RU2449444C1 - Device for protective disconnection of electric installation from alternating current mains - Google Patents
Device for protective disconnection of electric installation from alternating current mains Download PDFInfo
- Publication number
- RU2449444C1 RU2449444C1 RU2011109330/07A RU2011109330A RU2449444C1 RU 2449444 C1 RU2449444 C1 RU 2449444C1 RU 2011109330/07 A RU2011109330/07 A RU 2011109330/07A RU 2011109330 A RU2011109330 A RU 2011109330A RU 2449444 C1 RU2449444 C1 RU 2449444C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrical installation
- module
- electric installation
- motion detection
- protective
- Prior art date
Links
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к защитно-отключающим устройствам, предназначенным для обеспечения безопасности людей при пробое изоляции или прикосновении человека к токоведущим частям электроустановок.The invention relates to electrical engineering, in particular to protective-disconnecting devices designed to ensure the safety of people during breakdown of insulation or when a person touches live parts of electrical installations.
Известно устройство для защитного отключения электроустановки от сети переменного тока, которое принято в качестве прототипа. Устройство содержит измерительный модуль, состоящий из источника постоянного тока, общая шина которого соединена с общей шиной контролируемой электроустановки, параллельно источнику постоянного тока включен резистивный делитель напряжения, средний вывод которого соединен с входом порогового элемента и подключен к участку изоляции токоведущей части контролируемой электроустановки, и коммутационный элемент, через который электроустановка подключена к сети переменного тока (SU 1707683, Н02Н 3/16, 23.01.92).A device for the protective disconnection of an electrical installation from an AC network, which is adopted as a prototype. The device contains a measuring module consisting of a direct current source, the common bus of which is connected to the common bus of the controlled electrical installation, a resistive voltage divider is connected in parallel with the direct current source, the middle terminal of which is connected to the input of the threshold element and connected to the insulation section of the current-carrying part of the controlled electrical installation, and a switching the element through which the electrical installation is connected to an alternating current network (SU 1707683, Н02Н 3/16, 01/23/92).
Известное устройство обладает функциональной безопасностью, достаточной для применения в системах железнодорожной автоматики и телемеханики, отвечающих за безопасность движения поездов.The known device has functional safety sufficient for use in railway automation systems and telemechanics, responsible for the safety of train traffic.
Однако известное устройство, обеспечивающее предотвращение поражения электротоком, не исключает возможность прикосновения к токоведущим частям электроустановки, находящейся во включенном состоянии, при котором возникает незначительное воздействие электротоком и человек, соответственно, может получить психологический стресс. Отключение электроустановки может вызывать сбои в нормальном функционировании связанных с ней, например, систем железнодорожного транспорта.However, the known device that provides for the prevention of electric shock does not exclude the possibility of touching live parts of the electrical installation in the on state, in which there is a slight electric shock and a person, accordingly, may receive psychological stress. Shutting down an electrical installation can cause malfunctions in the normal functioning of associated, for example, railway systems.
Технический результат изобретения заключается в повышении надежности и безопасности электроустановки, питаемой от сети переменного тока.The technical result of the invention is to increase the reliability and safety of electrical installations, powered by an alternating current network.
Технический результат достигается тем, что в устройство для защитного отключения электроустановки от сети переменного тока, содержащее измерительный модуль, состоящий из источника постоянного тока, общая шина которого соединена с общей шиной контролируемой электроустановки, параллельно источнику постоянного тока включен резистивный делитель напряжения, средний вывод которого соединен с входом порогового элемента и подключен к участку изоляции токоведущей части контролируемой электроустановки, и коммутационный элемент, через который электроустановка подключена к сети переменного тока, согласно изобретению введен модуль обнаружения движения в защитной зоне электроустановки и элемент ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами порогового элемента и модуля обнаружения движения в защитной зоне электроустановки, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом коммутационного элемента, входы настройки режимов работы измерительного модуля и модуля обнаружения движения в защитной зоне электроустановки подключены к приемопередающему модулю, соединенному по линии связи с внешней системой мониторинга.The technical result is achieved by the fact that the device for the protective disconnection of the electrical installation from the AC mains contains a measuring module consisting of a direct current source, the common bus of which is connected to the common bus of the controlled electrical installation, a resistive voltage divider is connected in parallel with the direct current source, the middle terminal of which is connected with the input of the threshold element and connected to the insulation section of the current-carrying part of the controlled electrical installation, and a switching element, through which The electrical installation is connected to an alternating current network, according to the invention, a motion detection module in the protective zone of the electrical installation and an OR element are introduced, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the threshold element and the motion detection module in the protective zone of the electrical installation, the output of the OR element is connected to the control input of the switching element, inputs settings of the operating modes of the measuring module and the motion detection module in the protective zone of the electrical installation are connected to the transceiver module, connected th line of communication with an external monitoring system.
