RU20413U1 - Устройство контроля наличия заземления электроприборов - Google Patents
Устройство контроля наличия заземления электроприборов Download PDFInfo
- Publication number
- RU20413U1 RU20413U1 RU2001109917/20U RU2001109917U RU20413U1 RU 20413 U1 RU20413 U1 RU 20413U1 RU 2001109917/20 U RU2001109917/20 U RU 2001109917/20U RU 2001109917 U RU2001109917 U RU 2001109917U RU 20413 U1 RU20413 U1 RU 20413U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contacts
- current relay
- electrical
- grounding
- current
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Устройство непрерывного контроля наличия заземления электроприборов, содержащее входной элемент из трех контактов, включающий два силовых контакта для соединения с фазным и нулевым проводами двухпроводной сети и контакт для соединения с заземляющим элементом электроприбора, анализирующую электрическую схему и исполнительный элемент, отличающееся тем, что в анализирующую электрическую схему введены двухвходовой симметрирующий элемент по напряжению, реле тока и сопротивление, причем силовые контакты входного элемента соединены с входами симметрирующего элемента, выход которого соединен с первым управляющим контактом реле тока, исполнительные контакты которого соединены с исполнительным элементом, а контакт для соединения с заземляющим элементом электроприбора соединен через сопротивление со вторым управляющим контактом реле тока, при этом величина сопротивления выбрана исходя из соотношения:U/2I≤R+Ri≤U/2I,где R - величина сопротивления, Ом;Ri - величина сопротивления между управляющими контактами реле тока (внутреннее сопротивление реле тока), Ом;U- напряжение между силовыми контактами входного устройства, В;I- ток безопасности, А;I- ток срабатывания реле тока, А.
Description
2001109917
IШ)1РР|1МРЛ Р-Объект - устройство.
Устройство контроля наличия заземления электроприборов.
Полезная модель относится к области радиотехники и электроники, а именно, к схемам защиты электромашин и приборов, и может найти применение для защиты пользователей компьютеров и других электроприборов от высокого уровня электромагнитного излучения. Кроме того, оно может быть использовано для сигнализации об отсутствии или обрыве заземления электроприборов, что является опасным для пользователя.
Основным фактором обеспечения экологической и электробезопасности при использовании компьютерной техники, а также бытовых электроприборов с питанием от сети 220В/50Гц, является заземление. Так, при использовании компьютеров необходимо заземление как самих мониторов, так и экранных защитных фильтров, так как без этого электрические и электростатические поля вблизи компьютера, как правило, в 2 -10 раз превыщают установленные санитарные нормы 1.
При использовании электробытовых приборов с металлическим корпусом, заземление необходимо также для обеспечения электробезопасности потребителя, так как в пробоя питающего напряжения на корпус пользователь может оказаться под напряжением сети.
Задачей, которую необходимо при этом рещить, является создание такого устройства, которое бы информировало (сигнализировало) о наличии заземления или его отсутствии (обрыве), а соответственно о возникновении (или отсутствии) экологически опасной или электроопасной ситуации.
Индекс - МКИ Н02Н 3/10 Н02Н 3/14
Известно, что для определения наличия или отсутствия заземления электроприбора обычно используется мультиметр 2 или любой другой измеритель сопротивления. С помощью таких приборов можно периодически определять наличие контакта между заземляющим контактом электроприбора и проводом заземления электросети.
Недостатком такого устройства является, во-первых, периодический контроль наличия заземления; во-вторых, отсутствие оперативной сигнализации в случае обрыва (отключения) заземления.
Наиболее близким аналогом (прототип) является устройство защитного отключения - УЗО 3. Оно предназначено для защиты человека от поражения электрическим током в случае пробоя сетевого напряжения на металлический корпус электроприбора, либо при возникновении повыщенного тока утечки. В этих случаях УЗО отключает сетевое напряжение от электроприбора. Недостатком этого устройства является то, что оно не информирует пользователя об отсутствии или исчезновении заземления.
УЗО состоит из входного элемента, анализирующей схемы и исполнительного элемента. Входной элемент имеет три контакта для соединения с двухпроводной линией электросети и заземляющим контактом. Входной элемент соединен также с анализирующей схемой, которая соединена с исполнительным элементом, а исполнительный элемент соединен непосредственно с электроприбором.
Устройство УЗО работает следующим образом: входной элемент подключается к электросети 220 В, 50 Гц и напряжение этой сети поступает непосредственно на электроприбор. В случае повыщения тока утечки или пробоя напряжения на корпус электроприбора устройство отключает электропитание.
Недостатком этого устройства является то, что оно не информирует пользователя об отсутствии или исчезновении заземления и, следователь €// §ff/
но, о возникновении для него экологически опасной или электроопасной ситуации.
