SK26794A3

SK26794A3 - Electronic current protector

Info

Publication number: SK26794A3
Application number: SK26794A
Authority: SK
Inventors: Julius Prislan; Vladimir Kvapil
Original assignee: Julius Prislan; Vladimir Kvapil
Priority date: 1994-03-04
Filing date: 1994-03-04
Publication date: 1995-09-13

Abstract

Prúdový chránič spracováva signál zo sekundárneho vinutia súčtového transformátora (3) v elektronických obvodoch - filtri (5), vstupnom zosilňovači (6), porovnávacích obvodoch (7) a vyhodnocovacej časti (8). Súčtový transformátor (3) je zapojený v sérii s výkonovým spínacím prvkom (2) medzi zdrojom elektrickej energie (1) a elektrickým spotrebičom (4). Súčtovým transformátorom (2) prechádzajú všetky pracovné vodiče elektrického spotrebiča (4).The residual current circuit breaker processes the signal from the secondary winding a summation transformer (3) in electronic circuits - a filter (5), an input amplifier (6), a comparator circuitry (7) and evaluation part (8). additive the transformer (3) is connected in series with the power a switching element (2) between the power source (1) and an electric appliance (4). Charging transformer (2) all electrical work conductors pass the appliance (4).

Description

Elektronické zariadenia, elektrické inštalácie, ochrana neživých častí zariadenia do 1000 V.Electronic equipment, electrical installations, protection of inanimate parts of equipment up to 1000 V.

Charakteristika doterajšieho stavu techniky.Description of the state of the art.

Doteraz používané prúdové chrániče sú založené na mechanickom vyhodnotení rozdielového magnetického poľa indukovaného v sekundárnom vinutí súčtového transformátora. Toto vinutie je pripojené na relé, ktoré pri vypnutí pomocou vhodného pákového prevodu uvolní pružinový systém a rozpojí silové kontakty, ktorými je pripojený chránený spotrebič na zdroj elektrickej energie.Current protectors used to date are based on mechanical evaluation of the differential magnetic field induced in the secondary winding of the sum transformer. This winding is connected to a relay which, when switched off by means of a suitable lever gear, releases the spring system and disconnects the power contacts which connect the protected appliance to the power source.

Vysvetlenie podstaty vynálezu.Explanation of the invention.

Nami navrhovaný elektronický prúdový chránič vyhodnocuje rozdielové magnetické pole, indukované v sekundárnom vinutí súčtového transformátora (3) vplyvom poruchy na chránenom zariadení (4), v elektronických obvodoch ¢5,6,7,8). S elektronickým prúdovým chráničom je možné chrániť zariadenie už od veľkosti poruchového (vybavovacieho) prúdu 1 mA, čo je podstatne menej ako u doteraz vyrábaných mechanických chráničoch.The electronic circuit breaker designed by us evaluates the difference magnetic field induced in the secondary winding of the sum transformer (3) due to the failure of the protected device (4), in the electronic circuits (,6 5,6,7,8). With an electronic residual current device (RCD) it is possible to protect the device from a fault current of 1 mA, which is considerably less than the mechanical rCDs produced so far.

Signál zo súčtového transformátora (3), ktorým prechádzajú všetky pracovné vodiče (v žiadnom prípade nie ochranný vodič), je cez filter (5) privedený do vstupného zosiľňovača (6), ktorého zosilnenie je plynulé nastaviteľné a tým vlasť2.The signal from the sum transformer (3) through which all the working conductors (in no case the protective conductor) pass, is fed through the filter (5) to the input amplifier (6), the amplification of which is infinitely adjustable and thus part2.

ne i citlivosť celého prúdového chrániča.not even the sensitivity of the whole RCD.

Zosilnený signál je privedený do porovnávacích obvodov (7). Tu sa vyhodnocuje, či amplitúda signálu, nesúca informáciu o veľkosti poruchového prúdu, neprekročila nami vopred stanovenú hodnotu, a to samostatne a nezávisle pre kladnú a zápornú polvlnu (REF+ a REF-).The amplified signal is applied to the comparator circuits (7). Here, it is evaluated whether the signal amplitude carrying the fault current information has not exceeded a predetermined value separately and independently for the positive and negative halfwave (REF + and REF-).

Signály z porovnávacích obvodov sa vyhodnocujú v číslicovej časti chrániča (8). Táto obsahuje i ovládacie prvky a ovláda priamo výkonový spínací prvok (2 - relé).The signals from the comparator circuits are evaluated in the digital part of the RCD (8). It also contains controls and directly controls the power switching element (2 - relay).

Prúdový chránič je veľmi rýchly, pretože zachytí už prvú polvlnu poruchového prúdu, ktorá prekročí nami vopred stanovenú hodnotu.The RCD is very fast because it detects the first half-wave of the fault current, which exceeds a predetermined value.

V ovládacej časti chrániča je tlačítko TEST (pre kontrolu správnej činnosti chrániča), ako i tlačítko RESET (pre znovuuvedenie chrániča do činnosti po jeho vypnutí).In the control part of the RCD there is a TEST button (to check the correct operation of the RCD) as well as a RESET button (to restart the RCD after it has been switched off).