На чертеже приведена схема устройства для защитного отключения электроустановки от сети переменного тока.The drawing shows a diagram of a device for the protective disconnection of the electrical installation from the AC mains.
Устройство для защитного отключения электроустановки от сети переменного тока содержит измерительный модуль 1, состоящий из источника 2 постоянного тока, общая шина которого соединена с общей шиной контролируемой электроустановки 3, параллельно источнику 2 постоянного тока включен резистивный делитель 4 напряжения, средний вывод которого соединен с входом порогового элемента 5 и подключен к участку изоляции токоведущей части контролируемой электроустановки 3, через коммутационный элемент 6 электроустановка 3 подключена к сети переменного тока, элемент 7 ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами порогового элемента 5 и модуля 8 обнаружения движения в защитной зоне электроустановки, выход элемента 7 ИЛИ соединен с управляющим входом коммутационного элемента 6, входы настройки режимов работы измерительного модуля 1 и модуля 8 обнаружения движения в защитной зоне электроустановки 3 подключены к приемопередающему модулю 9, соединенному по линии 10 связи с внешней системой 11 мониторинга.The device for protective disconnecting the electrical installation from the AC mains contains a measuring module 1, consisting of a direct current source 2, the common bus of which is connected to the common bus of the controlled electrical installation 3, a resistive voltage divider 4 is connected in parallel with the direct current source 2, the middle terminal of which is connected to the threshold input element 5 and connected to the insulation section of the current-carrying part of the controlled electrical installation 3, through the switching element 6, the electrical installation 3 is connected to a variable current, element 7 OR, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the threshold element 5 and module 8 of the motion detection in the protective zone of the electrical installation, the output of element 7 is connected to the control input of the switching element 6, the input settings of the operating modes of the measuring module 1 and module 8 motion detection in the protection zone of the electrical installation 3 are connected to a transceiver module 9 connected via a communication line 10 with an external monitoring system 11.
Устройство для защитного отключения электроустановки от сети переменного тока работает следующим образом.A device for protective disconnection of an electrical installation from an alternating current main works as follows.
Постоянный ток от источника 2 контрольного постоянного тока протекает через резистивный делитель 4 напряжения и через сопротивления изоляции Rиз относительно заземленной общей шины токоведущих частей электроустановки 3 (например, фаз сети переменного тока с изолированной нейтралью), т.к. сопротивление изоляции Rиз включено параллельно нижнему плечу резистивного делителя 4 напряжения. При снижении сопротивления изоляции за счет ухудшения качества изоляции токоведущих частей электроустановки 1 или за счет прикосновения к токоведущим частям электроустановки 1 тела человека, связанного с землей, через достаточно низкое переходное сопротивление на выходе резистивного делителя 4 напряжения происходит уменьшение величины напряжения постоянного тока, которое фиксируется пороговым элементом 5. С выхода порогового элемента 5 сигнал поступает через элемент 7 ИЛИ на управляющий вход коммутационного элемента 6, который отключает электроустановку 3 от сети переменного тока за время, безопасное с точки зрения защиты человека от поражения электротоком (для сетей 220 в это время должно быть не более 0,5 сек). Перечисленные элементы (2, 4, 5), входящие в модуль 1, расположены рядом или встроены в электроустановку 3 для того, чтобы линии связи не вызывали задержек на срабатывание и не снижали надежность работы этого модуля. Для снижения вероятности прикосновения людей к токоведущим частям электроустановки 3, находящейся под рабочим напряжением, в устройство введен модуль 8 обнаружения движения в защитной зоне электроустановки 3, срабатывающий при обнаружении вторжений в защитное пространство вокруг электроустановки 3. Модуль 8 обнаружения движения вначале вырабатывает предупредительные сигналы для человека, проникшего в защитную зону электроустановки 3. Если человек продолжает приближаться к электроустановке 3, модуль 8 формирует на своем выходе сигнал, поступающий через элемент 7 ИЛИ на управляющий вход коммутационного элемента 6, который отключает электроустановку 3 от сети переменного тока за время, достаточное, чтобы исключить прикосновение человека к токоведущим частям электроустановки 3, находящимся под напряжением, т.