Устройство для защиты передвижного электроприемника в сети переменного тока при появлении опасного напряжения между корпусом электроприемника и землей Советский патент 1986 года по МПК H02H3/14 H02H5/10 

ника оперативного тока, срабатывание первого порога чувствительного органа и работа сигнального элемента. Проверку функции защитного отключения осуществляют нажатием кнопки 6. В этом случае трансформатор 7 выполняет роль дополнительного источника . переменного тока. Ток вторичной обмотки 8 протекает по цепи: корпус 4 электроприемника 1, земля, вспомогательный заземлитель 5, размыкающий контакт кнопки 19, вход чувствительного органа 3. В случае исправности устройства и указанной цепи напряжение на входе чувствительного органа достигает величины второго порога, сигнал с выхода органа 3 воздействует на исполнительный злемейт 2,

который отключает электроприемник от сети переменного тока. При появлении опасного напряжения между корпусом 4 и вспомогательным заземлителем 5 напряжение прикладывается к входу чувствительного органа и вторичной обмотке 8 трансформатора 7, соединенным последовательно, вызывая срабатывание чувствительного органа 3. Выходной сигнал воздействует на исполнительный элемент 2. Таким образом, введение функции постоянного контроля цепей заземпения и сигнализации при их нарушении, а также проверка этой функции без отключения электроприемника повьнпает на дежность работы устройства . 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам, реагирукхцим на появление опасного напряжения на корпусе электроприемника, который обычно находится под потенциалом земли. Цель изобретения повышение надежности работы путем обеспечения контроля целостности цепей заземления при работе электроприемника. Для проверки цепей заземления и сигнального элемента 18 нажимают кнопку 19, которая отключает цепь заземления от входа чувствительного органа 3. При нажатой кнопке проверяется функционирование источГр у

. 1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, реагирующим на появление опасного напряжения- на корпуре электроприемиика, который обычно находится под потенциалом земли.

Цель изобретения - повышение надежности в работе путем обеспечения контроля целостности цепей заземления при работе электроприемника .

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эквивалентная схема устройства в нормальном режиме работы; на фиг. 3 - график зависимости напряжение между корпусом электроприемника и вспомогтельным заземпителем, рассчитанный на основании эквивалентной схемы; н фиг. 4 - принципиальная электрическая схема возможного варианта выполнения двухпорогового чувствительног органа.

Устройство Для защиты передвижного электроприемника 1 содержит исполнительньй элемент 2 и чувствительный орган 3, вход которого включен между заземленным корпусом 4 электроприемника и вспомогательным зазеипителем 5, а выход соединен с исполнительным элементом.

Цепь ко.нтрЬля исправности устройства содержит первую кнопку 6 проверки трансформатор 7 контроля исправности, вторичная обмотка 8 которого

включена между входной клеммой чувствительного органа 3 и заземленным корпусом 4 электроприемника 1, а параллельно первичной обмотке 9 включена согласующая нагрузка 10.

Стабилизированный источник 11 переменного тока, разделительный трансформатор 12 с первичной 13 и вторич;ной 14 обмотками и токозадающий элемент 15 образуют источник оператив:ного тока, который включен своим выходом между заземленным корпусом 4 электроприемника 1 и вспомогательным заземлителем 5. Источник 11, подключенный своим входом к фазам сети,

обеспечивает стабилизацию напряжения питания разделительного трансформатора 12, выполняющего, функцию гальванического разделения сети и цепей заземления. В качестве токозадакицего

элемента в схеме использован резистор .

