Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.06.1973 Opis patentowy opublikowano: 15.04.1975 76287 KI. 21* 68/70" MKP H02h5/12 SLIO *A OrxqJu Pak Twórcy wynalazku: Krzysztof Abramik, Stanislaw Paiiczyk, Tadeusz Iwanowski, Jerzy Kronenberg, Jerzy Palasz Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklady Aparatury Elektrycznej „Ema-Elester", Lódz (Polska) Przeciwporazeniowy wylacznik bezpieczenstwa • Przedmiotem wynalazku jest przeciwporazeniowy wylacznik bezpieczenstwa sluzacy do zabezpieczania przed porazeniem pradem elektrycznym ludzi i zwierzat w przypadku zetkniecia z elementami urzadzen lub instalacji elektrycznych bedacych pod napieciem.Zasada dzialania znanych i stosowanych wylaczników reagujacych na zaklócenie równowagi ukladu wywolane przez przeplyw pradu przez cialo porazonego polega na porównaniu pradów plynacych w przewo¬ dach zasilajacych odbiornik lub instalacje elektryczna za pomoca transformatora pradowego róznicowego.W przypadku przekroczenia wartosci rozruchowej wylacznika przez sume wektorowa pradów nastepuje podanie impulsu na wylaczenie odbiornika lub calej instalacji spod napiecia. W wiekszosci dotychczasowych rozwiazan tego typu wylaczników moc uzyskana z transformatora pradowego jest wykorzystywana do bezposredniego zasilania przekaznika spolaryzowanego o malym poborze mocy dzialajacego mechanicznie na zamek wylacznika.W innym rozwiazaniu tego typu wylaczników energia potrzebna do wyzwolenia wylacznika gromadzona jest w kondensatorze za posrednictwem transformatora i ukladu pólprzewodnikowego. Znane sa równiez rozwia¬ zania, w których sa stosowane uklady wzmacniajace prad pochodzacy z transformatora pradowego w celu uzys¬ kania odpowiedniej wartosci impulsu wyzwalajacego wylacznik.Wszystkie te rozwiazania posiadaja przy pewnych zaletach szereg wad. Wylacznik o bezposrednim zasilaniu przekaznika spolaryzowanego o malym poborze mocy musi posiadac bardzo precyzyjna konstrukcje, co wiaze sie z droga i skomplikowana technologia. Poza tym ze wzgledu na daleko posunieta precyzje, dzialanie tych wylaczników jest zawodne w przypadku nawet niewielkiego skorodowania elementów lub tylko ich niewielkiego zanieczyszczenia. Wada wylaczników, w których energia potrzebna do wyzwolenia wylacznika uzyskiwana jest przez ladowanie kondensatora jest stosunkowo niska czulosc i dlugi czas wlasny. Do wad stosowanego rozwia¬ zania wylaczników, w których sa wykorzystane uklady wzmacniajace nalezy zaliczyc to, ze wylaczniki te nie spelniaja swej funkcji zabezpieczeniowej w przypadku przerwy w przewozie zerowym przed miejscem ich zainsta¬ lowania oraz, ze uklady ich sa rozbudowane i skomplikowane. W zwiazku z tym wylaczniki te sa stosunkowo duze i drogie.Celem wynalazku jest wyeliminowanie omówionych wad wylaczników tego typu. Istotnym zagadnieniem do rozwiazania jest zaprojektowanie wylacznika o prostym ukladzie elektrycznym o duzej czulosci dzialania,2 76287 wykluczajacego równiez mozliwosc groznego dla zdrowia lub zycia porazenia pradem elektrycznym w przypadku przerwy w przewodzie zerowym, przy zastosowaniu mozliwie prostych srodków.Cel ten wedlug wynalazku zostal osiagniety przy zastosowaniu transformatora pradowego róznicowego, wzmacniacza tranzystorowego z dodatnim sprzezeniem zwrotnym oraz podnapieciowego wyzwalacza elektro- magnesowego. Wyzwalacz podnapieciowy i obwód zasilania wzmacniacza sa przylaczone równolegle do tego samego zasilacza prostownikowego przy czym moc tego zasilacza jest celowo ograniczona jedynie do poboru mocy wyzwalacza podnapieciowego. W zwiazku z tym przy jednoczesnej pracy wyzwalacza