Устройство для защиты электроаппарата с бестрансформаторным источником электропитания от попадания фазного напряжения на корпус Советский патент 1981 года по МПК H02H3/14 

Недостатками такого устройства является отсутствие активной защиты электроапп ата от попадания фазного напряжения на корпус, а также необходимость касания металлической пластины для определения правильности включения сетевого разъема.

Известно устройство для защиты электроаппарата с бестрансформаторным источником питания от попадания фазного напряжения на корпус, содержащее двухполюсный сетевой разъем, два электромагнитных реле и бестрансформаторный источник электропитания, выполненный в виде однополупериодного выпрямителя, а также нагрузку Гз

В Э.ТОМ устройстве предусматривается обязательное заземление корпуса электроаппарата третьим проводом, минуя сетевой разъем. Обмотка первого реле включается между фазным проводом сети и третьим проводом, обмотка второго реле - между заземленным проводом сети и третьим проводом. При правильном включении сетевого Разъема срабатывает первое реле, при неправильном - второе, т.е. срабатывает то реле, на обмотку которого подается фазное напряжение относително заземленного третьего провода, причем при любом включении сетевого разъема заземленный провод сети подключается к корпусу электроаппарата,

Недостатком известного устройства является невысокая электробезопасность, обусловленная низкой эксплатационной .надежностью электромагнитных реле.

Известно устройство для защиты электроаппарата с бестрансформаторны источником питания от попадания фазного напряжения на корпус, содержащее симистор, анод которого подключен к полюсу двухполюсного неполяризованного сетевого разъема, служащему для подключения и нулевому проводу сети, катод - к корпусу защищаемого электроаппарата, соединенному с общей шиной заземления, управляющий электрод симистора подключен через последовательно соединенные резистор и конденсатор и другому полюсу упомянутого разъема, служащему для подключения к фазному проводу 4

Такое устройство является ближайшим к изобретению и принято за прототип.

Недостатком прототипа является невысокая надежность работы из-за необходимости ручного переключения двухполюсного сетевого разъема при его неправильном подключении к электрической сети,

Целью изобретения является повышение надежности работы путем автоматического подключения фазного провода электрической сети к фазному входу электроаппарата к заземленного

йровода электрической сети к корпусу электроаппарата при произвольном включении двухполюсного неполяризованного сетевого разъема.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для защиты электроаппарата с бестрансформаторным источником электропитания от попадания фазного напряжения на корпус, содержащее основной симистор, анод которого подключен к полюсу двухполюсного неполяризованного сетевого разъема, служащему для подключения к нулевому проводу сети, катод - к корпусу защищаемого электроаппарата, соединенному с общей шиной зазе иления, к управляющему электроду симистора подключена первая последовательно соединенная цепь из резистора и конденсатора, дополнительно введены три симистора и вторая последовательно соединенная цепь из резистора и конденсатора, причем анод основного симистора подключен к катоду первого дополнительного симистора, анод которого - к аноду второго дополнительного симистора и проводу, служащему для подключения к фазному проводу защищаемого электроаппарата, катод второго дополнительного симистора подключен к полюсу упомянутого разъема, служащему для подключения фазного провода к аноду третьего дополнительного симистора, катод которого подключен к проводу, служащему, для подключения к корпусу электроаппарата, управляющий электрод второго дополнительного симистора - к свободному выводу конденсатора упомянутой первой цепи, а управляющие электроды первого и третьего дополнительных симисторов соединены через вторую цепь из последовательно соединенных резистора и конденсатора.

На чертеже представлена принципиалная электрическая схема устройства дл защиты электроаппарата с бестрансформаторным источником электропитания от попадания фазного напряжения на корпус.