е. исключить шоковое воздействие на человека. Если человек покидает защитную зону электроустановки 3 до срабатывания коммутационного элемента 6, то отключение не происходит и тем самым снижается общее количество защитных отключений, чем повышается надежность работы электроустановки 3 и связанных с ней систем.The direct current from the control DC source 2 flows through the resistive voltage divider 4 and through the insulation resistance R from the grounded common bus of the current-carrying parts of electrical installation 3 (for example, phases of the AC mains with isolated neutral), because insulation resistance Riz is connected parallel to the lower arm of the resistive voltage divider 4. When reducing the insulation resistance due to deterioration in the insulation quality of the live parts of electrical installation 1 or by touching the live parts of electrical installation 1 of a human body connected to the ground, a sufficiently low transition resistance at the output of the resistive voltage divider 4 causes a decrease in the DC voltage, which is fixed by the threshold element 5. From the output of the threshold element 5, the signal enters through the element 7 OR to the control input of the switching element 6, which is disabled 3 is the electrical installation from the AC during the time from the viewpoint of safe human protection against electric shock (for networks 220 at this time should be not more than 0.5 sec). The listed elements (2, 4, 5) included in module 1 are located nearby or integrated into electrical installation 3 so that the communication lines do not cause delays in operation and do not reduce the reliability of this module. To reduce the likelihood of people touching the live parts of the electrical installation 3, which is under operating voltage, a motion detection module 8 is inserted into the device in the protective zone of the electrical installation 3, which triggers when intrusions are detected in the protective space around the electrical installation 3. The motion detection module 8 first generates warning signals for a person penetrated into the protective zone of electrical installation 3. If a person continues to approach electrical installation 3, module 8 generates a signal at its output, p coming through the element 7 OR to the control input of the switching element 6, which disconnects the electrical installation 3 from the AC mains for a time sufficient to prevent a person from touching the live parts of the electrical installation 3, which are energized, i.e. exclude shock effects on humans. If a person leaves the protective zone of the electrical installation 3 before the switching element 6 is activated, the shutdown does not occur and thereby reduces the total number of protective shutdowns, which increases the reliability of the electrical installation 3 and its associated systems.
Входы настройки режимов работы измерительного модуля 1 и модуля 8 обнаружения движения в защитной зоне электроустановки 3 подключены к приемопередающему модулю 9, соединенному по линии 10 связи с внешней системой 11 мониторинга. От системы 11 мониторинга в модули 1 и 8 пересылаются параметры настройки их режимов работы. Такими параметрами для модуля 8 являются: выдержка времени на отключение электроустановки 3, минимальные размеры живых существ, вторжение которых контролируется, виды предупредительных сигналов, задание режима обслуживания электроустановки 3, по запросу персонала (например, когда функция обнаружения вторжения временно отключается, а защита от прикосновения человека сохраняется, или же полное отключение электроустановки 3 от источника питания, например, при опасности пожара). Для измерительного модуля 1, например, могут передаваться команды на изменение порога чувствительности к утечке или дистанционный сигнал перезапуска после устранения причины срабатывания защитного отключения. В систему 11 мониторинга по линии 10 связи поступает информация о состоянии модулей устройства и о текущем сопротивлении изоляции. Эта информация позволяет дистанционно выявлять причины срабатывания защитного отключения и предотвращать лишние отключения за счет своевременного устранения чрезмерных утечек через изоляцию цепей электроустановки 3 при профилактическом техническом обслуживании. Если модуль 8 имеет в своем составе видеокамеры, то по линии 10 связи в систему 11 мониторинга передается также информация видеонаблюдения. В модуле 8 обнаружения движения могут быть использованы, в частности, инфракрасные или емкостные детекторы обнаружения присутствия человека, цифровые видеокамеры, связанные с микропроцессорными устройствами обработки сигналов и видеоизображений и передачи цифровой информации по проводным или беспроводным линиям связи в систему мониторинга.The input settings of the operating modes of the measuring module 1 and module 8 motion detection in the protective zone of the electrical installation 3 are connected to the transceiver module 9, connected via line 10 to the external monitoring system 11. From the monitoring system 11, the settings of their operating modes are sent to modules 1 and 8. Such parameters for module 8 are: time delay for shutting down electrical installation 3, minimum sizes of living creatures whose intrusion is controlled, types of warning signals, setting maintenance mode for electrical installation 3, at the request of personnel (for example, when the intrusion detection function is temporarily disabled and protection against touch person is saved, or the complete disconnection of electrical installation 3 from the power source, for example, in case of fire hazard). For measuring module 1, for example, commands can be sent to change the leakage sensitivity threshold or a remote restart signal after eliminating the cause of the trip. The monitoring system 11 receives information about the state of the device modules and the current insulation resistance through the communication line 10. This information allows you to remotely identify the causes of the protective shutdown and prevent unnecessary shutdowns due to the timely elimination of excessive leaks through the insulation of the electrical circuits 3 during preventive maintenance. If module 8 includes video cameras, then video surveillance information is also transmitted through the communication line 10 to the monitoring system 11. In motion detection module 8, in particular, infrared or capacitive detectors for detecting human presence, digital video cameras associated with microprocessor-based devices for processing signals and video images and transmitting digital information via wired or wireless communication lines to a monitoring system can be used.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109330/07A RU2449444C1 (en) | 2011-03-14 | 2011-03-14 | Device for protective disconnection of electric installation from alternating current mains |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109330/07A RU2449444C1 (en) | 2011-03-14 | 2011-03-14 | Device for protective disconnection of electric installation from alternating current mains |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2449444C1 true RU2449444C1 (en) | 2012-04-27 |
