RU22273U1

RU22273U1 - Устройство защитного отключения электроустановок в сети с заземленной нейтралью

Info

Publication number: RU22273U1
Application number: RU2001122443/20U
Authority: RU
Inventors: А.И. Пономаренко; н Р.Ц. Мирзо; Р.Ц. Мирзоян
Original assignee: Пономаренко Андрей Иванович; Мирзоян Рафаэль Цолакович
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2002-03-10

Description

2001122443

IHiniiiliilli

-.- - - e. - 8-. .-.,-1 .. V-:, i., -. 2-.. :.-; -

Устройство запщтного отключения электроустановок в сети с заземленной нейтралью.

Полезная модель относится к электротехнике, к классу автоматических устройств защиты людей от поражения электрическим током.

Известные устройства защитного отключения (УЗО) 1.2 содержат параметрический стабилизатор напряжения только для питания измерительной части. Цепь катушки коммутационного аппарата этих УЗО питается от нестабилизированного мостового выпрямителя, что в широком диапазоне изменения сетевого напряжения приводит к нестабильности и ненадежности работы УЗО. Так, при кратковременных понижениях сетевого напряжения происходит самопроизвольное отключение УЗО без автоматического восстановления работоспособности. Для поддержания во включенном состоянии этих УЗО требуется длительное потребление энергии (мощность потребления десятки Ватт).

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемой полезной модели является устройство по патенту 3, которое принято за прототип.

Устройство содержит последовательно включенные дифференциальный датчик тока, пороговый элемент с выходным ключом и узлом питания, катушку независимого расцепителя и выпрямитель.

Недостаток прототипа:

- снижение тока в катущке независимого расцепителя при значительном понижении напряжения сети и, как следствие, ненадежная работа УЗО при отклонениях напряжения сети в широком диапазоне (например 42-220В).

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в том, что устранить недостатки прототипа и предельно простыми средствами с минимальными аппаратными затратами создать устройство защитного отключения, работающее надежно в широком диапазоне напряжения сети.. Решение этой задачи достигается тем, что предложено устройство защитного

отключения, содержащее последовательно включенные дифференциальный датчик тока, пороговый элемент с выходным ключом и узлом питания, катушку независимого расщепителя и двухполупериодный выпрямитель, в отличие от прототипа, сопротивления ветвей двухполупериодного выпрямителя выполнены различными для положительных и отрицательных полупериодов сетевого напряжения, а фазировка подключения обмоток дифференциального датчика тока выполнена с обеспечением последовательности включения с момента срабатывания порогового элемента сначала ветви с большим сопротивлением, а затем ветви с меньщим сопротивлением.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом.

Заявляемое устройство содержит дифференциальный датчик тока 1, пороговый элемент 2 с узлом питания 2.1, собственно пороговым элементом 2.2 и выходным ключом 2.3, катушку независимого расцепителя 3 автоматического выключателя 6 и двухполупериодный выпрямитель 4. Сопротивления ветвей двухполупериодного выпрямителя выполнены различными для положительных и отрицательных полупериодов сетевого напряжения: для положительных полупериодов напряжения на зажиме L относительно зажима N сопротивление ветви определяется суммарным сопротивлением элементов 4.4-3-2.3-4.1, для отрицательных полупериодов на зажиме L относительно зажима N сопротивление ветви определяется сопротивлением элементов 4.3-2.3-3-5-4.2. Как видно из чертежа, сопротивление ветви для отрицательных полупериодов больше сопротивления ветви для положительных полупериодов на величину сопротивления 5.

Фазировка подключения обмоток дифференциального датчика тока 1 показана на чертеже с помощью точек, обозначающих одноименные выводы (например, начало) обмоток. Начало вторичной обмотки подключено к инвертирующему входу порогового элемента 2.2.

2 Работа предложенного УЗО осуществляется следующим образом.

При включении автоматического выключателя 6 подается питание на нагрузку и двухполупериодный выпрямитель 4. При появлении дифференциального тока (тока утечки) со стороны нагрузки на заземленный зажим N, т.е. между зажимами L1 и N срабатывает пороговый элемент 2 и выпрямленное напряжение (ток) подается с помощью ключевого элемента 2.3 на катушку независимого расщепителя 3.

Фазировка подключения обмоток дифференциального датчика тока 1 выполнена так, что с момента срабатывания порогового элемента 3, сначала включается ветвь с большим сопротивлением (4.3-2.3-3-5-4.2) и, если напряжение в сети имеет достаточную величину (больше половины номинального значения), то независимый расцепительЗ отключает нагрузку (защищаемую электрическую цепь) за один полупериод сетевого напряжения (отрицательный потенциал на зажиме L по отношению к зажиму N).

При пониженном напряжении в сети, но представляющим еще опасность для человека, отрицательный полупериод (при большом сопротивлении ветви) независимый расцепитель не сработает. Однако, в следующий (положительный) полупериод сетевого напряжения включится ветвь с меньшим сопротивлением (4.4-3-2.3-4.1), ток катушки 3 увеличивается и независимый расцепитель 3 надежно срабатывает, не смотря на пониженное напряжение сети.

Последовательность включения ветвей выпрямителя определяется тем, что при указанной на чертеже фазировке подключения обмоток 1 пороговый элемент может сработать только при отрицательной полярности напряжения на начале вторичной обмотки ( с учетом инвертирования пороговым элементом 2.2) дифференциального датчика тока 1. Отрицательной полярности на начале вторичной обмотки дифференциального датчика 1 соответствует отрицательная полярность в точке соединения диодов 4.3 и 4.4, что и определяет проводимость ветви 4.3-2.3-3-5-4.2 с большим сопративлением. Таким образом, простыми средствами при малых аппаратных затратах

(дополнительный резистор по сравнению с прототипом) достигается существенное (в два раза) расширение диапазона сетевого напряжения, в котором обеспечивается надежное функционирование УЗО.

Источники информации:

1.SU 609160, НО2Н 3/16, 30/05/78Г.

2.SU 1132322 А, НО2Н 3/16, 30.12.84г.

3.RU 2124794, НО2Н 3/16, 01.10.99г.- прототип.

4

Claims

Устройство защитного отключения электроустановок в сети с заземленной нейтралью, содержащее последовательно включенные дифференциальный датчик тока, пороговый элемент с узлом питания и выходным ключом, катушку независимого расцепителя и двухполупериодный выпрямитель, отличающееся тем, что сопротивления ветвей двухполупериодного выпрямителя выполнены различными для положительных и отрицательных полупериодов сетевого напряжения, а фазировка подключения обмоток дифференциального датчика тока выполнена с обеспечением последовательности включения с момента срабатывания порогового элемента сначала ветви с большим сопротивлением, а затем ветви с меньшим сопротивлением.