Elektronické obvody chrániča sú napájané spred súčtového transformátora (rozumie sa v smere od zdroja ku spotrebiču) . Vlastná energetická spotreba chrániča je zanedbateľná a je možné ho vyhotoviť rovnako pre jednofázový ako i pre trojfázový spotrebič [rozdiel je len v počte vodičov cez súčtový transformátor (3) a v počte silových kontaktov vo vlastnom spínacom prvku (2)].The electronic circuits of the RCD are supplied from the front of the summation transformer (understood from the source to the appliance). The actual power consumption of the RCD is negligible and can be made for both single-phase and three-phase appliances (the difference is only in the number of conductors through the sum transformer (3) and in the number of power contacts in the actual switching element (2)).

Elektronický prúdový chránič má vonkajšie rozmery porovnateľné s doteraz vyrábanými prúdovými chráničmi. Môže byť konštruovaný ako jednoduchý (len ako chránič), alebo kombinovaný, kedy k jeho funkcii chrániča je možné pridať i funkciu ističa. Činnosť chrániča je signalizovaná opticky a vypína vždy všetky pracovné vodiče.The electronic residual current circuit breaker has external dimensions comparable to the previously manufactured residual current circuit breakers. It can be designed as simple (only as a protector) or combined, where it is possible to add a circuit breaker function to its protector function. The operation of the RCD is signaled optically and always switches off all working conductors.

Príklad uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Elektronický prúdový chránič bol vyhotovený a prevádzkovaný pre trojfázový spotrebič - elektrický vykurovací kotol. so zapojením záťaží do hviezdy.The electronic residual current circuit breaker was designed and operated for a three-phase appliance - an electric heating boiler. with the load involved in the star.

Veľkosť trojfázovej záťaže bola 7 kV. Súčtový transformátor obsahoval 4 pracovné vodiče. Citlivosť chrániča bola nastavená na 18 mA.The three-phase load was 7 kV. The sum transformer contained 4 working conductors. Protector sensitivity was set to 18 mA.

V konkrétnom vyhotovení vyhodnocovací obvod ovládal relé, cez ktorého kontakty bol zapojený ovládací obvod cievky stykača. Činnosť a stavy chrániča boli indikované opticky diódami LED.In a particular embodiment, the evaluation circuit controlled a relay through which contacts the contactor coil control circuit was connected. The operation and states of the RCD were indicated optically by LEDs.

Spôsob priemyselnej využiteľnostiMethod of industrial applicability

Elektronický prúdový chránič môže byť použitý v bežných domových a bytových rozvodoch, kde v kombinácii s funkciou ističa môže nahradiť dnes používané mechanické samostatné ističe, a tým zvýšiť stupeň ochrany pred nebezpečným dotykom .The electronic residual current circuit breaker can be used in conventional home and residential wiring where, in combination with the circuit breaker function, it can replace the mechanical breakers used today, thus increasing the degree of protection against dangerous contact.

Ďalej môže byť použitý v zariadeniach zdravotníckej techniky, kde sú zvýšené nároky na ochranu zariadení pred nebezpečným dotykom.Furthermore, it can be used in medical equipment where there is increased demand to protect equipment from dangerous contact.

Môže byť tiež použitý samostatne v jednotlivých elektrických spotrebičoch, zariadeniach a prístrojoch, bez ohľadu na ich výkonovú spotrebu.It can also be used separately in individual electrical appliances, equipment and appliances, regardless of their power consumption.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims

The object of the invention is a device - electronic current protector (Fig. 1), characterized in that the processing and evaluation of the signal carrying the device (from the summation in the electronic circuits) by each luminous fault information in the transformer All states and functions of the RCD are optically signaled and consist of the following elements (blocks):

a) sum transformer (3),

(b) f iter (5);

c) amplifier (6),

(d) comparators (7);

e) evaluation, control and indication circuit (8),

f) power switch (2).

The relationships between the blocks are as follows:

The signal from the secondary winding of the sum transformer (3) is applied to the input amplifier (6) via a filter (5). After it is raised to a suitable level, it is compared in comparators (7) with a preset value of the desired level of protection of the protected device (REF +, REF-). The state of the comparators (7) monitors and evaluates the evaluation circuit (8) which directly controls the power switch (2) (disconnecting the protected appliance (4) from the power supply (1)) and includes the control of the whole device as well as its status indicating circuits and activity.

2)

The object of the invention is a compact protective device, characterized in that it performs the function of both an electronic circuit breaker and an electronic circuit breaker (Fig. 2), wherein the processing and evaluation of signals from sensing transformers [summation (23) and current (24)] circuits, with individually adjustable sensitivity for each half-wave fault current (for RCD) and rated current (for circuit breaker) separately, while all states and functions of the device are signaled optically and consists of the following elements (blocks):

sensing transformers [summing - for electronic current. RCD (23), and current - for the electronic circuit breaker (24)],

(b) filters (26 and 26 '),

(c) amplifiers (27 and 27 ´),

d) comparators (28 and 28 '),

(e) evaluation, control and indication circuitry (29);

f) power switch (22).

The relationships between the blocks are as follows:

The signals from the secondary windings of the sum transformer (23) and the current transformer (24) are fed through the filters (26 and 26 ') to the input amplifiers (27 and 27'). After they are raised to a suitable level, they are compared in comparators (28 and 28 ´) with the preset value of the required level of protection of the protected device (for el. RCD) or with the set value of the rated current (for electronic circuit breaker). The state of the comparators is monitored and evaluated by a common evaluation circuit (29), which directly controls a power switch (22) disconnecting the powered appliance (25) from the power supply (21), and includes control circuits of the whole device as well as circuits indicating its status .