RU2171001C1

RU2171001C1 - Protective disconnecting device for grounded- neutral mains (alternatives)

Info

Publication number: RU2171001C1
Application number: RU2000126669A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Водяницкий; А.И. Малинин
Original assignee: Водяницкий Юрий Григорьевич; Малинин Александр Иванович
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2001-07-20

Abstract

FIELD: electrical engineering; selective electric-shock, overcurrent, and ground-fault protective gear. SUBSTANCE: novelty in device designed for protecting personnel against electric shock in case of their contact with current carrying parts or non-current-carrying ones energized due to insulation fault, and also for overcurrent protection of electrical equipment due to shingle-phase shorts through grounded-neutral members of metal structures is reduced number of active components in amplifier circuit with frequency response shaping function transferred to passive components (resistors, capacitors) and that negative bias across gate electrode of thyristor is used. EFFECT: reduced power requirement, enhanced reliability and service life. 3 cl, 3 dwg

Description

Устройство для защитного отключения в сети с заземленной нейтралью относится к области электротехники и может найти применение в селективной системе защиты людей от поражения электрическим током в случае однофазного прикосновения к токоведущим частям электрооборудования или оказавшимся под напряжением нетоковедущим частям в результате повреждения изоляции токоведущих, а также защиты участка электрической сети от сверхтока в результате однофазного замыкания на заземленные (зануленные) элементы металлоконструкций электрооборудования. A device for protective shutdown in a network with a grounded neutral belongs to the field of electrical engineering and can be used in a selective system for protecting people from electric shock in the case of a single-phase contact with live parts of electrical equipment or live parts that are under voltage as a result of damage to the insulation of live parts, as well as protection of the section of the electric network from overcurrent as a result of a single-phase circuit to grounded (zero) elements of the metal structures of electrical equipment Nia.

Известно устройство для защитного отключения, содержащее дифференциальный трансформатор, промежуточный полупроводниковый усилитель с включенным на его выходе коммутационным аппаратом и источник питания (а.с. СССР N 1663679 МКИ⁶ H 02 H 3/16/БИ N 26 1991).A device for protective shutdown containing a differential transformer, an intermediate semiconductor amplifier with a switching device turned on at its output and a power source (AS USSR N 1663679 MKI ⁶ H 02 H 3/16 / BI N 26 1991).

В этом устройстве в рабочем (дежурном) режиме практически все элементы схемы обтекаются током, что сокращает срок службы и увеличивает энергопотребление. Кроме того, обладая высоким входным сопротивлением (порядка 280 - 400 кОм) промежуточный усилитель имеет низкую помехозащищенность, резко ограничивающую область применения схемного решения. In this device, in the operating (standby) mode, almost all elements of the circuit are surrounded by current, which reduces the service life and increases energy consumption. In addition, having a high input impedance (of the order of 280 - 400 kOhm), the intermediate amplifier has a low noise immunity, sharply limiting the scope of the circuit design.

Из известных устройств, где в значительно меньшей мере проявляются указанные недостатки, наиболее близким по техническом сущности к заявляемому устройству относится устройство для защитного отключения, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности (дифференциальный трансформатор) с последовательно включенными на его выходе транзисторным трехкаскадным усилителем с непосредственной связью и расцепителем, в выходную цепь выходного транзистора усилителя включен частотно-избирательный контур, образованный последовательно соединенными катушкой расцепителя и резистором, которые шунтированы конденсатором, а диод положительной обратной связи подключен между базой промежуточного транзистора и коллектором выходного транзистора усилителя (а.с. СССР N 450270 МКИ⁶ H 02 H 3/16/БИ N 42 1974).Of the known devices, where these disadvantages are manifested to a much lesser extent, the closest in technical essence to the claimed device includes a residual current device containing a zero-sequence current transformer (differential transformer) with a three-stage transistor amplifier with a direct connection and a trip unit connected in series at its output , in the output circuit of the output transistor of the amplifier includes a frequency-selective circuit formed in series connected trip coil and a resistor, shunted by a capacitor which, as a positive feedback diode connected between the base and collector of the intermediate transistor amplifier output transistor (AS USSR N 450270 MKI ⁶ H 02 H 3/16 / N 42 BI 1974).

