Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока Советский патент 1981 года по МПК H02H3/16 

(54) УСТЮЙСТВО Изобретение относится к элгктротехнике, в частности к устройствам защиты людей от поражении электрическим током. Известны устройства защитного отключе- . ния, ocHOBaidiiiie на формировании отключающего сигнала по изменению тока утечки на землю по абсолютной величине. При этом обеспечивается отстройка защиты от естественных токов утечки на землю через изо, ЛЯЦЙ)О 11 . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности, соединенный с блоком фор мирования сигнала по производной тока уте ки, трансформатор тока нагрузки, соединенный с блоком формирования сигнала запрет по -производной тока нагрузки, соединенВЫХОДН9Й релейный элемент, воздействующий на катущку управления коммутационного аппарата. .Недостатком данного устройстйа является невозможность защиты от поражения электри ческим током при прикосновении человека ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО .ТОКА к токоведущим частям в момент подключения электроустановки к сети. Цель изобретения - расширение функциональных возмоясностей путем обеспечения защиты от поражения электрическим током в момент пуска электроустановки. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности, усилитель, трансформатор тока нагрузки, к выходу которого включен вход блока формирования сигнала по скорости нарастания тока нагрузки и выходной релейньгй элемент, воздействующий на катушку управления коммутационного ап парата, введены блок компенсации фазового сдвига между током утечки и напряжением сети, блок формирования эталонного сигнала, своим входом подключенный к защищаемой сети, блок совпадения сигналов по фазе, один вход которого через блок компенсации фазового сдвига между током утечки и напряжением сети подключен к выходу подключенного к выходу трансформатора тока нулевой последовательности усилителя, выполненного в ввде усилителя основной гармонической составляющей тока утечки, другой вход - через блок стабилизации и регулирования эталонного сигнала ио амплитуде к выходу блока формирования эталонного сигнала,. один вход которого подключен через упомянутый блок компенсации фазового сдвига к усилителю, другой вход - через указанный блок стабилизации и регулирования к выходу блока формирования эталонного сигнала, логический элемент И, входы которого подкл чены соответственно к выходам блока формирования разности мгновенных значений сиг нала тока утечки и зталонного сигнала и упомянутого блока совпадения сигналов по фазе, блок запрета, запрещающий вход которого соединен с выходом логического элемен та И, разрешающий вход - с выходом блока совпадения сигналов по фазе, а выход с выходным релейным элементом, электронный ключ, шунтирующий блок стабилизации и регулирования эталонного сигнала по амплитуде, причем управляющий вход электронного ключа подключен к выходу блока фор мирования сигнала по скорости нарастания тока нагрузки. На чертеже изображена структурная схема устройства. Устройство содержит трансформатор 1 тока нулевой последовательности, трансформатор тока нагрузки 2, усилитель 3 основной гармонической составляющей тока утечки, блок 4 компенсации фазового сдвига между током утечки и напряжением сети, блок 5 формирования эталонного сигнала, блок 6 стабилизации и регулирования эталоиного сиг нала по амплитуде, блок 7 формирования си нала по скорости нарастания тока нагрузки, электронный ключ 8, блок 9 совпадения сиг налов по фазе, блок запрета 10, блок 11 формирования разности мгновенных значений сигнала тока утечки и эталонного сигнала, логический элемент И 12, выходной релейный элемент 13, катушку коммутационного аппарата 14. Устройство работает следующим образом. При отсутствии прикосновения человека к токоведущим частям в момент включения электроустановки блоки 4 и 6 настроены та ким образом, что на выходе блока 9 появл ется сигнал, а на выходе блока 11 он раве нулю. При этом в момент пуска электроуст новки блок 6 шунтируется ключом 8, который срабатывает в результате поступления сигнала от блока 7. Это необходимо для предотвращения появления ложного сигнала на выходе блока 11, обусловленного работо блока 6. Сигнал от блока 9 поступает на разрешающий вход блока запрета 10, привод 4 срабатыванию элемента 13 и подключению агрузки ZH к сети. При прикосновении человека к токоведущим частям в зоне защиты на выходе блока 11 появляется сигнал, который проходит элемент 12 и поступает на запрешающий вход блока запрета 10. В результате этого сигнал на выходе блока 10 исчезает, релейный элемент 13 обесточивается и электроустановка отключается от сети. Таким образом, обеспечивается защита от поражения человека при прикосновении к токоведущим частям в любой момент времени и одновременно обеспечивается отстройка от естественных токов утечки на землю, т.е. повышается электробезопасность на участке защищаемой сети. Формула изобретения Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности, усилитель, трансформатор тока нагрузки, к выходу которого включен вход блока формирования сигнала по скорости нарастания тока нагрузки и выходной релейный элемент, воздействующий на катущку управления коммутационного аппарата, отличающееся -тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защнты в момент пуска электроустановки, в него введены блок формирования эталонного сигнала, своим входом подключенный к защищаемой сети, блок совпадения сигналов по фазе, один вход которого через блок компенсации фазового сдвига между током утечки и напряжением сети подключен к выходу подключенного к выходу трансформатора тока нулевой последовательности усилителя, выполненного в виде усилителя основной гармонической составляющей тока утечки, другой вход - через блок стабилизации и регулирования эталонного сигнала по амплитуде к выходу блока формирования эталонного сигнала, блок формирования разности мгновенных значений сигнала тока утечки и эталонного сигнала, один вход которого подключен через упомянутый блок компенсации фазового сдвига к усилителю, другрй вход - через указанный блок стабилизации и регулирования к выходу блока формирования эталонного сигнала, логический зле.мент И, входы которого подключены соответственно к выходам блока формирования разности мгновенных значений сигнала тока утечки и эталонного сигнала и упомянутого блока совпадения сигналов по фазе, блок запрета, запрещающий вход которого соединен с вы ходом логшеского элемента И, разрешающий вход - с выходом блока совпадения сигналов по фазе, а выход - с выходным релейным элементом, электронный ключ, и1уширующий блок стабилизаюш и регулирования эталонного сигнала по амплитуде, причем управляюицш вход электронного ключа подключен к выхо76ду блока формирования сигнала по скорости нарастания тока нагрузки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 476633, кл. Н 02 Н 5/12, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР W 465690, кл. Н 02 Н 3/14, 1973.