Family
ID=46297677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011109330/07A RU2449444C1 (en) | 2011-03-14 | 2011-03-14 | Device for protective disconnection of electric installation from alternating current mains |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2449444C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2685237C2 (en) * | 2014-09-23 | 2019-04-17 | Шнейдер Электрик Эндюстри Сас | Electric protective device for mean voltage with current measurement |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1220047A1 (en) * | 1983-12-19 | 1986-03-23 | Восточный научно-исследовательский нефтегазовый институт по технике безопасности и промсанитарии | Device for indicating dangerous aproaching to current-conducting parts of electric installation |
| SU1707683A1 (en) * | 1988-09-13 | 1992-01-23 | Научно-производственное объединение автоматизации и систем управления на железнодорожном транспорте | Protective gear for disconnecting electric installation from insulated-neutral a c mains |
| RU2158996C2 (en) * | 1999-01-29 | 2000-11-10 | ОАО "Калужский завод транспортного машиностроения" | Device for protection and monitoring of resistance of insulation of electric equipment |
| US7292422B2 (en) * | 2004-11-29 | 2007-11-06 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Occupancy-based circuit breaker control |
-
2011
- 2011-03-14 RU RU2011109330/07A patent/RU2449444C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1220047A1 (en) * | 1983-12-19 | 1986-03-23 | Восточный научно-исследовательский нефтегазовый институт по технике безопасности и промсанитарии | Device for indicating dangerous aproaching to current-conducting parts of electric installation |
| SU1707683A1 (en) * | 1988-09-13 | 1992-01-23 | Научно-производственное объединение автоматизации и систем управления на железнодорожном транспорте | Protective gear for disconnecting electric installation from insulated-neutral a c mains |
| RU2158996C2 (en) * | 1999-01-29 | 2000-11-10 | ОАО "Калужский завод транспортного машиностроения" | Device for protection and monitoring of resistance of insulation of electric equipment |
| US7292422B2 (en) * | 2004-11-29 | 2007-11-06 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Occupancy-based circuit breaker control |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2685237C2 (en) * | 2014-09-23 | 2019-04-17 | Шнейдер Электрик Эндюстри Сас | Electric protective device for mean voltage with current measurement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102332699B (en) | Ground wire safety voltage control system | |
| US11374395B2 (en) | Remote power unit, direct current power system and direct current power system fault detection method | |
| US10012684B2 (en) | Ground fault detection circuit | |
| US9209617B2 (en) | Device and method for preventing arc flashes | |
| CN103560479A (en) | Load circuit fault detection circuit and method applied to breaker reclosing | |
| CN103366490A (en) | Electrical fire early-warning device and electrical fire early-warning method | |
| CN202159961U (en) | Ground wire safe voltage control system | |
| RU2449444C1 (en) | Device for protective disconnection of electric installation from alternating current mains | |
| CN103942868A (en) | Electrified display access control device applied to 35KV electric switch cabinet | |
| CN105655973B (en) | A kind of flexible direct current converter station IGBT valves Room fire prevention measure wavy trajectory | |
| AU2010281335A1 (en) | Electrical installation arrangement | |
| CN103311921B (en) | A kind of power supply entering line switch and bus connection switch interlock connection circuit | |
| CN204835513U (en) | Voltage type arc light protection device | |
| CN204595140U (en) | A kind of interior distribution device ground connection audible-visual annunciator | |
| RU2432654C2 (en) | Wiring device and method of its operation | |
| US9923377B2 (en) | Electrical tester | |
| CN109449879A (en) | A kind of traffic lights earth leakage protective device and its method | |
| CN103278724B (en) | For monitoring the ratio flow module of defect of secondary loop of current transformer in electric system | |
| CN103529349A (en) | Break monitoring device for protection circuit of switch cabinet | |
| KR20150113693A (en) | Apparatus for signal information analysis of railroad crossing | |
| KR101576604B1 (en) | Fire prevention apparatus and method performing thereof | |
| CN203502536U (en) | Switch cabinet protection circuit broken line monitoring device | |
| CN104658151A (en) | High-voltage safety protection control system and method for automatic test platform of indicator | |
| CN107741552B (en) | A kind of intelligent grid fire wall over the ground | |
| CN203966210U (en) | A kind of charged demonstration entrance guard device for 35KV cabinet |