i wzmacniacza tran¬ zystorowego, co wystapi w przypadku porazenia, obciazenie zasilacza prostownikowego bedzie nadmierne i na¬ stapi duzy spadek napiecia. Spadek napiecia zasilacza prostownikowego spowoduje rozruch wyzwalacza podna¬ pieciowego i wyzwolenie wylacznika.Niewatpliwa zaleta przedstawionego rozwiazania jest bardzo prosty uklad elektryczny wylacznika, dzieki czemu sklada sie on z niewielu elementów. Wynalazek umozliwia równiez zwarte zabudowanie wylacznika i zmniejszenie jego gabarytów. Mimo prostoty ukladu wylacznik odznacza sie duza czuloscia i niezawodnoscia dzialania. Dzieki zastosowaniu wynalazku zostalo zapewnione prawidlowe dzialanie wylacznika równiez w przypadku przerwy w przewodzie .zerowym bez zastosowania dodatkowych elementów. Wyzwalacz podnapie- ciowy jest wykorzystywany jako czlon powodujacy otwarcie wylacznika oraz stanowi jednoczesnie zabezpiecze¬ nie odbiorników przed nadmiernym spadkiem napiecia w sieci zasilajacej. Wyzwalacz podnapieciowy jest prostej konstrukcji i malej mocy, co pozwala na jego zminiaturyzowanie. Dzieki wspóldzialaniu poszczególnych elemen¬ tów glównie na drodze elektrycznej, a nie mechanicznej, wylacznik posiada duza precyzje dzalania przy jedno¬ czesnej duzej odpornosci na wplywy srodowiskowe. Wobec swoich zalet wylacznik moze byc stosowany pow¬ szechnie jako jedyny srodek zabezpieczajacy przed porazeniem pradem elektrycznym.Wynalazek zostanie blizej objasniony w przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku, który poka¬ zuje schemat blokowy wylacznika jednofazowego. Zasadniczym elementem wylacznika jest transformator prado¬ wy róznicowy 1, który jest wlaczony szeregowo do obwodu zasilania odbiornika za stykami glównymi wylacz¬ nika 2. Równiez do obwodu zasilania odbiornika jest przylaczony zasilacz prostownikowy 3, do którego równo¬ legle jest przylaczony podnapieciowy wyzwalacz elektro magnesowy 4 i obwód zasilania wzmacniacza tranzysto¬ rowego 5. Wzmacniacz tranzystorowy 5 jest polaczony z transformatorem 1. Podnapieciowy wyzwalacz elektro- magnesowy 4 jest sprzezony mechanicznie ze stykami glównymi wylacznika 2.W normalnych wyrunkach pracy prad w uzwojeniach transformatora pradowego 1 wlaczonych do obwodu zasilania odbiornika jest jednakowy i w zwiazku z tym przeplywy uzwojen kompensuja sie, a wiec strumien magnetyczny w rdzeniu transformatora 1 jest równy zeru. Podnapieciowy wyzwalacz elektromagnesowy 4 wówczas nie dziala.W wypadku porazenia wystepuje stan zaklóceniowy ukladu. Przeplywy uzwojen transformatora prado¬ wego 1 wówczas sie nie kompensuja. Wypadkowy strumien magnetyczny bedzie posiadal pewna wartosc. Wywo¬ la on sile elektromotoryczna w uzwojeniu napieciowym, które steruje wzmacniacz tranzystorowy 5, ze sprzeze¬ niem zwrotnym. Wzmacniacz zaczyna dzialac. Sprzezenie zwrotne powoduje, ze w obwodzie zasilania wzmac¬ niacza 5 plynie znaczny prad. Prad plynacy w obwodzie zasilania wzamacniacza 5 przylaczonym do zasilacza prostownikowego 3 wywoluje spadek napiecia tego zasilacza. Moc zasilacza prostownikowego 3 jest ccelowo ograniczona jedynie do poboru mocy wyzwalacza podnapieciowego .4. Z tego powodu napiecie zasilacza 3 jest duzo nizsze od wartosci, przy której nastepuje rozruch wyzwalacza podnapieciowego 4. Ta droga wyzwalacz podnapieciowy 4 otrzymuje impuls na wylaczenie wylacznika. W wypadku zaklócenia polegajacego na przerwa¬ niu przewodu zerowego lub nadmiernego spadku napiecia sieci zasilajacej, napiecie zasilacza prostownikowego 3 równiez maleje i po przekroczeniu wartosci nastawczej wyzwalacza podnapieciowego 4 wywoluje jego rozruch. PL PL