из источНИКОВ питания сетевое напряжение при кладывается к катушкам реле тока все устройств, что вызывает отключение не только источника питания, в транс форматоре которого пробилась изоляция, но и источников питания с испра ными трансформа торами . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство защиты, содержащее блок защиты, вход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности, а выход --к коммутир5пощему аппарату, и блок заземления, состоящий из двух диодов и двух элек ролитических конденсаторов, причем отрицательные выводы указанных конденсаторов соединены с анодами диодов, положительный вывод одного из конденсаторов соединен с катодом одного из диодов и подключен к положительному выходному выводу источника питания,, а положительный вывод другого конденсатора соединен с катодом другого диода и подключен к g змле 2. Недостатком указанного устройства является то, что при нарушении изоляции отрицательного по.гпоса нагрузки источника питания через заземляющий блок и землю под действием переменной составляющей выходного напряжения источника питания начинает проте-, кать ток утечки, наличие которого вынуждает загрублять уставку блока защиты для исключения ложного сра,батывания устройства. Цель изобретений - увеличение чувствительности устройства путем исключения токов утечки на землю, вызванных пульсациями выходного напряжения источника питания. Цель достигаете тем, что в устройстве, содержащем блок защиты,выход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности, а выход - к коммутирующему аппарату, и блок заземления, подключенный к одному из выходных выводов источника питания,, блок заземления выполнен на последовательно соединенных резисторе и диоде, полярность подключения котог рого противоположна полярности источника питания. На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства Устройство содержит трансформатор 1 тока нулевой последовательности , и коммутационный аппарат 2, подключенные к первичной обмотке питающего трансформатора 3, причем вторичная обмотка трансформатора 1 тока нулейой последовательности подключена к входу блока 4 защиты/ выход которого присоединен к обмотке управления коммутационного аппарата, а также блок 5 заземления, в котором катод диода 6 подключен к положительному выводу ис точника 7 питания, а анод через ограничивающий резистор 8 к земле. Трансформатор 3 совместно с вентилями 9 составляет источник 7 питания для гальванической ванны. Устройство работает следующим образом. При пробое изоляции между сетевыми и вентильными рбмотками трансформатора 3 по первичной обмотке трансформатора 1 тока нулевой последовательности, замкнутым силовым контактам коммутационного аппарата 2, первичной обмотке трансформатора 3, диоду б и резистору 8 начинает протекать однополупериодный ток утечки на землю. В результате этого на вторичной обмотке трансформатора 1 тока нулевой последовательности появится сигнал, который вызывает срабатывание порогового органа §лока 4 защиты. После этого блок 4 защиты подает команду на отключение коммутационного аппарата 2, который после срабатывания отключает источник питания от сети.

Благодаря этому персонал, обслужи вающий гальванические ванны, не попадает под сетевое напряжение.

При нарушений изоляции отрицательного полюса нагрузки источника питания ток утечки на землю через диод 6 и резистор 8 не протекает под действием выходного напряжения источника питания, так как этим напряжением диод б запирается. Но и в этом случае при пробое изоляции между обмотками трансформатора 3 также произойдет отключение источник питания от питающей сети, так как при этом ток утечки на землю начина: ет протекать через нагрузку источника питания и сопротивление изоляции отрицательного полюса этой нагрузки, а когда сетевое напряжение, попавшее на положительный вывод источника питания, превысит величину его выходного напряжения, то ток утечки потечет также через диод 6 и резистор 8.

При подключении заземляющего блок к отрицательному выходному выводу источника питания диод в его заземляю1щем блоке включается в противоположном направлении.

Предлагаемое устройство проще по конструкции, так как элементов в бло заземления источника питания в 2 раза меньше. Кроме того, устройство не менее чем в сотни раз уменьшает токи утечки на землю, так как обратное сопротивление диода типа КД202 К который может использоваться в предлгаемом устройстве, составляет 500 кОм, а сопротивление используемого в прототипе блока заземления, состоящего из диодов КД202К и конденсаторов К50-17 на 400 мкФ, при частоте переменной составляющей Ьыходного напряжения источника питания 300 Гц составляет всего лишь 1,4 Ом и токи утечки в этом случае определяются в основном сопротивлении изоляций второго выходного вывода источника питания.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными, имеет более :высокую чувствительность за счет уменьшения токов утечки на землю, а также позволяет снизить затраты на ремонт металлических трубопроводов на участках, где эксплуатируются источники питания для гальванических ванн.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ВАННЫ ОТ ПОПАДАНИЯ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ЕГО ШВОДЫ, содержащее блок защиты, вход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности, а выход - к коммутирующему аппарату; и бйок заземления, подключенный к из выходных выводов источника питания, отличающееся т«л, что, р целью повыления его чувствительности путем исключения токов утечкй на землю, вызванных пульсациями выходного напряжение источника питания, блок заземлё-,,. ния выполнен напоследоват(ельно соеди-у ненныхрезисторе и Диоде, полярность подключения которого противоположна полярности лоточника питания. .