Устройство для контроля предохранителей цепи питания электроустановки Советский патент 1979 года по МПК H01H85/30 H02H5/10 

.

Изобретение относится к области элёктро-радиотехники и может быть использов.ано в оборудовании контроля различных электронных устройств, например, в оборудовании электросвязи, вычислительной техники и т. п

Известны устройства для контроля предохранителей, содержащие источник питания шины питания блоков нагрузок, предохранитель, включенный последовательно водну шину питания, а также блоки индикации и сигнализации. Аналогом предлагаемого устройства является устройство для контроля напряжения на шинах постоянного тока и целостности предохранителей 1. Недостатком этого устройства является его сложность при сопряжении с блоком индикации и сигнализации, выполненном на микросхемах, а также невозможность использования при работе в цепях переменного тока, что. снижает функциональные возможности устройства. Вторым аналогом предлагаемого устройства является устройство для контроля состояния предохранителей 2. Недостатком этого устройства также является сложность сопряжения с блоком индикации выполненном на микросхема), и возможнбстьйспользования Лиц1ь В цепях nepeNtefiного трехфазного Тока.

Прототипом предлагаемого устройства является устройство для контроля предохранителей в цепях постоянного тока 3J. Известное устройство содержит источник питания, один выход которого через предохра нитель соединен с одними шинамипитания блоков нагрузок, другие шины питания подключены к другому выходу источника питания и блок индикации. Работает устройство следуюш,им образом. При перегорании предохранителя напряжение между шинами питания оказывается приложенным к блоку индикации (сигнальной лампе). Через сигнальную лампу течет ток, ограниченный резистором, лампа, загораясь, сигнализирует об аварии предохранителя.

Недостатками известного устройства является невозможность с;опряжения с блоком индикаций и сигнализации, выполненном

на микросхемах, и ограниченные функциональные возможности, не позволяюшие использовать устройство для контроля предохранителей, работающих в цепях переменного тока. В современной электро-радиоаппаратуре, выполняемой на микросхемах, необ ходимо сопрягать устройства контроля предохранителей (как и любые устройства контроля) с микросхемами. Это требование особенно необходимо в необслуживаемой аппаратуре и в аппаратуре, обслуживаемой дистанционно или с. помощью средств автоматики. Кроме этого, в сложных системах могут использоваться источники питания как постоянного, так и переменного тока одновременно, поэтому необходимо, чтобы оборудование контроля имело широкие функциональные возможности и позволяло контролировать предохранители как в цепях постоянного, так и в цепях переменного тока, обеспечивая при этом совместную работу с микросхемной техникой. . Целью данного изобретения является расширение функциональных возможностей путем упрощения сопряжения-с блоком индикации и сигнализации, выполненном на микросхемах.

Эта цель достигается тем, что устройство для контроля предохранителей цепи питания электроустановки, содержащее блок индикации и сигнализации, дополнительно снабжено резистором, двухполупериодным выпрямителем, блоком ограничения и бптронным преобразователем, которые соединены последовательно и включены между контролируемым предохранителем н блоком индикации и сигнал41зации.

, -, , ..-.. :

Схема устройства представлена на чертеже. Источник питания I соединен с шинами питания 2 и 3. Последовательно, в щину питания 2 включен предохранитель 4. Между шинами питания 2 и 3, после предохранителя включены блоки нагрузок 5. Один вход блока двухполупериодного выпрямителя 6 соединен с первым концом предохранителя, а другой вход выпрямителя соединен через резистор 7 со вторым концом предохранителя. Последовательно с двухполупериодным выпрямителем 6 подключен блок ограниче°ния 8, .содержа.щий стабилитрон 9 и резистор 10. Блок ограничения 8 последовательно соединен с оптронным преобразователем 11 и блоком индикации и сигнализации 12.

Устройство работает следующим образом В рабочем режиме, когда предохранитель 4 исправен, на шинах питания 2 и 3 истОчник питания 1 создает напряжение,необходИмое для работы блоков нагрузок 5. Через предохранитель 4 течет ток нагрузки. Сопротивление п1ЛдОхранйТёля пренебрежимо мало, поэтому на нем также пренебрежимо малое падение напряжения. Это значит, что между его концами разность потенциалов практически равна нулю. На вход блока двухпОлупериодного выпрямителя 6 не никакого напряжения, на выходе напряжение также отсутствует и через входную цепь преобразователя 11 ток не течет. На выходе

