RU82071U1

RU82071U1 - DEVICE FOR PROTECTIVE SHUT-OFF

Info

Publication number: RU82071U1
Application number: RU2008141501/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Никитич Оболенцев; Геннадий Александрович Карташов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Корпорация Электроаппарат"
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2009-04-10

Abstract

Устройство для защитного отключения в электрической сети переменного тока с заземленной нейтралью, содержащее выключатель автоматический с катушкой независимого расцепителя, дифференциальный трансформатор тока, вторичная обмотка которого соединена с входами элемента анализа дифференциального тока и формирования сигнала на отключения автоматического выключателя, и ключ, соединенный выходом с катушкой независимого расцепителя, а управляющим входом - с первым выходом элемента анализа дифференциального тока и формирования сигнала, отличающееся тем, что элемент анализа дифференциального тока и формирование сигнала на отключение автоматического выключателя выполнен на базе транзисторной оптопары для переменного входного сигнала, один вход которой соединен с первым выводом вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока, второй через низкоомный резистор - со вторым выводом вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока и с проводом N, а через высокоомные резисторы - с каждым фазным проводом первичной обмотки дифференциального трансформатора тока, а второй выход оптопары соединен с проводом N.A device for protective shutdown in an electrical AC network with a grounded neutral, comprising a circuit breaker with an independent trip coil, a differential current transformer, the secondary winding of which is connected to the inputs of the differential current analysis element and generating a signal for tripping the circuit breaker, and a key connected to the output by the coil an independent release, and the control input - with the first output of the differential current analysis and signal generation element, about characterized in that the differential current analysis element and the circuit breaker tripping signal is made on the basis of a transistor optocoupler for an alternating input signal, one input of which is connected to the first output of the secondary winding of the differential current transformer, the second through a low-resistance resistor - to the second output of the secondary winding of the differential transformer current and with wire N, and through high-resistance resistors - with each phase wire of the primary winding of the differential transformer, the current And a second output connected to wire optocoupler N.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к автоматическим устройствам защиты людей от поражения электрическим током и защитного отключения электроустановок при отклонении параметров сети от нормы.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to automatic devices for protecting people from electric shock and protective shutdown of electrical installations when the network parameters deviate from the norm.

Известно устройство защитного отключения комбинированное (патент RU №2169422, (22) 2000.05.01, опуб.2001.06.20, МПК Н02Н 3/20), содержащее автоматический выключатель с катушкой независимого расцепителя, дифференциальный трансформатор тока с первичными обмотками по числу питающих проводов сети и вторичной обмоткой, выход которой соединен через последовательную цепь: пороговый элемент - элемент ИЛИ - второй пороговый элемент - одновибратор-интегратор-третий пороговый элемент с ключом воздействия на катушку независимого расцепителя автоматического выключателя.A combined tripping device is known (patent RU No. 2169422, (22) 2000.05.01, publ. 2001.06.06.20, IPC Н02Н 3/20) containing a circuit breaker with an independent trip coil, a differential current transformer with primary windings according to the number of supply wires and a secondary winding, the output of which is connected through a serial circuit: a threshold element — an element OR — a second threshold element — a one-shot integrator — a third threshold element with a key for acting on the coil of an independent circuit breaker of Tell.

Устройство содержит большое количество элементов и органов настроек, что естественно приводит к снижению надежности и повышает энергопотребление.The device contains a large number of elements and settings controls, which naturally leads to a decrease in reliability and increases energy consumption.

Также известно устройство для защитного отключения в электрической сети переменного тока с заземленной нейтралью (патент RU №2124794, (51)6 Н02Н 3/16, (46) 10.01.99, Бюл.№1), содержащее выключатель автоматический с катушкой независимого расцепителя, дифференциальный трансформатор тока с первичными обмотками по числу питающих проводов сети и вторичной обмоткой, выходы которой соединены с пороговым элементом, ключ которого соединен с катушкой независимого расцепителя автоматического выключателя. Это устройство, принятое нами за ближайший аналог, имеет высокое энергопотребление и недостаточную надежность.It is also known a device for protective shutdown in an electrical AC network with a grounded neutral (patent RU No. 2144794, (51) 6 Н02Н 3/16, (46) 10.01.99, Bull.№1), containing an automatic circuit breaker with an independent release coil, differential current transformer with primary windings by the number of supply wires of the network and a secondary winding, the outputs of which are connected to a threshold element, the key of which is connected to the coil of an independent trip unit of the circuit breaker. This device, which we have taken as the closest analogue, has high power consumption and insufficient reliability.

Технический результат от использования заявленной полезной модели - упрощение схемы устройства, снижение энергопотребления, повышение надежности.The technical result from the use of the claimed utility model is to simplify the circuit of the device, reduce power consumption, increase reliability.