Целью предлагаемой полезной модели является создание устройства, позволяющего обеспечить непрерывный контроль наличия заземления и сигнализацию в случае обрыва (исчезновении) заземления о возникновении экологически опасной или электроопасной ситуации практически мгновенно с момента возникновения такой ситуации.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее входной элемент из трех контактов (два силовых контакта для соединения с фазным и нулевым проводами двухпроводной сети и контакт для соединения с заземляющим элементом или металлическим корпусом электроприбора), анализирующую схему и исполнительный элемент, в анализирующую электрическую схему введены двухвходовой симметрирующий элемент по напряжению, реле тока и сопротивление. При этом силовые контакты входного элемента соединены с входами симметрирующего элемента. Выход симметрирующего элемента соединен с одним из управляющих контактов реле тока, а контакт для соединения с заземляющим элементом электроприбора соединен через сопротивление с другим управляющим контактом реле тока. Исполнительные контакты реле соединены с исполнительным элементом. Величина сопротивления выбрана исходя из соотнощения:
UBX /21без. R+ Ri UBX /21сраб. где:
R - величина сопротивления. Ом;
Ri -велргчина сопротивления между управляющими контактами реле тока (внутреннее сопротивление реле тока). Ом;
UBX - напряжение между силовыми контактами входного устройства. В;
Сущность предлагаемого устройства состоит в том, что введенное в устройство реле тока срабатывает при исчезновении тока в цепи между корпусом электроприбора и фазным проводом сети (что в предлагаемом устройстве возникает в случае исчезновения заземления электроприбора). Введение симметрирующего элемента по напряжению обеспечивает требуемый алгоритм работы реле тока при любом варианте соединения двух силовых контактов входного элемента с фазным и нулевым проводом сети, соответственно положительны эффект достигается во всех случаях (при каждом из двух возможных вариантов) ориентации вилки питания электроприбора в сетевой розетке. Введение в управляющую цепь реле тока сопротивления с заданной областью значения его величины позволяет как обеспечить требуемый алгоритм работы реле тока, так и одновременно обеспечить эксплуатацию прибора в соответствии с регламентируемыми требованиями электробезопасности по току безопасности (что является необходимым условием возможности эксплуатации любого электроприбора).
Данная полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 показана функциональная схема устройства,
на фиг. 2 - схема подключения устройства.
Устройство содержит входной элемент (1), анализирующую схему (2), исполнительный элемент (3). Анализирующая схема содержит симметрирующий по напряжению элемент (4) с двумя входами (5) и выходом (6), реле тока (7) с управляющими контактами (8) и исполнительными контактами (9) и сопротивление (10). Два силовых контакта для соединения с фазным и нулевым проводами двухпроводной сети (11) входного элемента (1) соединены с двумя входами (5) симметрирующего по напряжению элемента (4), а контакт для соединения с заземляющим элементом или металлическим корпусом электроприбора (12) через сопротивление (10) соединен с одним из управляющих контактов (8) реле тока (7). Второй управляющий контакт (8) реле тока (7) соединен с выходом (6) симметрирующего элемента (4). Исполнительные контакты (9) реле тока (7) соединены с исполнительным элементом (3).
Работает устройство следующим образом.
Подключается устройство для работы согласно фиг. 2. Два силовых контакта (11) входного элемента устройства (1) подсоединяются к фазному и нулевому проводам сети питания, а третий контакт (12) входного элемента устройства подсоединяется к заземляющему элементу (металлическому) корпусу электроприбора, подключенного, соответственно, к фазному и нулевому проводам сети питания.
Если корпус электроприбора заземлен, от контакта (12) входного элемента (1) до выхода (6) симметрирующего устройства (4) через сопротивление (10) и управляющие контакты (8) реле тока (7) течет ток. В соответствии с установленными выще ограничениями на максимальную величину сопротивления (10), величина этого тока превыщает ток срабатывания реле тока и обеспечивает состояние реле тока, при котором на исполнительных контактах (9) реле тока (7) присутствует сигнал, обеспечивающий включение исполнительного элемента (3) в режим, сигнализирующий о наличии заземления и, соответственно, о наличии нормальной экологической и электробезопасной обстановки для пользователя электроприбором. Симметрирующий элемент по напряжению (4) обеспечивает во время работы устройства постоянство напряжения цепи, по которой течет ток при любом варианте соединения двух силовых контактов (11) входного элемента (1) с фазным и нулевым проводом сети, и это напряжение равняется половине напряжения сети.