Коммутационный аппарат этого устройства в рабочем (дежурном) режиме не обтекается током, а промежуточный усилитель заперт и имеет несколько меньшее энергопотребление (в основном в виде потерь тепловых в параметрическом стабилизаторе напряжения). The switching apparatus of this device in the operating (standby) mode is not surrounded by current, and the intermediate amplifier is locked and has slightly lower power consumption (mainly in the form of thermal losses in a parametric voltage regulator).

Недостатками прототипа являются значительное потребление электрической энергией, ограниченный срок эксплуатации и весьма низкая надежность этого устройства. The disadvantages of the prototype are the significant consumption of electric energy, a limited life and very low reliability of this device.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение потребляемой электрической энергии с повышением надежности и долговечности. The objective of the invention is to reduce the consumed electrical energy with increased reliability and durability.

В результате использования предлагаемого изобретения резко ограничивается влияние тока небаланса и помех, повышается надежность и долговечность, а также снижается потребление электрической энергии. As a result of using the present invention, the influence of the unbalance current and interference is sharply limited, the reliability and durability are increased, and the consumption of electric energy is also reduced.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что сокращено число активных элементов схемы усилителя А с перенесением функции формирования частотной характеристики на пассивные элементы (конденсаторы, резисторы), а также использованием отрицательного смещения на управляющий электрод тиристора. The above technical result is achieved by reducing the number of active elements of the amplifier circuit A with the transfer of the function of forming the frequency response to passive elements (capacitors, resistors), as well as using a negative bias on the thyristor control electrode.

В устройстве для защитного отключения в электрической сети с заземленной нейтралью, содержащем дифференциальный трансформатор и катушку электромагнита отключения коммутационного аппарата, вторичная обмотка дифференциального трансформатора соединена первым выводом с первыми выводами второго конденсатора, второго и третьего резисторов, анодами первого диода, стабилитрона, и эмиттером транзистора, второй вывод дифференциального трансформатора через последовательно включенный первый резистор присоединен ко вторым выводам вторых конденсатора и резистора, катоду первого диода и базе транзистора, ко второму выводу третьего резистора подключены первые выводы четвертого конденсатора, седьмого, восьмого резисторов и анод тиристора, к катоду которого подключены второй вывод восьмого резистора и анод второго диода, к управляющему электроду тиристора присоединены первый вывод шестого резистора, первый вывод третьего конденсатора и коллектор транзистора, второй вывод шестого резистора присоединен к катоду второго диода, вторым выводам третьего конденсатора, четвертого резистора, катоду стабилитрона и первому выводу катушки электромагнита, вторым выводом присоединенной к минусовому выводу выпрямительного моста и второму выводу четвертого конденсатора, к плюсовому выводу моста подключен второй вывод седьмого резистора, а в одно из плеч питания моста от электрической сети включен последовательно девятый резистор. In a device for protective shutdown in an electric network with a grounded neutral containing a differential transformer and a coil of an electromagnet disconnecting a switching device, the secondary winding of the differential transformer is connected by the first terminal to the first terminals of the second capacitor, second and third resistors, anodes of the first diode, zener diode, and the emitter of the transistor, the second terminal of the differential transformer through a series-connected first resistor is connected to the second terminals of the second the capacitor and the resistor, the cathode of the first diode and the base of the transistor, the first terminals of the fourth capacitor, the seventh, eighth resistors and the anode of the thyristor are connected to the second terminal of the third resistor, the second terminal of the eighth resistor and the anode of the second diode are connected to the cathode of the thyristor, the first terminal is connected to the control electrode the sixth resistor, the first terminal of the third capacitor and the collector of the transistor, the second terminal of the sixth resistor is connected to the cathode of the second diode, the second terminals of the third capacitor, fourth the resistor, the zener diode cathode and the first output of the electromagnet coil, the second output connected to the negative terminal of the rectifier bridge and the second terminal of the fourth capacitor, the second terminal of the seventh resistor is connected to the positive terminal of the bridge, and the ninth resistor is connected in series to one of the supply arms of the bridge from the mains.