Устройство содержит коммутирующие элементы, выполненные на четырех симисторах - основном 1, первом дополнительном 2, втором дополнительном 3 и третьем дополнительном 4, электроаппарат 5 с бестрансформаторным источником электропитания 5, например однополупериодный выпрямитель, состоящий из выпрямительного диода б, нагрузки 7 и конденсатора 8, подключается к сети переменного тока через двухполюсный непопяризованный сетевой разъем, состоящий из розетки с гнездами 9 и 10 и вилки со штырями 11 и 12, причем гнездо 9 подключено к фазнс 1у проводу сети, а гнездо 10 - к заземленному (нулевому) проводу. Корпус 13 защищаемого электроаппарата соединяется с общей шиной 14 .заземления через третий провод, а т же с катодом основного симистора 1, анод которого подключен к штырю 12 и катоду симистора 2, анод которого подключен к аноду симистора 3 и про воду / служащему для подключения к фазному проводу электроаппарата 5. Катод симистора 3 подключен к штырю 11 и аноду симистора 4, катод которого подключен к корпусу 13 электро аппарата 5. Управляющие электроды симисторов 1 и 3 соединены через первую последовательно соединенную цепь из резистора 15 и конденсатора 16, а управляющие электроды симистора 2 и симистора 4 соединены чер вторую последовательно соединенную цепь из резистора 17 и конденсатора 18. Если в качестве защищаемого элек роаппарата будет использоваться телевизионный приемник, к которому подключена коллективная или заземленная индивидуальная антенна, то соединения с общей шиной заземления не требуется, так как земпя антенны является третьим заземленным проводом с нулевым потенциалом. Устройство работает следующим образом. При правильном включении двухполюсного неполяризованного сетевог разъема штырь 11 соединяется с гнез дом 9, штурь 12 - с гнездом 10. При этом потенциалы на аноде и катоде симистора 1 равны нулю, следователь но, потенциал его управляющего элект рода также равен нулю. Через цепь р зистора 15 и конденсатор 16 нулевой потенциал передается на управляющий электрод симистора 3, к катоду кото рого прикладывается фазное напряжение, к аноду - нулевой потенциал кор пуса 13 электроаппарата 5 через нагрузку 7, диод б и потенциальный вход защищаемого электроаппарата 5. В результате симистор 3 открывается , потенциалы его анода и катода становятся одинаковыми, и к потенциальному входу электроаппарата 5 пр кладывается фазное напряжение. Потенциал управляющего электрода симис тора 3 становится равным потенциалу катода, который через конденсатор 16 и резистор 15 передается на управляющий электрод симистора 1 и открывает его. Заземленный провод сети соединяется с корпусом 13 электроаппарата 5 и дублирует третий провод. Симисторы 2 и 4 не открываются и остаются закрытыми в процессе эксплуатации устройства, так как разность потенциалов между их катодами и управляющими электродами равна нулю. При неправильном включении двухполюсного разъема штырь 11 соединяется с гнездом 10, а штьфь 12 .с гнездом 9. При этом фазный провод .сети переменного тока соединяется с анодом симистора. 1 и катодом симистора 2, а нулевой провод сети соединяется с анодом симистора 4 и катодом симистора 3. Потенциалы на аноде и катоде симистора 4 равны нулю, следовательно, потенциал его управлянацего электрода также равен нулю. Через конденсатор 18 и резистор 17 нулевой потенциал передается на управляющий электрод симистора 2, к аноду которого прикладывается нулевой потенциал от корпуса 13 электроаппарата 5 через нагрузку 7, диод 6 и потенциальный вход электроаппарата 5. В результате симистор 2 открывается, и к потенциальному входу электроаппарата прикладывается фазное напряжение. Потенциал управляющего электрода симистора 2 становится равным потенциалу катода и через резистор 17 и конденсатор 18 передается на управляющий электрод симистора 4 и открывает его. Заземленный провод, сети соединяется с корпусом 13 электроаппарата 5 и дублирует третий провод. Симисторы 1 и 3 при этом остаются закрытыми. Использование изобретения повьсшает надежность работы устройства для защиты электроаппарата от попадания .фазного напряжения на корпус путем автоматического подключения фазного провода электрической сети к фазному входу электроаппарата при произвольном включении двухполюсного неполяризованного сетевого разъема, так как отпадает необходимость в ручном пере- ключении сетевой вилки при ее неправильном включении, что выгодно отличает изобретение от известных уст- ройств. Формула изобретения Устройство для защиты электроаппарата с бестрансформаторным источником электропитания от попадания фазного напряжения на корпус, содержащее основной симистор, анод которого подключен к полюсу двухполюсного неопяризованного сетевого разъема, слуащему для подключения к нулевому роводу .сети, катод - к корпусу защиаемого- электроаппарата, соединенноу с общей шиной заземления, к управяющему электроду симистора подклюена резистором первая последоваельно соединенная цепь из резистора конденсатора, отличающеея тем, что с целью повышения надежости работы путем автоматического одключения фазного провода электической сети к фазному входу электроппарата и заземленного провода электической- сети к корпусу электроапарата при произвольном включении вухполюсного нёполяризованногс сетевого разъема, дополнительно введены три симистора и вторая посэтедовательно соединенная цепь из резистора и конденсатора, причем анод основного симистора подключен к катоду первого дополнительного симистора, анод которого - к аноду второго допс лнительного симистора и проводу, служащему для подключения к фазному проводу защищаемого электроаппарата, катод второго дополнительного симистора подключен к полюсу упомянутого разъема, служащему для подключения фазного провода к аноду третьего дополнительного симистора, катод которого подключен к проводу, служащему для подключения к кордусу электроаппара.та, управляющий электрод второго дополнительного симистора - к свободному выводу конденсатора упомянутой первой цепи, а управляющие злектроды первого и третьего дополнительных симисторов соединены через вторую цепь из последовательно соединеных резистора И;, конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции 1379570, кл. Н 02 Н, опублик. 1967.

2.Заявка Франции № 2110315, кл. Н 02 Н 11/00, опублик. 1971.

3.Патент США 2870380, кл. 317-17, опублик. 1959.

4.Авторское свидетельство СССР по заявке 2633670/24-07,

кл. Н 02 Н 3/14, 1978 (прототип.