Если по каким-либо причинам заземление элегсфоприбора исчезает, то цепь от контакта (12) входного элемента (1) до выхода (6) симметрирующего устройства (4) по цепи через сопротивление (10) и управляющие контакты (8) реле тока (7) разрывается. Ток в данной цепи прекращается, соответственно реле тока переходит в состояние, при котором на исполни ff /f:f jff
тельных контактах (9) реле тока (7) появляется сигнал, обеспечивающий включение исполнительного элемента (3) в режим, сигнализирующий об отсутствии заземления и, соответственно, о наличии экологической опасной и электроопасной обстановки для пользователя электроприбором.
Состояние исполнительного элемента (3) в этих двух режимах может быть любым, однозначно говоренным в инструкции по эксплуатации на устройство. Наиболее оптимальный вариант, когда при наличии заземления исполнительный элемент вообще не подает никакого сигнала, а при отсутствии заземления подается звуковой или световой сигнал.
Кроме выполнения заявляемых функций устройство должно одновременно обеспечить эксплуатацию электроприбора в соответствии с регламентируемыми требованиями электробезопасности по току безопасности. Ток, протекающий через пользователя, может возникнуть в случае прикосновения пользователя к незаземленному корпусу электроприбора с подсоединенным устройством. Этот ток будет безопасным для пользователя (будет меньще тока безопасности), если регламентируется минимальная величина сопротивления (10) в соответствии с приведенными выще соотнощениями.
Пример реализации устройства приведен на фиг. 3 н- 6.
На фиг. 3 - пример реализации электрической схемы устройства;
На фиг. 4. - Зависимость напряжения на исполнительном элементе от времени при наличии заземления электроприбора.
На фиг. 5. - Зависимость напряжения на исполнительном элементе от времени при отсутствии заземления электроприбора.
На фиг. 6. - Пример практической реализации конструкции устройства. Входной элемент образован контактами К1, К2 (для подсоединения к фазному и нулевому проводам сети) и контакт КЗ (для подсоединения к корпусу электроприбора). Симметрирующий по напряжению элемент образован резисторами R1, R2, R4, R5, при этом выходном симметрирующего элемента является точка С. Реле тока выполнено в электронном исполнении на операционном усилителе XI с элементами обвязки R6, R7, R8, D3, R9, R10, С2. Элементы D1, D2, С1 образуют источник питания операционных усилителей устройства. Сопротивление образовано активным резистором R3, и его номинал (1 МОм) обеспечивает ток в цепи 0,2 мА при допустимом токе безопасности, регламентируемым нормативными документам, 0,5 мА и токе срабатывания реле 0,1 мА. Исполнительным элементом является излучатель звука Р, подключенный к реле через повторитель на операционном усилителе Х2. Состояние излучателя звука зависит от напряжения на нем. При напряжении на излучателе звука более 2 В, он выдает звуковой сигнал.
Эпюры напряжения на исполнительном элементе в случае наличия заземления электроприбора показаны на фиг. 4. .В первый момент после включения кратковременно на излучателе звука появляется напряжение (он выдает кратковременный звуковой сигнал, индицирующий исправность устройства), затем напряжение спадает ниже величины, достаточной для формирования звукового сигнала и остается на данном урвне в течение всего времени работы устройства с заземленным электроприбором.
Эпюры напряжения на исполнительном элементе при отсутствии заземления электроприбора показаны на фиг. 5. В этом режиме на излучателе звука периодически появляется импульсы напряжение и он выдает кратковременный звуковые сигналы в течение всего времени, пока электроприбор работает без заземления.
В настоящее время созданы опытные образцы устройства и подготавливается их серийное производство. Конструктивно реализованный вариант устройства (показанный на фиг. 6) расположен в розетке стандартного шнура питания для компьютерной , офисной и бытовой техники.
фирм, в особенности, для контроля экологической и электробезопасности использования офисного оборудования и компьютерной техники.
Литература
1.СанПиН 2.2.542-96 Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы. - М.; Информационно-издательский центр Госсанэпиднадзора России, 1996. Стр. 37.
2.Электронные компоненты. Каталог фирмы Платан, 1999. Стр. 60-61.
3. Технические условия ТУ 3422-003-00213693-94, 1994. Стр.2.