Обеспечивается названный технический результат тем, что в устройстве для защитного отключения в электрической сети переменного тока с заземленной нейтралью, содержащем автоматический выключатель с катушкой независимого расцепителя, дифференциальный трансформатор тока, вторичная обмотка которого соединена с элементом анализа дифференциального тока и формирования (выработки) сигнала на включение катушки независимого расцепителя автоматического выключателя, и ключ, выход которого соединен с катушкой независимого расцепителя, а вход - с первым выходом элемента анализа дифференциального тока, последний (т.е. элемент анализа дифференциального тока и формирования сигнала) выполнен на базе транзисторной оптопары для переменного входного сигнала, один вход которой соединен с первым выводом вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока, второй вход - через низкоомный резистор соединен со вторым выводом вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока и проводом N, а через высокоомные резисторы - с каждым фазным проводом первичной обмотки дифференциального трансформатора тока, а второй выход оптопары соединен с проводом N.This technical result is ensured by the fact that in the device for a protective shutdown in an alternating current electric network with a grounded neutral, comprising a circuit breaker with an independent release coil, a differential current transformer, the secondary winding of which is connected to the differential current analysis element and the formation (generation) of the switching signal the coil of the shunt trip of the circuit breaker, and the key, the output of which is connected to the coil of the shunt trip, and the input - with the first output of the differential current analysis element, the last (i.e., the differential current analysis and signal generation element) is made on the basis of a transistor optocoupler for an alternating input signal, one input of which is connected to the first output of the secondary winding of the differential current transformer, the second input through a low-resistance resistor is connected to the second terminal of the secondary winding of the differential current transformer and wire N, and through high-resistance resistors to each phase wire of the primary winding, the differential current transformer, and the second output of the optocoupler is connected to the wire N.

Представленная схема поясняет заявленное техническое решение. Устройство для защитного отключения содержит выключатель автоматический 1 с катушкой независимого расцепителя 2; дифференциальный трансформатор тока 3 с четырьмя первичными обмотками, соединяемыми с фазными А, В, С, и нейтральным N проводами питающей сети, с вторичной обмоткой 4, один вывод которой соединен с первым входом оптопары 5, а второй вывод - с проводом N и через резистор 6 - со вторым входом оптопары и с общей точкой резисторов 7 от фазных проводов; один выход оптопары выведен на N, а второй соединен с управляющим входом ключа 8, второй вход которого соединен с N проводом.The presented scheme explains the claimed technical solution. The device for protective shutdown contains a circuit breaker 1 with an independent release coil 2; differential current transformer 3 with four primary windings connected to the phase A, B, C, and neutral N wires of the supply network, with a secondary winding 4, one terminal of which is connected to the first input of the optocoupler 5, and the second terminal is connected to the wire N and through the resistor 6 - with the second input of the optocoupler and with a common point of the resistors 7 from the phase wires; one optocoupler output is output to N, and the second is connected to the control input of key 8, the second input of which is connected to the N wire.

Устройство работает следующим образом: в дежурном режиме, при отсутствии тока утечки на землю, на выход оптопары 5 поступает напряжение вольт-добавки резистора 6, которое недостаточно для преодоления уровня срабатывания оптопары. Соответственно ключ 8 разомкнут, катушка независимого расцепителя отключена. При появлении дифференциального тока (утечки на землю) в обмотке 4 дифференциального трансформатора 3 индуктируется напряжение, пропорциональное этому току. Это напряжение складывается с напряжением вольт-добавки резистора 6 и при заданном значении дифференциального тока суммарное напряжение становится достаточным для преодоления уровня срабатывания оптопары 5. Соответственно ключ 8 замыкается, включается катушка независимого расцепителя, автоматический выключатель отключается.The device operates as follows: in standby mode, in the absence of a leakage current to the ground, the output of the optocoupler 5 receives the voltage of the volt-additive of the resistor 6, which is insufficient to overcome the level of operation of the optocoupler. Accordingly, the key 8 is open, the coil of the shunt trip is disconnected. When a differential current (earth leakage) occurs in the winding 4 of the differential transformer 3, a voltage proportional to this current is induced. This voltage is added to the voltage of the volt-additive of the resistor 6 and, at a given value of the differential current, the total voltage becomes sufficient to overcome the response level of the optocouple 5. Accordingly, the key 8 closes, the coil of the independent release is turned on, the circuit breaker is turned off.

Claims

A device for protective shutdown in an electrical AC network with a grounded neutral, comprising a circuit breaker with an independent trip coil, a differential current transformer, the secondary winding of which is connected to the inputs of the differential current analysis element and generating a signal for tripping the circuit breaker, and a key connected to the output by the coil an independent release, and the control input - with the first output of the differential current analysis and signal generation element, about characterized in that the differential current analysis element and the circuit breaker tripping signal is made on the basis of a transistor optocoupler for an alternating input signal, one input of which is connected to the first output of the secondary winding of the differential current transformer, the second through a low-resistance resistor - to the second output of the secondary winding of the differential transformer current and with wire N, and through high-resistance resistors - with each phase wire of the primary winding of the differential transformer, the current And a second optocoupler output is connected to conductor N.