преобразователя сигнал отсутствует и блок индикации и сигнализации не включен. Вследствие того, что преобразователь 11 имеет гальваническую развязку между цепями входа и выхода, потенциал источника питания не попадает на вход блока индикации и сигнализации 12, поэтому блок индикации, выполненный на микросхемах, не испытывает опасных перенапряжений по входу при любых потенциалах на шинах питания 2 и 3. При сгорании предохранителя 4, между его концами оказывается напряжение, равное напряжению источника питания 1. Сопротивление блоков нагрузок 5 мало и для пояснения принципа работы его величиной можно пренебречь. Через входную цепь блока двухполупериодного выпрямителя 6 течет ток, по величине равный напряжению источника питания 1, деленному на суммарное сопротивление блоков нагрузок 5, резистора 7, резистора 0, входное сопротивление преобразователя 11. Действительно ток течет по следующей цепи: от шины питания 3 через блоки нагрузок 5, резистор 7 блок двухполупериодного выпрямителя 6 через стабилитрон 9 и входную цепь преобразователя 1, через резистор 10, через выпрямитель 6 к шине питания 2, соединенной с источником питания 1. Значение тока срабатывания входной цепи преобразователя составляет, в зависимости от типа преобразователя, от 0,5 до 6 мА. Для простоты, как отмечалось выше, сопротивлением блока выпрямителя 6 и входной цепи преобразователя 9 можно пренебречь. Ток в цепи определяется лишь напряжением стабилизации стабилитрона 9 и суммарным значением резисторов 7 и 10. Соотноц}ение между величинами этих резисторов выбирается таким, чтобы при минимальных значениях напряжения источника питания 1 и максимальном значении сопротивления блоков нагрузок 5 на ограничителе напряжения 8 (стабилитроне 9) устанавливалось напряжение, равное его порогу срабатывания, а их общая величина при этих условиях должна обеспечивать ток, необходимый для срабатывания входной цепи преобразователя П. При увеличении напряжения источника питания 1 .или при уменьшении сопротивления блоков нагрузок 5 ток через резистор 7 увеличивается. Увеличивается при этом и токчерез стабилитрон 9, но напряжение на нем не изменяется, благодаря его характеристике. Вследствие этого тОк через резистор 10 практически не изменяется по величине при всех режимах работы источника питания: по величине напряжения, его направлению (полярности) и роду тока (постоянный или переменнь1Й). Входной ток преобразователя не зависит и от величины сопротивления блоков 5. Вследствие того, что общее сопротивление резисторов 7 и 10 значительно больше, чем суммарное сопротивление блоков нагручЧок 5, блока двухполупериоднога выпрямителя 6 и входной цепи преобразователя 11, падение напряжения на блоках нагрузок 5 при перегорании предохранителя 4 будет пренебрежимо мало, так как все напряжение упадет на резисторах 7 и 10.

Устройство работает при любом виде тТ)ка через предохранитель: постоянного, переменного, разноаолярного (биполярного) а также при любом по величине пдтенциале на шинах питания относительно блока индикации и сигнализаций. Поэтому блок 12 может быть выполнен на транзисторах или на микросхемах, что очень важно для больших систем контроля и телеконтроля, особенно в системах связи. Диапазон напряжений, при котором работоспособно предлагаемое устройство, очень большой и может регулироваться изменением величины резистора 7. Описанное устройство закладывается в рабочую документацию аппаратуры разрабатываемой на предприятий, причем, в качестве унифицированного узла (блока) контроля предохранителей в цепях питания различных токов, например, входных предохранителей в цепях постоянного и перемен ного тока, выходных предохранителей в цепях постоянного тока низких и высоких напряжений. Устройство высоконадежрго, прошло государственные испытания.

Внедрение предложения позволяет получить определенный техникоэкономический

2

Эффект за счет унификации схемного решения, которая позволит практически заменить все существующие аналогичные устройства, позволит миниатюризировать оборудование контроля, уменьшить потребление электроэнергии.

Формула изобретения

Устройство ддя контроля предохранителей цепи питания электроустановки, содержащее блок индикаций и сигнализации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем упрощения сопряжения С блоком ин.п икации снгналг 3аций, выполненном на микросхема оно дополнительно снабжено резистором, двухполупериодным выпрямителем, блоком ограничения и оптронным преобразователем, которые соединены последовательно и включены между предохранителем и блоком индикации и сигнализации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 535658, кл. Н-01 Н 85/30, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 535656, кл. :Н 01 Н 85/30, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР № 548903, кл. Н 01 Н 85/30. 1976.