RU95433U1

RU95433U1 - COMBINED ELECTRICAL INSTALLATION PROTECTION DEVICE

Info

Publication number: RU95433U1
Application number: RU2010105297/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Александрович Безик; Лариса Межлумовна Маркарянц; Ирина Эдуардовна Алексанян
Priority date: 2010-02-15
Filing date: 2010-02-15
Publication date: 2010-06-27

Abstract

Комбинированное устройство защиты электроустановок, включающее дифференциальный трансформатор, электромагнитный исполнительный орган, ключ, конденсаторы, отличающееся тем, что к средней точке конденсаторов подключена последовательная цепь из стабилитронов и резистора, соединенная с защитным проводником для исключения влияния небольших несимметрий питающего напряжения на уровень срабатывания защиты от поражения электрическим током. A combined device for protecting electrical installations, including a differential transformer, an electromagnetic actuator, a key, capacitors, characterized in that a series circuit of zener diodes and a resistor is connected to the midpoint of the capacitors, connected to a protective conductor to eliminate the influence of small asymmetries of the supply voltage on the level of protection against damage electric shock.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники и предназначено для защиты электроустановок от несимметрии питающего напряжения и обслуживающего персонала от поражения электрическим током.The proposed utility model relates to the field of electrical engineering and is intended to protect electrical installations from asymmetries of supply voltage and maintenance personnel from electric shock.

Известны устройства для защиты электроустановок от несимметрии питающего напряжения. Они представляют собой электромагнитные аппараты или сложные электронные устройства производящие аппаратное сравнение уровня напряжений фаз [1]. Для защиты от токов утечки, обычно, используют УЗО [2].Known devices for protecting electrical installations from asymmetry of the supply voltage. They are electromagnetic devices or complex electronic devices producing hardware-based comparison of the phase voltage level [1]. To protect against leakage currents, usually, RCDs are used [2].

Недостатками электромагнитных устройств защиты является низкая чувствительность, электронных - большая сложность, чувствительность к напряжению питания.The disadvantages of electromagnetic protection devices are low sensitivity, electronic - great complexity, sensitivity to supply voltage.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности является устройство защитного отключения [3], включающее в себя дифференциальный трансформатор тока нулевой последовательности, к вторичной обмотке которого подключено реле, автоматический выключатель, симметричный емкостный блок.The closest to the proposed utility model in technical essence is a residual current device [3], which includes a zero-sequence differential current transformer, to the secondary winding of which a relay, circuit breaker, and a symmetrical capacitive block are connected.

Недостатком такой установки является влияние несимметрий напряжений в линии на уровень срабатывания автоматического выключателя при появлении токов утечки, например при прикосновении человека к токоведущим частям установки. Тем самым возможны ложные срабатывания при совпадении фаз тока утечки и тока протекающего из средней точки конденсаторов в защитный проводник или снижение чувствительности к токам утечки, если фазы токов противоположны.The disadvantage of this installation is the influence of voltage asymmetries in the line on the level of operation of the circuit breaker when leakage currents occur, for example, when a person touches the live parts of the installation. Thus, false alarms are possible when the phases of the leakage current coincide with the current flowing from the midpoint of the capacitors to the protective conductor or decrease the sensitivity to leakage currents if the phases of the currents are opposite.

Полезная модель решает задачу повышения надежности защиты персонала от поражения электрическим током при использовании комбинированного устройства защиты.The utility model solves the problem of increasing the reliability of personnel protection from electric shock when using a combined protection device.

Поставленный технический результат достигается тем, что в предложенном устройстве средняя точка конденсаторов соединена с защитным проводником через цепь, состоящую из последовательно соединенных резистора и стабилитронов. При появлении тока утечки, протекающего из фазного провода в землю или защитный проводник, во вторичной обмотке дифференциального трансформатора появляется напряжение, которое подается на электромагнитный исполнительный орган, отключающий электроустановку от сети. При неравенстве напряжений в фазах в средней точке конденсаторов появляется напряжение нулевой последовательности. Если напряжение нулевой последовательности превышает напряжение стабилизации стабилитронов, появляется ток в защитном проводнике, что равносильно току утечки, появляется напряжение на выходе дифференциального трансформатора и электроустановка отключается от сети. При незначительной разнице величин напряжений в фазах напряжение нулевой последовательности меньше напряжения стабилизации стабилитрона, ток через него не протекает.The technical result is achieved by the fact that in the proposed device, the midpoint of the capacitors is connected to the protective conductor through a circuit consisting of a series-connected resistor and zener diodes. When a leakage current flows from the phase wire to the ground or the protective conductor, a voltage appears in the secondary winding of the differential transformer, which is supplied to the electromagnetic actuator, which disconnects the electrical installation from the network. In case of phase voltage inequality, a zero sequence voltage appears at the midpoint of the capacitors. If the voltage of the zero sequence exceeds the stabilization voltage of the zener diodes, a current appears in the protective conductor, which is equivalent to the leakage current, a voltage appears at the output of the differential transformer and the electrical installation is disconnected from the network. With an insignificant difference in the values of voltages in the phases, the voltage of the zero sequence is less than the stabilization voltage of the zener diode, current does not flow through it.