В устройство для защитного отключения в электрической сети с заземленной нейтралью введены первый конденсатор и пятый резистор, при этом первый конденсатор включен параллельно вторичной обмотке дифференциального трансформатора, а пятый резистор включен между соединенными коллектором транзистора и первым выводом третьего конденсатора и соединенными управляющим электродом тиристора и первым выводом шестого резистора. A first capacitor and a fifth resistor are introduced into the device for protective shutdown in an electrical network with a grounded neutral, while the first capacitor is connected parallel to the secondary winding of the differential transformer, and the fifth resistor is connected between the connected transistor collector and the first terminal of the third capacitor and the connected thyristor control electrode and the first terminal sixth resistor.

В устройство для защитного отключения в электрической сети с заземленной нейтралью, содержащее дифференциальный трансформатор и катушку электромагнита отключения коммутационного аппарата, введены первый конденсатор, подключенный параллельно ко вторичной обмотке дифференциального трансформатора и соединенный первым выводом с первыми выводами вторых конденсатора и резистора, катодом первого диода и управляющим электродом тиристора, ко второму выводу первого конденсатора через последовательно включенный первый резистор присоединен второй вывод второго конденсатора, анод первого диода, второй вывод восьмого резистора, анод второго диода и катод тиристора, к аноду которого присоединены первые выводы седьмого, восьмого резисторов и четвертого конденсатора, вторым выводом соединенного со вторым выводом катушки электромагнита и с минусовым выводом выпрямительного моста, к плюсовому выводу которого присоединен второй вывод седьмого резистора, катод второго диода соединен со вторым выводом второго резистора и первым выводом катушки электромагнита, а в одно из плеч питания моста от электрической сети включен последовательно последний резистор. The first capacitor connected in parallel to the secondary winding of the differential transformer and connected to the first terminal with the first terminals of the second capacitor and resistor, the cathode of the first diode and the control is introduced into the device for protective shutdown in an electric network with a grounded neutral, containing a differential transformer and a coil of the switching magnet of the switching apparatus thyristor electrode, to the second output of the first capacitor through a series-connected first resistor n the second terminal of the second capacitor, the anode of the first diode, the second terminal of the eighth resistor, the anode of the second diode and the cathode of the thyristor, to the anode of which are connected the first terminals of the seventh, eighth resistors and the fourth capacitor, the second terminal connected to the second terminal of the electromagnet coil and with the negative terminal of the rectifier bridge , to the positive terminal of which is connected the second terminal of the seventh resistor, the cathode of the second diode is connected to the second terminal of the second resistor and the first terminal of the electromagnet coil, and in one of the arms p When the bridge is connected to the mains, the last resistor is connected in series.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1, 2, 3. The essence of the invention is illustrated in FIG. 1, 2, 3.

На фиг. 1 представлена общая схема устройств для защитного отключения в сети с заземленной нейтралью, базовый вариант А (п.2 формулы). In FIG. 1 shows a general diagram of devices for protective shutdown in a network with a grounded neutral, basic version A (claim 2 of the formula).

На фиг. 2 представлена схема устройства для защитного отключения в сети с заземленной нейтралью, типовой (массовый) вариант Б (п. 1 формулы). In FIG. 2 shows a diagram of a device for protective shutdown in a network with a grounded neutral, typical (mass) version B (paragraph 1 of the formula).

На фиг. 3 представлена схема устройства для защитного отключения в сети с заземленной нейтралью, упрощенный вариант В (п.3 формулы). In FIG. 3 shows a diagram of a device for protective shutdown in a network with a grounded neutral, simplified version B (paragraph 3 of the formula).