Директор ГНПП Цикло1/ТЬсЙ :2 7 А.А.Туркевич
Claims (1)
- Устройство непрерывного контроля наличия заземления электроприборов, содержащее входной элемент из трех контактов, включающий два силовых контакта для соединения с фазным и нулевым проводами двухпроводной сети и контакт для соединения с заземляющим элементом электроприбора, анализирующую электрическую схему и исполнительный элемент, отличающееся тем, что в анализирующую электрическую схему введены двухвходовой симметрирующий элемент по напряжению, реле тока и сопротивление, причем силовые контакты входного элемента соединены с входами симметрирующего элемента, выход которого соединен с первым управляющим контактом реле тока, исполнительные контакты которого соединены с исполнительным элементом, а контакт для соединения с заземляющим элементом электроприбора соединен через сопротивление со вторым управляющим контактом реле тока, при этом величина сопротивления выбрана исходя из соотношения:
Uвх/2Iбез≤R+Ri≤Uвх/2Iсраб,
где R - величина сопротивления, Ом;
Ri - величина сопротивления между управляющими контактами реле тока (внутреннее сопротивление реле тока), Ом;
Uвх - напряжение между силовыми контактами входного устройства, В;
Iбез - ток безопасности, А;
Iсраб - ток срабатывания реле тока, А.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001109917/20U RU20413U1 (ru) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | Устройство контроля наличия заземления электроприборов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001109917/20U RU20413U1 (ru) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | Устройство контроля наличия заземления электроприборов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU20413U1 true RU20413U1 (ru) | 2001-10-27 |
Family
ID=48282372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001109917/20U RU20413U1 (ru) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | Устройство контроля наличия заземления электроприборов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU20413U1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015157774A1 (en) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | Wood Stone Corporation | Ground quality check systems and methods |
| RU2581656C2 (ru) * | 2014-09-15 | 2016-04-20 | Александр Владимирович Стегленко | Устройство непрерывного контроля наличия и качества заземления электрического оборудования |
| RU2599379C2 (ru) * | 2015-01-12 | 2016-10-10 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для контроля цепи заземления технических средств обработки информации |
| RU170072U1 (ru) * | 2016-03-09 | 2017-04-13 | Раиса Михайловна Колесникова | Устройство контроля наличия заземления электроприборов |
-
2001
- 2001-04-17 RU RU2001109917/20U patent/RU20413U1/ru active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015157774A1 (en) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | Wood Stone Corporation | Ground quality check systems and methods |
| US9588166B2 (en) | 2014-04-11 | 2017-03-07 | Wood Stone Corporation | Ground quality check systems and methods |
| RU2581656C2 (ru) * | 2014-09-15 | 2016-04-20 | Александр Владимирович Стегленко | Устройство непрерывного контроля наличия и качества заземления электрического оборудования |
| RU2599379C2 (ru) * | 2015-01-12 | 2016-10-10 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для контроля цепи заземления технических средств обработки информации |
| RU170072U1 (ru) * | 2016-03-09 | 2017-04-13 | Раиса Михайловна Колесникова | Устройство контроля наличия заземления электроприборов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5742466A (en) | Power outlet device with multiple individual timer controlled receptacles | |
| US6218844B1 (en) | Method and apparatus for testing an arcing fault circuit interrupter | |
| US6850394B2 (en) | Apparatus and method for determining mis-wiring in a ground fault circuit interrupter | |
| US5654857A (en) | Ground fault circuit interrupt system including auxiliary surge suppression ability | |
| US6337633B1 (en) | Alarm cable | |
| US7511934B2 (en) | System and method for conditioning a power supply transmission for supply to a load circuit | |
| KR101162252B1 (ko) | 전기 선로 및 부하의 이상 상황을 감지하는 전원 차단 장치 | |
| CA2510562A1 (en) | Electrical power outlet strip | |
| US4709164A (en) | Circuit for the continuous watching of the grounding resistance of electrical appliances | |
| JPS61500585A (ja) | ショックハザード防止装置 | |
| MX9700682A (es) | Indicador de falla de instalacion en dispositivos de proteccion de falla a tierra. | |
| RU20413U1 (ru) | Устройство контроля наличия заземления электроприборов | |
| KR0120022B1 (ko) | 접지선 검지에 의한 유해파 차단장치 | |
| JPS6145695Y2 (ru) | ||
| US3612951A (en) | Safety device for use with electric installations | |
| KR20020017774A (ko) | 전자파를 흡수, 제거하는 접지 플러그 | |
| JPS6145696Y2 (ru) | ||
| KR100927239B1 (ko) | 전기 스위치 | |
| WO2012030648A2 (en) | Protected power cord | |
| JP3142756U (ja) | 延長コード | |
| CA2503933A1 (en) | Leakage current detector interrupter with continuous duty relay | |
| KR200203518Y1 (ko) | 다기능 매립형 콘센트 | |
| JP3920163B2 (ja) | Ｉｇｒに差し替え可能なＩｏ絶縁状態監視装置 | |
| RU2050659C1 (ru) | Электроустановка с устройством защитного отключения от сети переменного напряжения | |
| SU881933A1 (ru) | Трехфазна сеть переменного тока с заземленной нейтралью дл питани симметричных нагрузок |