Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока Советский патент 1987 года по МПК H02H3/14 H02H5/10 

Изобретение относится к области электробезопасности персонала.

Целью изобретения является упрощение устройства.

На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же, при подключении установки через соединитель.

Устройство включает электроустановку 1 с электропотребителем 2 и корпусными зажимами 3, автоматический выключатель 4, магнитный пускатель 5 с катушкой, силовыми 6 и блокировочными 7 контактами, кнопки включения 8 и отключения 9, трансформатор 10, реле 11 с катушкой и размы- каюш,им контактом 12, заземлитель 13, за- земляюший провод 14, лампу 15 накаливания, соединитель 16 и контрольный провод 17.

Установка 1 подключена к сети через выключатель 4 и пускатель по общеизвестной схеме. Корпус установки заземлен через провод 14 на стационарный заземлитель 13. Вторичная обмотка трансформатора 10 с лампой 15, проводами 14 и 17 и кату1,икой реле 11 образует цепь, контролирующую обрыв заземления установки, а также возможное появление при этом на корпусе опасного напряжения, и отключающую в этих случаях пускатель контактом 12 реле. Вторичное напряжение трансформатора включено встречно напряжению пробоя или утечки. Напряжение это выбирают безопасного уровня, рабочее напряжение лампы 15 берут больше, а реле 11 - меньше этого напряжения. Рабочий ток лампы должен быть значительно больше рабочего тока реле, а время срабатывания реле - меньше времени срабатывания пускателя.

Устройство работает следующим образом.

При исправности заземления установки и изоляции потребителя после включения выключателя 4 и нажатия кнопки 8 напряжение подается на пускатель 5 и трансформатор 10. Поскольку катушка реле 11 за- шунтирована заземлением, реле остается отпущенным, пускатель срабатывает, самоблокируется и подает напряжение на потребитель 2. Лампа 15 горит вполнакала от напряжения вторичной обмотки трансформатора, индицируя нормальную работу устройства. При отключении устройства кнопкой 9 все цепи обесточиваются.

При обрыве заземления или рассоеди- нении соединителя 16 после нажатия кнопки 8 реле 11 срабатывает от вторичного напряжения через лампу 15, поскольку его катушка не зашу 1тирована заземлением. Срабатывает оно раньше пускателя 5 и запрещает его включение. Лампа 15 при этом не горит из-за высокого сопротивления катушки реле 11. После отпускания кнопки 8 реле отключается.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

При обрыве заземления или рассоединении соединителя на включенной установке реле 11 срабатывает и отключает пускатель. Лампа 15 гаснет.

При утечке изоляции потребителя 2 на корпус установки падение напряжения от тока утечки на низкоомной цепи заземления близко к нулю.

При пробое изоляции на корпус в фазовом (А) проводе сети течет ток короткого замыкания и выключатель 4 автоматически отключается. Если сечение заземляющих проводов выбрано правильно, то импульс напряжения на корпусе при этом не превы- щает опасного уровня.

При утечке изоляции и обрыве заземления на корпусе появляется напряжение, определяемое соотношением сопротивлений утечки, катушки реле 11, лампы 15 и вторичного напряжения трансформатора, которое включено по отношению к напряжению утечки встречно-последовательно. Если напряжение на корпусе превышает напряжение срабатывания реле 11, то оно отключает пускатель.

При одновременном обрыве заземления и пробое изоляции напряжение пробоя прикладывается к катушке реле 11, а к лампе 15 - разность напряжений сети и вторичной обмотки трансформатора. Реле срабатывает и отключает устройство. При этом импульс сетевого напряжения действует на корпусе в течение времени, равного сумме времен срабатывания реле и отпускания пускателя. Лампа 15 дает кратковременную вспышку. При этом перегрузка лампы уменьшена встречным включением действующих на нее напряжений, а ее тепловая инерция и нелинейная характеристика предохраняют ее и вторичную обмотку от выхода из строя от токовой перегрузки. Реле 11, включенное на больщое напряжение, срабатывает форсированно за долю полупериода, его обмотка также не успевает выйти из строя. Описанный случай маловероятен, поскольку пробой и обрыв должны произойти с разницей во времени порядка десятков миллисекунд, иначе сработает либо токовая защита выключателя 4, либо реле 11. Для повышения безопасности заземляющий штырь соединителя 16 берут обычно удлиненным, чтобы при рассеянии под напряжением цепь заземления отключалась в последнюю очередь.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает безопасное электропитание от сети установки с электропроводным корпусом, в частности, при подключении ее через соединитель.

Формула изобретения

1. Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока.

содержащее трансформатор с первичной обмоткой, подключенной к проводам сети через последовательно соединенные кнопку «Стоп и кнопку «Пуск, зашунтированную замыкающим контактом магнитного пускателя, первый вывод катушки которого служит для подключения к фазному проводу, а второй вывод соединен с упомянутыми кнопками через размыкающий контакт реле защиты, обмотка которого функционально

ся тем, что, с целью упрощения устройства, параллельно выводам вторичной обмотки трансформатора включена обмотка реле защиты, а корпус электроустановки соединен с заземлителем непосредственно.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что с целью обеспечения диагностики состояний устройства, второй вывод вторичной

обмотки трансформатора соединен с корсвязана с корпусом электроустановки и за- д пусом электроустановки через лампу сигна- землителем, с которым соединен первый вы- лизации, причем первичная и вторичная обвод вторичной обмотки упомянутого транс- мотки трансформатора подключены соответ- форматора, второй вывод которой связан ственно к фазному проводу сети и лампе с корпусом электроустановки, отличающее- согласно.

ся тем, что, с целью упрощения устройства, параллельно выводам вторичной обмотки трансформатора включена обмотка реле защиты, а корпус электроустановки соединен с заземлителем непосредственно.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит трансформатор 10 и группу контактов 4, 7, 8. 9 и 12, с катушкой 11 реле и заземлитель 13. Включение параллельно выводам вторичной обмотки трансформатора 10 обмотки реле 11 и соединение корпуса электроустановки 1 с заземлителем 13 непосредственно позволяет упростить устройство. Введение лампы 15 сигнализации обеспечивает диагностику состояния устройства. 1 3. п. ф-лы, 2 ил. to (Л /-0 ЧДП ff г 3.f оо о ;о // J ел о /

хц r-ij

CxtMp irDT

Фиг. 2

Редактор Г. Волкова Заказ 1443/48

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Васькова Техред И. ВересКорректор Е. Рошко

Тираж 619Подписное