Устройство для защитного отключения передвижной электроустановки Советский патент 1987 года по МПК H02H3/14 H02H5/10 

зобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты от поражения человека электрическим током на передвижных электроустановках с использованием напряжения корпуса относительно земли.

Цель изобретения - повьшение точности срабатывания устройства.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство защиты электроустановки 1 содержит Исполнительный элемент 20 трансформатор 3 и выпрямитель 4, блок 5 подключаемых резисторов и датчик 6 величины сопротивления, чувствительный орган 7 и блок 8 выбора подключаемого резистора, кнопку 9 . проверки, заземлитель 10 датчика величинь сопротивления, вспомогательный 11 и основной 12 заземлители.

Исполнительный элемент 2 соединен одним из своих входов с выходом чувствительного органа 7, основной заземлитель 12 - с корпусом электроустановки 1, первичная обмотка трансформатора 3 подключена к сети, вторичная - к выпрямителю 4, отрицательный вывод которого соединен с корпусом электроустановки 1, положительный вывод соединен с одним из входов датчика 6 величины сопротивления, дру- гой вход которого соединяется с за- землителем 10 датчика величины сопротивления, выход датчика 6 величины . сопротивления соединен с входом блока 8 выбора подключаемого резистора, отключающий выход которого соединен с другим входом исполнительного эле- .мента 2, управляющие выходы блока 8 выбора соединены с соответствующими информационными входами блока 5 подключаемых резисторов, основной вход которого подключен между корпусом электроустановки 1 и чувствительным органом 7, другой вход которого подключен к вспомогательному зазем- лителю 11, при этом кнопка 9 проверки включена между положительньм выводом выпрямителя 4 и корпусом электроустановки 1 . Блок задания состой из п-го числа-ветвей. В каждой ветви -содержится ключ, роль которого выполняет транзистор, и определенной величины сопротивление. В каждый момент времени (в зависимости от численного значения удельного сопротивления грунта) чувствительный орган 7 мо

5

0

5

0

5

0

5

0

5

жет быть соединен с корпусом электроустановки только через одну конкрет-. ную ветвь, на базе транзистора которых присутствует единичный управляющий . Для контроля за изменением величины сопротивления заземляющего контура, сопротивление которого зависит от величины сопротивления растеканию заземлителей 11 и 12, создана цепь: положительный вывод -выпрямителя 4 - датчик 6 величины сопротивления - заземлитель 10 датчика величины сопротивления - основной заземлитель 12 - отрицательный вывод выпрямителя 4. Датчиком 6 величины сопротивления может быть соответст- вующей величины резистор, на котором происходит падение напряжения. В зависимости от удельного сопротивления контура заземления с датчика 6 величины сопротивления снимается соответствующее напряжение и подается на вход блока 8 выбора .подключаемого резистора. Блок 8 выбора представляет собой узел, производящий преобразование аналогового сигнала в циф- i

ровой и дальнейшее распределение « его по ключам блока 5 подключаемых резисторов.

Входное напряжение с датчика 6 величины сопротивления подается одновременно на первые входы каждого из компараторов блока 8 выбора, а их вторые входы подключены к п источникам равномерно изменяющихся опорных напряжений. Далее комбинационная часть формирует единичньи сигнал на выходе, определяемом самым старшим сработавшим компаратором. В результате .преобразований сигнала в блоке 8 выбора с его выхода единичный сигнал коммутирует соответствующей величины сопротивление в цепь: корпус электроустановки 1 - чувствительный орган 7 - вспомогательньш заземли-. тель 11. Включение в эту цепь большего или меньшего по величине сопротивления в зависимости от изменения удельного сопротивления грунта позволяет поддерживать общее сопротивление этой цепи неизменным по сравнению с оптимальным или допустимо отличающимся от него, что удерживает напряжение срабатывания устройства в указанных (допустимых) предела. Оптимальное сопротивление цепи: корпус электроустановки 1 - чувствительный орган 7 - вспомогательный заземлитель 11 это такое сопротивление, которое обеспечивает срабатывание устройства при подаче на корпус электроустановки 24 В. При появлении напряжения на корпусе оно подается на чувствительный орган 7 через заранее подготовлен- ную ветвь блока 5.