Устройство для защитного отключения в сети с заземленной нейтралью содержит дифференциальный трансформатор тока ДТ с первичными I и вторичной обмоткой II, первый конденсатор 1 (1), первый резистор 2(1), второй конденсатор 3 (2), первый диод 4(1), второй резистор 5(2), третий резистор 6 (3), четвертый резистор 7 (4), стабилитрон 8, транзистор 9, третий конденсатор 10 (3), пятый резистор 11 (5), шестой резистор 12 (6), тиристор 13, второй диод 14 (2), седьмой резистор 15 (7), восьмой резистор 16 (8), четвертый конденсатор 17 (4), девятый резистор 18 (9), варистор 19, выпрямительный мост 20, катушку электромагнита 21, десятый резистор 22 (10) с кнопкой "Тест" в цепи контроля исправности. The device for protective shutdown in a network with a grounded neutral contains a differential current transformer DT with primary I and secondary winding II, the first capacitor 1 (1), the first resistor 2 (1), the second capacitor 3 (2), the first diode 4 (1), second resistor 5 (2), third resistor 6 (3), fourth resistor 7 (4), zener diode 8, transistor 9, third capacitor 10 (3), fifth resistor 11 (5), sixth resistor 12 (6), thyristor 13 , second diode 14 (2), seventh resistor 15 (7), eighth resistor 16 (8), fourth capacitor 17 (4), ninth resistor 18 (9), varistor 19, rectifier bridge 2 0, the coil of the electromagnet 21, the tenth resistor 22 (10) with the "Test" button in the health monitoring circuit.

На фиг. 1 к вторичной обмотке дифференциального трансформатора ДТ параллельно подключен первый конденсатор усилителя 1(1), который соединен первым выводом с первыми выводами второго конденсатора 3(2), второго 5 (2) и третьего 6 (3) резисторов, анодами первого диода 4 (1), стабилитрона 8 и эмиттером транзистора 9. Ко второму выводу первого конденсатора 1 (1) через последовательно включенный первый резистор 2 (1) присоединены вторые выводы вторых конденсатора 3 (2) и резистора 5 (2), катод первого диода 4 (1) и база транзистора 9. Ко второму выводу третьего резистора подключены первые выводы четвертого конденсатора 17 (4), седьмого 15 (7), восьмого 16 (8) резисторов и анод тиристора 13, к катоду которого подключены второй вывод восьмого резистора 16 (8) и анод второго диода 14 (2). К управляющему электроду тиристора 13 присоединены первые выводы пятого 11 (5), шестого 12 (6) резисторов. Второй вывод пятого резистора 11 (5) присоединен к первому выводу третьего конденсатора 10 (3) и коллектору транзистора 9, второй вывод шестого резистора 12 (6) присоединен к катоду второго диода 14 (2), вторым выводам третьего конденсатора 10 (3), четвертого резистора 7 (4), катоду стабилитрона 8 и первому выводу катушки электромагнита 21, вторым выводом присоединенный к минусовому выводу выпрямительного моста 20 и второму выводу четвертого конденсатора 17 (4). К плюсовому выводу моста 20 подключен второй вывод седьмого резистора 15 (7), а в одно из плеч питания моста от электрической сети включен последовательно девятый резистор 18 (9). In FIG. 1, the first capacitor of the amplifier 1 (1) is connected in parallel to the secondary winding of the differential transformer DT, which is connected by the first terminal to the first terminals of the second capacitor 3 (2), second 5 (2) and third 6 (3) resistors, anodes of the first diode 4 (1 ), a zener diode 8 and an emitter of a transistor 9. To the second terminal of the first capacitor 1 (1) through the series-connected first resistor 2 (1) are connected the second terminals of the second capacitor 3 (2) and resistor 5 (2), the cathode of the first diode 4 (1) and the base of the transistor 9. To the second output of the third resistor in the first terminals of the fourth capacitor 17 (4), the seventh 15 (7), the eighth 16 (8) resistors, and the anode of the thyristor 13 are connected, to the cathode of which the second terminal of the eighth resistor 16 (8) and the anode of the second diode 14 (2) are connected. The first terminals of the fifth 11 (5), sixth 12 (6) resistors are connected to the control electrode of the thyristor 13. The second terminal of the fifth resistor 11 (5) is connected to the first terminal of the third capacitor 10 (3) and the collector of the transistor 9, the second terminal of the sixth resistor 12 (6) is connected to the cathode of the second diode 14 (2), the second terminals of the third capacitor 10 (3), the fourth resistor 7 (4), the cathode of the zener diode 8 and the first terminal of the coil of the electromagnet 21, the second terminal connected to the negative terminal of the rectifier bridge 20 and the second terminal of the fourth capacitor 17 (4). The second terminal of the seventh resistor 15 (7) is connected to the positive terminal of the bridge 20, and the ninth resistor 18 (9) is connected in series to one of the arms of the bridge power supply from the electric network.