Таким образом, исключается влияние небольших несимметрий напряжений в фазах на работу дифференциального трансформатора, что повышает надежность его работы при защите от поражения электрическим током.Thus, the influence of small voltage asymmetries in phases on the operation of the differential transformer is excluded, which increases the reliability of its operation when protecting against electric shock.

Указанные существенные признаки обеспечивают появление у заявленного устройства защиты электроустановок новых свойств, отличных от прототипа. Это соединение средней точки конденсаторов к защитному проводнику через последовательно соединенные стабилитроны и резистор. Это отличие ведет к достижению поставленной цели, что является доказательством их существенности.These essential features ensure the appearance of the claimed device protection electrical installations of new properties that are different from the prototype. This is the connection of the midpoint of the capacitors to the protective conductor through series-connected zener diodes and a resistor. This difference leads to the achievement of the goal, which is a proof of their materiality.

Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критерию «существенные отличия» и обеспечивает достижение положительного эффекта, обозначенного целью полезной моделиThus, the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences" and ensures the achievement of the positive effect indicated by the purpose of the utility model

Других известных технических решений с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.The other known technical solutions with similar significant features by the applicant were not found.

На фиг.1 схематично изображено предлагаемое комбинированное устройство защиты.Figure 1 schematically shows the proposed combined protection device.

Устройство состоит из катушек 1, 2, 3, 4, необходимых для контроля тока утечки, вторичной обмотки 6, сердечника 5, образующих трансформатор тока нулевой последовательности; электромагнитного исполнительного механизма Y, механически связанного с ключом К; конденсаторов C1, C2, С3, резистора R1, стабилитронов V1, V2.The device consists of coils 1, 2, 3, 4, necessary for monitoring the leakage current, the secondary winding 6, the core 5, forming a zero-sequence current transformer; an electromagnetic actuator Y mechanically coupled to key K; capacitors C1, C2, C3, resistor R1, zener diodes V1, V2.

Устройство работает следующим образом. При появлении тока утечки, протекающего из фазного провода в землю или защитный проводник, во вторичной обмотке 6 дифференциального трансформатора появляется напряжение, которое подается на электромагнитный исполнительный орган Y, отключающий электроустановку от сети ключом К. При неравенстве напряжений в фазах в средней точке конденсаторов C1, C2, С3 появляется напряжение нулевой последовательности. Если напряжение нулевой последовательности превышает напряжение стабилизации стабилитронов V1, V2, появляется ток в защитном проводнике РЕ, что равносильно току утечки. Это приводит к появлению напряжения на выходе трансформатора тока нулевой последовательности и отключению электроустановки от сети. При незначительной разнице величин напряжений в фазах напряжение нулевой последовательности меньше напряжения стабилизации стабилитронов V1, V2, ток через них не протекает.The device operates as follows. When a leakage current flows from the phase wire to the ground or the protective conductor, a voltage appears in the secondary winding 6 of the differential transformer, which is supplied to the electromagnetic actuator Y, which disconnects the electrical installation from the network with key K. If the phase voltage is not equal at the midpoint of capacitors C1, C2, C3 zero sequence voltage appears. If the zero sequence voltage exceeds the stabilization voltage of the Zener diodes V1, V2, a current appears in the protective conductor PE, which is equivalent to the leakage current. This leads to the appearance of voltage at the output of the zero-sequence current transformer and disconnection of the electrical installation from the network. With an insignificant difference in the values of the voltages in the phases, the voltage of the zero sequence is less than the stabilization voltage of the Zener diodes V1, V2, current does not flow through them.

Таким образом, незначительная несимметрия питающего напряжения не влияет на уровень срабатывания защиты от поражения электрическим током, что повышает надежность защиты.Thus, a slight asymmetry of the supply voltage does not affect the level of operation of the protection against electric shock, which increases the reliability of the protection.

Источники информации.Information sources.

1) Шичков Л.П. Электрический привод. - М.: Колос, 2006.1) Shichkov L.P. Electric drive. - M .: Kolos, 2006.

2) Монаков В.К. УЗО. Теория и практика. - М.: Энергосервис, 2007. - 368 с.2) Monakov V.K. RCD Theory and practice. - M .: Energoservice, 2007 .-- 368 p.

3) Патент РФ №2246160 С1, Устройство защитного отключения / Халин Е.В., Коструба С.И.3) RF patent №2246160 C1, Protective shutdown device / Khalin E.V., Kostruba S.I.

Claims

A combined device protection device for electrical installations, including a differential transformer, an electromagnetic actuator, a key, capacitors, characterized in that a zener diode and a series circuit connected to the midpoint of the capacitors are connected to the protective conductor to eliminate the influence of small asymmetries of the supply voltage on the level of protection against damage electric shock.