При расчете и конструировании устройства по величине вводимого сопротивления определяется ветвь, коммутирующая при Наиболее встречающемся удельном сопротивлении грунта. Также определяются ветви, коммутируемые в самом большом и малом удельном сопротивлениях грунтов, Остальные ветви рассчитываются по промежуточным значениям. В зависимости от требований к точности срабатывания выбирается число ветвей п. В качестве чувствительного органа 7 может быть использовано реле. Заземлитель 10 датчика величины сопротивления и вспомогательный заземлитель 11 выполняются в паре на общей жесткой изолирующей основе и являются парными заземлителями.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение подается на подвижную злектроустановку 1 через размыкающие контакты исполнительного элемента 2. Одновременно напряжение подается на трансформатор 3 и далее через вьтрямитель 4 оно прикладывается к контуру, осуществляющему контроль за изменением величины сопротивления заземляющего контура: положительный вывод выпрямителя 4 - датчик 6 величины сопротивления - заземлитель 10 датчика- величины сопротивления - основной заземлитель 12 - отрицатель-i ный вывод выпрямителя 4. Ток контура находится в прямой зависимости от сопротивлений, обусловленных заземлителями 10 и 12. С датчика 6 величины сопротивления снимается напряжение, обратно пропорциональное сопротивлению заземляющего контура, и подается на вход блока 8 выбора под- .ключа емого, где сравнивается с. рядом опорных напряжений. В результате сравнений блок 8 выбора подключает ; через один из своих выходов резистор с сопротивлением соответствующей величины в блоке подключаемых резисторов 5 в цепь: корпус электроустановки 1 - чувствительный орган 7 - вспомогательный заземлитель I1. Далее

устройство для данного вида грунта и его физического состояния подготовлено и находится в ждущем режиме. В результате изменений сопротивления контура заземления напряжение, снимаемое с датчика 6 величины сопротивления, меняется и в зависимости от него в цепь: корпус электроустановки

0 чувствительный орган 7 - вспомогательный заземлитель 11 вводится резистор с тем или иным по величине сопротивлением, которым компенсируют увеличение или уменьшение сопротивле5 ния заземляющего контура.так, что электроустановка 1 отключается при и 24 В. Срабатывание устройства проверяется подачей соответствующего напряжения на корпусе электроустановQ ки 1 путем нажатия кнопки 9 проверки. При бесконечно большом сопротивлении заземляющего контура, что равносильно отсоединению, обрыву его провода или вынутому заземлителю, блок 8 вы5 бора через отключающий (п+1)-й выход воздействует на вход исполнительного органа 2, который в свою очередь отключает питание электроустановки 1. При появлении опасного напряжения

0 на корпусе электроустановки 1, оно прикладывается к чувствительному органу 7 через заранее подготовленную ветвь блока 5 подключаемых резисторов. Чувствительный орган 7 воздей-:; ствует на исполнительный элемент 2, и тот разрывает свои размыкающие контакты, тем самым прерывая электричес- ;кое питание электроустановки 1.

1

Q Выполнение устройства защитного отключения самонастраивающимся с обратной связью по величине сопротивления контура заземления, являющегося функцией удельного сопротивления

с грунта, обеспечивает постоянство уставки срабатывания при изменениях сопротивлений растеканию заземлите- лей, что -noBbmiaeT безопасность работы обслуживающего персонала подвижных электроустановок.

5

0

55

Формула изобретен и я

Устройство для защитного отключения передвижной электроустановки, реагирующее на напряжение корпуса от-; носительно земли , содержащее трансформатор с входными клеммами для подключения к сети, исполнительный

элемент, соединенный одним из своих входов с выходом чувствительного органа, подключенного к вспомогательному заземлителю, основной заземли- тель с клеммой для соединения с корпусом электроустановки и кнопку проверки, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности срабатывания устройства, в него введены датчик величины сопротивления, блок выбора подключаемогр резистора и блок подключаемых резисторов при этом выходные клеммы трансформатора соединены с входом выпрямителя, отрицательный выход которого предназначен для подключения к корпусу электроустановки, положительный вывод .соединен с одним входом датчика веРедактор Н.Слободяник Заказ 6159/53

Составитель Л.Васькова

Техред М.Двдьк Корректор А.Ильин

Тираж 618Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

личины сопротивления, другой вход которого подключен к заземлителю датчика величины сопротивления, выход датчика величины сопротивления соединен с входом блока выбора подключаемого резистора, отключающий выход которого соединен с другим входом исполнительного элемента, управляющие выхоДЫ упомянутого блока выбора соедине- ны С соответствунлцими информационными входами блока подключаемых резисторов, основной вход которого вклю- чён между вторым выводом чувствительного органа и клеммой для подключе- ния к корпусу электроустановки,, при- чем кнопка проверки включена между положительным выводом выпрямителя и iKopnycoM электроустановки.

Изобретение относится к электро- технике, а именно к устройствам для защиты человека от поражения электрическим током на передвижных электро- . установках. Цель изобретения - повышение точности срабатывания устройства. Напряжение, снимаемое с датчика величины сопротивления 6, пропорциональное удельному сопротивлению грунта, подается на блок выбора подключаемого резистора 8 и далее в зависимости от его величины блок выбора коммутирует в блоке подключаемых резисторов 5 резистор с сопротивлением определенной величины. Таким образом, общее сопротивление контура заземления является неиз.менным и оптимальным по численному значению. При появлении опасного напряжения на корпусе электроустановки 1 оно приложится к чувствительному органу 7 через заранее подготовленную ветвь блока подключаемых резисторов 5.. Чувствительный орган 7 воздействует на исполнительный элемент 2, который отключает пит.ание с электроустановки. Новым является то, что устройство является самонастраивающимся на сопротивление данного грунта благодаря наличию информационной обратной связи по удельному сопротивлению грунта. 1 ил.. (Л г -