На фиг. 2 к управляющему электроду тиристора 13 присоединены первые выводы шестого резистора 12 (6), третьего конденсатора 10 (30) и коллектор транзистора 9, а первый конденсатор отсутствует. In FIG. 2, the first terminals of the sixth resistor 12 (6), the third capacitor 10 (30) and the collector of the transistor 9 are connected to the control electrode of the thyristor 13, and the first capacitor is missing.

На фиг. 3 первый конденсатор 1(1) усилителя подключен параллельно ко вторичной обмотке дифференциального трансформатора ДТ и соединен первым выводом с первыми выводами вторых конденсатора 3(2) и резистора 5(2), анодом первого диода 4(1) и управляющим электродом тиристора 13 ко второму выводу первого конденсатора 1(1) через последовательно включенный первый резистор 2(1) присоединены вторые выводы вторых конденсатора 3(2) и резистора 5(2), катод первого диода 4(1), второй вывод восьмого резистора 16(8), анод второго диода 14(2) и катод тиристора 13, к аноду которого присоединены первые выводы седьмого 15(7), восьмого 16(8) резисторов и четвертого конденсатора 17(4), вторым выводом соединенного со вторым выводом катушки электромагнита 21 и с минусовым выводом выпрямительного моста 20, к плюсовому выводу которого присоединен второй вывод седьмого резистора 15(7). Катод второго диода 14(2) соединен со вторым выводом второго резистора 5(2) и первым выводом катушки электромагнита 21, а в одно из плеч питания моста от электрической сети включен последовательно девятый резистор 18(9). In FIG. 3, the first capacitor 1 (1) of the amplifier is connected in parallel to the secondary winding of the differential transformer DT and is connected by the first terminal to the first terminals of the second capacitor 3 (2) and resistor 5 (2), the anode of the first diode 4 (1) and the control electrode of the thyristor 13 to the second the second capacitor 3 (2) and the resistor 5 (2), the cathode of the first diode 4 (1), the second terminal of the eighth resistor 16 (8), the anode are connected to the output of the first capacitor 1 (1) through a series-connected first resistor 2 (1) the second diode 14 (2) and the cathode of the thyristor 13, to the anode of which pr and connected the first conclusions of the seventh 15 (7), eighth 16 (8) resistors and the fourth capacitor 17 (4), the second terminal connected to the second terminal of the coil of the electromagnet 21 and the negative terminal of the rectifier bridge 20, to the positive terminal of which is connected the second terminal of the seventh resistor 15 (7). The cathode of the second diode 14 (2) is connected to the second terminal of the second resistor 5 (2) and the first terminal of the coil of the electromagnet 21, and the ninth resistor 18 (9) is connected in series to one of the arms of the bridge power supply from the electric network.

Предлагаемое устройство для защитного отключения в сети с заземленной нейтралью работает следующим образом. The proposed device for protective shutdown in a network with a grounded neutral operates as follows.

