Устройство для защиты человека от поражения электрическим током Советский патент 1985 года по МПК G01R19/04 

35

ел

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ током, содержащее фильтр напряжения нулевой последовательности, вход которого через блок коммутации соединен с клеммами для подключения питакяцей сети, блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения селективности срабатывания путем выделения переходных процессов, обусловленных только прикосновением человека к фазе питакяцей сети, в него введены фильтр верхних частот, формирователь импульсов, счетчик импульсов и блок управления, причем вход фильтра верхних частот подключен к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности, один из выходов - к входу блока управления, а другой выход через формирователь импульсов - к счетному входу счетчика импульсов, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока (Л управления, один из входов блока сравнения подключен к выходу счетчика импульсов, другой вход - к второму выходу блока управления, а выход - к управляющему входу блока коммутации.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в системах обеспечения электробезопасности. Известно устройство для автомати ческого измерения амплитуды сигнала переменного тока с основным измерительным трактом, включающим в себя последовательно соединенные преобразователь частоты, коммутатор, усилитель промежуточнйй частоты, квадратичньш детектор, усилитель частоты модуляции, фазовый детектор и индикатор р. Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не вьщеляет из общей массы коммутационных процессов такие, которые обусловлены прикосновением человека к токоведущим частям. В результате при практ ческом применении устройства для за щиты человека имеют место необоснованные отключения сети и вызванные этим простои технологического обор дования. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты чело века от поряжения электрическим током, содержащее фильтр напряжения нулевой последовательности, вход ко торого через блок коммутации соедин с клеммами для подключения питающей сети, блок сравнения (с внутренней установкой), вход которого подключен к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности, а выход - к управляющему входу блока коммутации 2 . Недостаток указанного устройства также состоит в невозможности выявления касания человеком токоведущих частей среди иных замьпсаний на землю. При работе известного устройств напряжение нулевой последовательности, вызывающее ложное срабатывание, может появиться и в случае неси метричного изменения сопротивления изоляции фаз сети. Целью изобретения является повьш ние селективности срабатывания путем выделения переходных процессо обусловленных только прикосновением человека к фазе питающей сети. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты -человека от поряжения электрическим током, содержащее фильтр напряжения нулевой последовательности, вход которого через блок коммутации соединен с клеммами для подключения питающей сети, блок сравнения, введены фильтр верхних частот, формирователь импульсов, счетчик импульсов и блок управления, причем вход фильтра верхних частот подключен к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности, один из выходов - к входу бло ка управления, а другой выход через формирователь импульсов - к счетному входу счетчика импульсов, управляющий вход которого соединен с первым выходом управления, один из входов блока сравнения подключен к выходу счетчика импульсов, другой вход к второму выходу блока управления, а выход - к управляющему входу блока коммутации. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для защиты человека от поражения электрическим током. Устройство содержит блок 1 коммутации, фильтр 2 напряжения нулевой последовательности, фильтр 3 верхних частот, формирователь 4 импульсов, счетчик 5 импульсов, блок 6 сравнения 7 управления. Вход фильтра 2 напряжения нулевой последовательности через блок 1 коммутации соединен с клеммами для подключения питающей сети. Вход фильтра 3 верхних частот подключен к выходу фильтра 2 напряжения нулевой последовательности, один из выходов - к входу блока 7 управления, а другой выход через формирователь А импульсов - к счетному входу счетчика 5 импульсов, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока 7 управления. входов блока 6 сравнения подключен- к выходу счетчика 5 импульсов, другой вход к второму выходу блока 7 управления, а выход - к управляющему входу блока 1 коммутации. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме при отсутствии коммутационных процессов в питаницей сети в равенстве проводимостей фаз на выходе фильтра 2 напряжения нулевой последовательности сигнал отсутствует. При наличии переходного процесса сигнал с вьпсода фильра 2 поступает на вход фильтра 3 верхних частот, где обеспечивается

3

требуемое затухание составлягацей промышленной частоты. С выхода фильтра 3 на вход формирователя 4 импульсов подается высокочастотный сигнал переходного процесса. Формирователь 4 в моменты нулевых переходов сигнала переходного процесса формирует прямоугольные импульсы, поступающие на вход счетчика 5 импульсов, предварительно обнуленного блоком 7 управления. При этом блок 7 осуществляет не только сброс счетчика 5, но и задает вьщержку времени. По истечении установленного времени, определяемого блоком 7, прохождение импульсов на вход счетчика 5 запрещается и вместе с тем разрешается работа блока 6 сравнения, где сравнивается число нулевых переходов данного процесса в рассматриваемый промежуток времен с числом нулевых переходов, характерных для переходного процесса, возникающего при прикосновении человека к токоведущим частям. В случае если содержимое старших разрядов счетчика 5 соответствует заданному коду, соответствующему числу нулевы переходов переходного процесса при касании человеком токоведующих частей, на выходе блока 6 сравнения появляется сигнал, который приводит в действие блок 1 коммутации.

67514- 4

Функционирование счетчика 5 и блока 6 синхронизируется блоком 7 управления, который определяет начало переходного процесса. Лля этого

5 имеется связь блока 7.с фильтром 3, с помощью которой разрешается прохождение импульсов на вход счетчика 5 и завершается работа блока. 6 сравнения. По окончании этого процесса

О :запрещается работа счетчика 5 и разрешается работа блока 6 сравнения. Блок 7 управления начинает отсчет с момента появления сигнала на фильтре 3 верхних частот. Величина временного интервала t выбирается опытным путем так, чтобы обеспечить достоверный анализ переходного процесса и быстродействие устройства (t 0,01 с). По истечении времени bt

20 счетчик 5 обнуляется. Устройство вновь готово к работе.

Предлагаемое устройство позволяет вьщелить переходной процесс, обуслов25 ленньй только прикосновением человека к фазе питающей сети. В результате сокращается число необоснованных отключений сети и вызванных или простоев технологического оборудования.

30 Своевременное отключение сети при прикосновении человека к фазе позво,ляет повысить условия электробезопасности.