Чувствительный орган 3 выполнен двухпороговым: при достижении входного напряжения величины первого порога (например, 4 В) появляется выходной сигнал на втором (сигнальном) выходе 16, при достижении напряжения второго порога появляется выходной сигнал на управляющем выходе 17. Сигнальный выход 16 соединен с введенным сигнальным элементом 18 (лампой, зуммером), вход питания которого подключен к питающей сети. Между входом чувствительного органа 3 и вспомогательным заземпителем 5 вклю чен размыкающий контакт второй кнопки 19 для проверки функционирования контроля цепей заземления и исправности сигнального органа. На фиг.4 приведен один нз возможных вариантов выполнения двухпорогового чувствительного органа: электронная схема, содержащая трансформаторный вход, выпрямитель, стабилитрон с двумя операционными усилителями в качестве пороговых элементов. Устройство работает следуювщм образом. Нормальный режим. Работа устройства характеризуется отсутствием напряжения между корпусом защищаемого передвижного элект роприемника 1 и вспомогательным заземпителя 5. С момента включения исполнительного элемента 2 и подачи на пряжения сети на электроприемник 1 вступает в работу источник оперативного тока (источник 11, трансформатор 12 и токозадающий элемент 15) и чувствительный орган 3, осуществляющие контроль исправности цепей зазем ления. При этом ток вторичной обмотки 14 трансформатора 12 протекает по цепи: токозадающий элемент 15, корпус 4 электропрйемника 1, земля, вспомогательный заземлитель 5, размы какяций контакт кнопки 19. Падение. напряжения на участке цепи между кор пусом 4 и вспомогательным заземлителем.5 прикладывается к входу чувствительного органа 3 через вторичную обмотку 8 трансформатора 7, причем трансформатор 7 в этом случае выполняет роль дополнительного сопротивле ния на входе чувствительного органа 3 При наличии цепей заземления и удовлетворительном сопротивлении рас теканию заземлителей падение напряже ния на указанном участке цепи мало и не достигает первого порога срабатывания чувствительного органа 3, в ре зультатё чего выходной сигнал на сиг нальный элемент 18 не поступает. Выключенное состояние сигнального 34 мента указывает на исправность цепей заземления. При увеличении сопротивления це пей заземления падение напряжения между корпусом 4 электроприемника и входом чувствительного органа 3 увеличивается. Это напряжение делится между трансформатором 7 и входом чувствительного органа 3. Напряжение на входе чувствительного органа достигает первого порога - на выходе 16 появляется сигнал, включаюЕдий сигнальный элемент 18. Аналогично работает устройство при обрыве цепей заземления, при этом напряжение между корпусом 4 и входом чувствительного органа 3 увеличивается до более высокого значения. Поделившись между трансформатором 7 и входом чувствительного органа 3, это напряжение вызывает включение сигнального элемента 18. Особенностью работы схемы является наличие самоконтроля: нарушение соединения схемы с корпусом электроприемника или контакта второй кнопки проверки вызывает срабатывание чувствительного органа и включение сигнализации. Для проверки функции контроля цепей заземления и исправности сигнального элемента 18 нажимают кнопку 19, которая отключает цепь заземления от входа чувствительного органа. При этом устройство работает, как в описанном случае обрыва цепей заземпения. При нажатой кнопке проверяется функционирование источника оперативного тока, срабатывание первого порога чувствительного органа и работа сигнального элемента. Указанный процесс проверки происходит без выключения электроснабжения электроприемника. Проверку функции защитного отключения осуществляют нажатием кнопки 6. В этом случае трансформатор 7 выполняет роль дополнительного источника переменного тока, Трансформируя н апряжение с первичной обмотки 9 в вторичную обмотку 8. Ток вторичной обмотки 8 протекает по цепи: корпус 4 электроприемника 1, земля, вспомогательный заземлитель 5, размыкающий контакт кнопки 19, вход чувствительного органа 3. В случае исправности устройства и указанной цепи напряжение на входе чувствительного органа

достигает величины второго порога, сигнал выхода 17 воздействует на исполнительный элемент 2, который отключает электроприемник от сети переменного тока. Отказ в срабатывании устройства при описанной проверке указывает на неисправность устройства. Эту проверку проводят перед включением передвижного электроприемника в работу.

Во время работы электроприемника осуществляется изложенный вьше процесс пострянного контроля цепей заземления, включение сигнализации при их нарушении, возможность проверки функции контроля цепей зазймпения без отключения электроприемника.

Аварийный режим.

Этот режим характеризуется появлением опасного напряжения между корпусом 4 электроприемника и вспомогательным заземпителем 5. Это напряжение прикладывается к входу чувствительного органа и вторичной обмотке 8 трансформатора 7, соединенным последовательно. При этом напряжение на входе чувствительного органа достигает второго порога и вызывает появление сигнала на выходе 17.

Выходной сигнал чувствительного органа воздействует на исполнительный элемент 2, которьй отключает электропгиемник от сети переменного тока.

Предлагаемое устройство может работать в системах однофазного и трехфазного тока с любым режимом нейтрали.

Введение функции постоянного контроля цепей заземления и сигнализации при их на рушении, а также проверка этой функции без отключения электроприемника повьпиает надежность устройства и безопасность персонала, обслуживающего передвижной электропри|емник.

Формула изобретения

Устройство для защиты передвижного электроприемника в сети переменного тока при появлении опасного напряжения между корпусом электроприемника и земпей, с&держащее исполнительный элемент, соединенный с первым выходом чувствительного органа, одна входная клемма которого подключена к первому выводу вторичной обмотки трансформатора контроля исправности, первичная обмотка которого подключена к сети через первую кнопку проверки и зашунтирована согласук щей нагрузкой, и вспомогательный заземпитель, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем обеспечения контроля целостности цепей заземления при работе электроприемника, в него введены стабилизированный источник переменного тока, разделительный трансформатор, токозадающий .элемент, вторая кнопка проверки и сигнальный элемент, причем выход стабилизированного источнйка переменного тока подключен к первичной обмотке разделительного трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого через токозадающий элемент соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора контроля исправности, а второй вывод вторичной-обмотки разделительного трансформатора подключен к другой входной клемме чувствительного органа, соединенной через вторую кнопку проверки с вспомогательным заземлителем, при этом чувствительный орган выполнен двухпороговым, второй выход которого соединен

с входом сигнального элемента.