При замыкании нормально разомкнутых контактов коммутационного аппарата К (выключателя) переменный ток подается одновременно через силовые обмотки I дифференциального трансформатора ДТ в нагрузку и на соответствующие выводы выпрямительного моста 20. Сглаживающий конденсатор 17 (4) заряжается через резистор 15(7), ограничивающий скорость dU/dt нарастание напряжения на аноде тиристора 13. Одновременно выпрямленное напряжение через резистор 16 (8) подается на катод тиристора 13. Диод 14 (2) выполняет роль параметрического стабилизатора с малыми потерями и с его анода стабилизированное напряжение смещения в -0,7 - 0,8 В через резистор 12 (6) (в варианте В - регулируемый) подается на управляющий электрод тиристора, предохраняя его от случайного открытия и определяя рабочую точку. When the normally open contacts of the switching device K (circuit breaker) are closed, alternating current is supplied simultaneously through the power windings I of the differential transformer DT to the load and to the corresponding terminals of the rectifier bridge 20. The smoothing capacitor 17 (4) is charged through a resistor 15 (7) that limits the speed dU / dt the increase in voltage at the anode of the thyristor 13. At the same time, the rectified voltage through the resistor 16 (8) is supplied to the cathode of the thyristor 13. The diode 14 (2) acts as a parametric stabilizer with small losses E and with its anode stable bias voltage at 0.7 - 0.8 V across the resistor 12 (6) (variant B - adjustment) is applied to the control electrode of the thyristor, protecting it from accidental opening and defining the operating point.

При появлении дифференциального тока (утечки) на землю в обмотке II трансформатора ДТ индуктируется напряжение, примерно пропорциональное этому току (через коэффициент передачи трансформатора ДТ). Отрицательная полуволна напряжения обмотки II через П-образный RC фильтр, состоящий из конденсаторов 1 (1) и 3 (2) резистора 2 (1) (входной контур) прикладывается к базе транзистора 9, имеющего свой сверхмаломощный стабилизированный параметрический источник питания (0,0025 Вт), состоящий из стабилитрона 8 и резисторов 6 (3) и 15 (7). Транзистор 9 работает в линейном усилительном режиме с низким входным сопротивлением в широком диапазоне температур окружающей среды, что позволяет обойтись без принятия специальных мер по термокомпенсации изменения его рабочего режима. When a differential current (leakage) occurs to the ground in the winding II of the DT transformer, a voltage is induced that is approximately proportional to this current (through the transfer coefficient of the DT transformer). The negative half-wave of the voltage of the winding II through the U-shaped RC filter, consisting of capacitors 1 (1) and 3 (2) of the resistor 2 (1) (input circuit) is applied to the base of the transistor 9, which has its own ultra-low-power stabilized parametric power supply (0.0025 W), consisting of a zener diode 8 and resistors 6 (3) and 15 (7). Transistor 9 operates in a linear amplifier mode with a low input impedance in a wide range of ambient temperatures, which eliminates the need for special measures to thermally compensate for changes in its operating mode.

Конденсатор 10 (3), подключенный к коллектору транзистора 9, заряжается положительно. Как только напряжение на нем превысит (с учетом напряжения смещения) порог открытия тиристора 13, с небольшой задержкой, определяемой величиной резистора 11 (5), происходит разряд конденсатора 10 через управляющую цепь тиристора 13 (управляющий электрод-катод) и анод-катод диода 14 (2). Тиристор 13 открывается, замыкая цепь питания катушки 21, в свою очередь сдергивающей защелку механизма отключения коммутационного аппарата К. The capacitor 10 (3) connected to the collector of the transistor 9 is charged positively. As soon as the voltage across it exceeds (taking into account the bias voltage) the opening threshold of the thyristor 13, with a small delay determined by the value of the resistor 11 (5), the capacitor 10 is discharged through the control circuit of the thyristor 13 (control electrode-cathode) and the anode-cathode of the diode 14 (2). The thyristor 13 opens, closing the power circuit of the coil 21, which in turn removes the latch of the switching mechanism K.

