RU2072602C1

RU2072602C1 - Устройство защитного отключения электроприбора

Info

Publication number: RU2072602C1
Application number: RU94027952A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Филиппов; Казбек Владимирович Плиев; Ольга Тихоновна Филиппова
Original assignee: Николай Иванович Филиппов; Казбек Владимирович Плиев; Ольга Тихоновна Филиппова
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 1997-01-27
Also published as: RU94027952A

Abstract

Используется с целью повышения надежности, снижения габарита, потребляемой мощности и обеспечения автоматического включения питания электроприбора после исчезновения причин его вызвавших. Сущность изобретения: в устройстве используют датчик, выполненный в виде газоразрядного двухэлектродного прибора с шунтирующим его электроды резистором и составляющим совместно с фоторезистором оптопару. Один электрод датчика через диод и ограничивающий резистор соединен с корпусом электроприбора, второй через резистор с минусом выпрямительного моста и эмиттером транзистора, а через диод этот же электрод соединен с коллектором транзистора и одним концом катушки реле. Второй конец катушки реле соединен с плюсом этого же моста, с выхода его через делитель напряжения соединен с база-эмиттерным переходом транзистора, куда включен фоторезистор оптопары. Вход сети и выход к нагрузке связаны парой нормально замкнутых контактов, шунтированных резисторами. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к аппаратуре защиты человека от поражения электрическим током при снижении сопротивления изоляции ниже установленного уровня или замыкании цепи корпус электроприбора земля.

Известное устройство защитного отключения [1] в дальнейшем УЗО, не отключает электроприбор после снижения сопротивления изоляции ниже установленного уровня, а срабатывает после того, как человек замкнет цепь корпус электроприбора земля, что опасно для жизни человека. УЗО громоздко, многоэлементно, а следовательно, ненадежно; из-за постоянно потребляемой мощности от сети имеет повышенную стоимость эксплуатации, требует применения специальных стабилизированных источников питания.

УЗО [2] свободно от недостатков известного устройства [1] и может быть использовано при безопасной эксплуатации электроприборов, для которых не требуется автоматическое выключение питания после исчезновения причин, вызвавших его отключение, например таких, как: временное отключение сети, изменяющаяся во времени величина тока утечки на корпус электроприбора, случайное замыкание цепи корпус электроприбора земля. Это устройство является наиболее близким по технической сущности предлагаемому УЗО, но и оно [2] во время работы электроприбора, т.е. когда отсутствует утечка на корпус, потребляет мощность, в том числе на питание катушки реле.

Однако есть электроприборы, например, холодильники, у которых требуется автоматическое включение питания после исчезновения вышеуказанных причин. Этому требованию не отвечает УЗО [2] ни тем более УЗО [1]
Целью изобретения является повышение надежности, снижение габаритов потребляемой мощности и обеспечение автоматического включения питания электроприбора после исчезновения причин, вызвавших его отключение.

Поставленная цель достигается тем, что в УЗО [2] содержащем датчик тока утечки, ключевые и исполнительный элементы в качестве датчика использован газоразрядный двухэлектродный прибор с шунтирующим его электроды резистором и составляющим совместно с фоторезистором оптопару, один электрод датчика через цепочку диод ограничивающий резистор соединен с корпусом электроприбора, второй через резистор с минусом выпрямительного моста и эмиттером транзистора, используемого в качестве ключевого элемента, а через диод этот же электрод соединен с коллектором транзистора и одним концом катушки реле, которое используется в качестве исполнительного элемента, второй конец катушки реле соединен с плюсом этого же моста, с выхода которого через делитель напряжения в база эмиттерный переход транзистора включен фоторезистор оптопары, вход сети и выход нагрузки связаны парой нормально замкнутых контактов, шунтированных резисторами.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого УЗО.

УЗО содержит датчик тока утечки газоразрядный двухэлектродный прибор 1 с шунтом 2, выходом датчика является фоторезистор 3, один электрод датчика через диод 4 и резистор 5 подключен к корпусу электроприбора 5, второй через резистор 7 к минусу выпрямительного моста 8, а через диод 9 к коллектору транзистора 10 и катушке реле 11, резисторный делитель 12, 13 ограничивает напряжение на фоторезисторе 3 до допустимого и с помощью фоторезистора 3 и резистора смещения 14 происходит управление ключом 10, разъем 15, 16 вход сети, 17, 18 выход к нагрузке, 19, 20 пара нормально замкнутых контактов реле, 21, 22 соответствующие им шунты.

УЗО работает следующим образом.

При отсутствии тока утечки на корпус электроприбора, падение напряжения на резисторе 2 и, соответственно, на приборе 4 недостаточно для зажигания последнего, фоторезистор 3 не освещается, его сопротивление велико, транзистор 10 закрыт, реле 11 обесточено, контакты реле 19, 20 замкнуты, нагрузка подключена к сети.

При уменьшении сопротивления изоляции между корпусом электроприбора 6 и, например, разъемом 17 нагрузки ниже установленного уровня, по цепи 15, 19, 17 уменьшенное сопротивление изоляции 6, 4, 5, 2, 7, 8, 16 потечет ток утечки, падение напряжения на резисторе 2 возрастает, зажигается прибор 1, он освещает фоторезистор 3, открывается транзистор 10, срабатывает реле 11 и разрывает контактами 19, 20 цепь питания нагрузки. Это состояние при наличии сопротивления изоляции ниже установленного уровня остается и после размыкания контактов 19, 20 т.к. ток утечки продолжает течь через резистор 21 и далее диод 9 транзистор 10, мост 8 разъем 16.

УЗО работает аналогично при уменьшении сопротивления изоляции между корпусом 6 и разъемом 18, а также разъемами 15, 16 и землей.

Чувствительность УЗО в зависимости от требуемых условий защиты и допустимого сопротивления изоляции можно изменять с помощью резисторов 3, 5.

Таким образом, УЗО обеспечивает защиту человека от поражения электрическим током в зависимости от требуемых условий защиты, автоматическое включение питания электроприбора после исчезновения причин вызвавших его отключение, снижение количества элементов, входящих в УЗО, повышает его надежность и снижает габариты, потребляемая мощность УЗО сведена до долей ватта, т.к. при нормальном сопротивлении изоляции УЗО находится в пассивном режиме: по катушке реле ток не течет, а резисторы, входящие в схему, имеют высокие номиналы сотни килоом.

Дополнительным преимуществом предлагаемого УЗО является то, что оно может быть использовано и в трехфазной сети как с изолированной, так и с глухозаземленной нейтралью, если корпус электроприбора или установки не заземлять.

По коммутируемой мощности УЗО принципиальных ограничений не имеет, она определяется типом исполнительного элемента реле, пускатель.

Claims

Устройство защитного отключения электроприбора, содержащее датчик тока утечки, ключевой и исполнительный элементы, отличающееся тем, что в качестве датчика использован газоразрядный двухэлектродный прибор с шунтирующим его электроды резистором и составляющим совместно с фоторезистором оптопару, при этом один электрод датчика через цепочку диод ограничивающий резистор соединен с корпусом электроприбора, второй через резистор с "минусом" выпрямительного моста и эмиттером транзистора, а через диод этот же электрод соединен с коллектором транзистора и одним концом катушки реле, второй конец которой соединен с "плюсом" этого же моста, с выхода его через делитель напряжения в база-эмиттерный переход транзистора включен фоторезистор оптопары, вход сети и выход к нагрузке связаны парой нормально замкнутых контактов, шунтированных резисторами.