Регулировка чувствительности (уставки) срабатывания усилителя осуществляется шунтированием (снижением входного сопротивления транзистора 9) регулируемым (или подбираемым) резистором 5 (2). Резистор 7(4) создает небольшое отрицательное смещение на базу транзистора 9, в нормальном режиме шунтируемое низким сопротивлением входного контура, но при обрыве в цепи этого контура и резком повышении входного сопротивления, указанное смещение вызывает автоматическое отключение устройства для защитного отключения (самоконтроль исправности). The sensitivity (settings) of the amplifier operation is adjusted by shunting (by reducing the input resistance of the transistor 9) an adjustable (or selected) resistor 5 (2). Resistor 7 (4) creates a small negative bias to the base of transistor 9, which is normally shunted by the low resistance of the input circuit, but if the circuit of this circuit breaks and the input resistance rises sharply, this bias causes the device to automatically shut off for protective shutdown (self-monitoring).

Конденсаторы 1 (1), 3(2) и резистор 2 (1) формируют частотную передаточную характеристику входного контура, включающего в себя обмотку II трансформатора ДТ; диод 4 (1) шунтирует положительную полуволну сигнала входного контура, резистор 5 (2) - нагрузка входного контура и определяет рабочую точку транзистора 9, резисторы 6 (3), 15 (7) и стабилитрон 8 - параметрический сверхмаломощный стабилизатор напряжения питания транзистора 9, резистор 7 (4) обеспечивает отрицательное смещение на базу транзистора 9 при обрыве цепи входного контура, вызывая отключение устройства для защитного отключения. Capacitors 1 (1), 3 (2) and resistor 2 (1) form the frequency transfer characteristic of the input circuit, which includes the winding II of the DT transformer; diode 4 (1) shunts the positive half-wave of the input circuit signal, resistor 5 (2) - the load of the input circuit and determines the operating point of transistor 9, resistors 6 (3), 15 (7) and zener diode 8 - parametric ultra-low power voltage regulator of transistor 9, resistor 7 (4) provides a negative bias to the base of transistor 9 when the input circuit is broken, causing the device to turn off for protective shutdown.

Конденсатор 10 (3) и резисторы 11 (5) и 12 (6) формируют постоянную времени срабатывания устройства, резисторы 15 (7), 16 (8) и диод 14 (2) формируют отрицательное (запирающее) смещение на управляющем электроде тиристора 13, резистор 15 (7) и конденсатор 17 (4) ограничивают скорость нарастания и пульсации выпрямленного напряжения на аноде тиристора 13 (исключая самопроизвольное его открытие) при подключении устройства к электрической сети и амплитудных всплесках в ней, резисторы 15 (7) и 18 ограничивают ток в катушке 21 электромагнита при открытии тиристора 13, резистор 18 и варистор 19 снимают импульсы перенапряжения, приходящие из электрической сети (например, при грозовых разрядах), повышая устойчивость усилителя А, резистор 22 (10) с кнопкой "Тест" - общепринятая цепь проверки функционирования устройства для защитного отключения. Capacitor 10 (3) and resistors 11 (5) and 12 (6) form the response time constant of the device, resistors 15 (7), 16 (8) and diode 14 (2) form a negative (blocking) bias on the control electrode of the thyristor 13, resistor 15 (7) and capacitor 17 (4) limit the rate of rise and ripple of the rectified voltage at the anode of thyristor 13 (excluding its spontaneous opening) when the device is connected to the electric network and amplitude surges in it, resistors 15 (7) and 18 limit the current in the coil 21 of the electromagnet when opening the thyristor 13, rubber 18 torr and 19 removed varistor overvoltage pulses coming from the electricity network (e.g., by lightning discharges), increasing the resistance of the amplifier A, resistor 22 (10), with the "test" - a common circuit operation verification device for tripping.

Данное изобретение используется в подготавливаемом к производству фирмой Тронлинекс автомате дифференциальном серии АД 12...УЛХЧ (21 модификация). This invention is used in a differential machine of the AD 12 ... ULHCH series (21 modifications) that is being prepared for production by Tronlinex.

Claims

1. A device for protective shutdown in an electric network with a grounded neutral, containing a differential transformer and a coil of an electromagnet disconnecting a switching device when the make contacts are closed, the current from the electric network through the power windings of the differential transformer is supplied to the load and to the corresponding conclusions of the rectifier bridge, characterized in that the secondary winding of the differential transformer is connected by the first terminal to the first terminals of the second capacitor, the second and the third resistors, the cathodes of the first diode, zener diode, and the emitter of the transistor, the second terminal of the differential transformer through a series-connected first resistor is connected to the second terminals of the second capacitor and resistor, the anode of the first diode and the base of the transistor, the first terminals of the fourth capacitor, the seventh are connected to the second terminal of the third resistor , the eighth resistors and the anode of the thyristor, to the cathode of which the second output of the eighth resistor and the anode of the second diode are connected, to the control electrode of the thyristor the first terminal of the sixth resistor, the first terminal of the third capacitor and the collector of the transistor are connected, the second terminal of the sixth resistor is connected to the cathode of the second diode, the second terminals of the third capacitor, fourth resistor, the zener diode anode and the first terminal of the electromagnet coil, the second terminal connected to the negative terminal of the rectifier bridge and the second the output of the fourth capacitor, the second output of the seventh resistor is connected to the positive output of the rectifier bridge, and about mains ninth resistor is connected in series.

2. A device for protective shutdown in an electric network with an earthed neutral containing a differential transformer and an electromagnet coil for switching off the switching apparatus, when the make contacts are closed, the current from the electric network through the power windings of the differential transformer is supplied to the load and to the corresponding conclusions of the rectifier bridge, characterized in which contains the first capacitor connected in parallel to the secondary winding of the differential transformer and connected to the first with the first terminal of the second capacitor, the second and third resistors, the cathodes of the first diode and the zener diode, and the emitter of the transistor, the second terminals of the second capacitor and resistor, the anode of the first diode and the base of the transistor are connected to the second terminal of the first capacitor and the second transistor the output of the third resistor is connected to the first terminals of the fourth capacitor, the seventh, eighth resistors and the thyristor anode, to the cathode of which the second terminal of the eighth resistor and the anode are connected of the second diode, the first terminals of the fifth and sixth resistors are connected to the thyristor control electrode, the second terminal of the fifth resistor is connected to the first terminal of the third capacitor and the collector of the transistor, the second terminal of the sixth resistor is connected to the cathode of the second diode, the second terminals of the third capacitor, fourth resistor, anode of the zener diode and the first terminal of the electromagnet coil, the second terminal connected to the negative terminal of the rectifier bridge and the second terminal of the fourth capacitor, to the positive terminal of the rectifier the second bridge of the seventh resistor is connected, and the ninth resistor is connected in series to one of the arms of the rectifier bridge from the mains.

3. A device for protective shutdown in an electric network with an earthed neutral containing a differential transformer and a coil of an electromagnet disconnecting a switching device, when the make contacts are closed, the current from the electric network through the power windings of the differential transformer is supplied to the load and to the corresponding conclusions of the rectifier bridge, characterized in that the first capacitor is introduced, connected in parallel to the secondary winding of the differential transformer and connected to the first m terminal with the first terminals of the second capacitor and resistor, the cathode of the first diode and the thyristor control electrode, the second terminal of the second capacitor, the anode of the first diode, the second terminal of the eighth resistor, the anode of the second diode and the cathode of the thyristor are connected to the second terminal of the first capacitor through a series-connected first resistor, to the anode of which are connected the first terminals of the seventh and eighth resistors and the fourth capacitor, the second terminal connected to the second terminal of the electromagnet coil and with a negative terminal the rectifier bridge, to the positive terminal of which the second terminal of the seventh resistor is connected, the cathode of the second diode is connected to the second terminal of the second resistor and the first terminal of the electromagnet coil, and the ninth resistor is connected in series to one of the arms of the rectifier bridge from the mains.