SK5538Y1 - Device for automatic continuity measuring of protective conductor PEN a PE - Google Patents

Device for automatic continuity measuring of protective conductor PEN a PE Download PDF

Info

Publication number
SK5538Y1
SK5538Y1 SK81-2009U SK812009U SK5538Y1 SK 5538 Y1 SK5538 Y1 SK 5538Y1 SK 812009 U SK812009 U SK 812009U SK 5538 Y1 SK5538 Y1 SK 5538Y1
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
pen
conductor
protective conductor
control unit
power supply
Prior art date
Application number
SK81-2009U
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK812009U1 (en
Inventor
Jan Voskar
Marek Pipa
Original Assignee
Jan Voskar
Marek Pipa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jan Voskar, Marek Pipa filed Critical Jan Voskar
Priority to SK81-2009U priority Critical patent/SK5538Y1/en
Publication of SK812009U1 publication Critical patent/SK812009U1/en
Priority to PCT/SK2010/050015 priority patent/WO2011014132A1/en
Publication of SK5538Y1 publication Critical patent/SK5538Y1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/10Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to mechanical injury, e.g. rupture of line, breakage of earth connection
    • H02H5/105Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to mechanical injury, e.g. rupture of line, breakage of earth connection responsive to deterioration or interruption of earth connection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/04Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
    • H02H3/044Checking correct functioning of protective arrangements, e.g. by simulating a fault

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

The technical solution relates to device for automatic measuring the connection of the protective conductor (PEN) and (PE). Described technical solution consists of two devices. The first device (PENCE) is designed for automatic detection of connection of the protective conductor (PEN), namely from the source, i. e. from transformer to the distribution point (PEN) of the conductor by the measuring current transformer (MTP). Second additional device (ENCE) automatically detects connection of the protective conductor (PE) from the point of sharing the conductor (PEN) in distributor to the end appliance in the electrical installation, in network (TNC-S). The current use of the device (PENCE) and (ENCE) covers the control of the connection of the protective conductor from the power source, i. e. from the transformer to the appliance.

Description

Opisované technické riešenie pozostáva z dvoch zariadení. Prvé zariadenie PENCE je navrhnuté pre automatické zisťovanie spojitosti ochranného vodiča PEN v distribučných rozvodoch elektrickej energie, ktoré sú vyhradenými technickými zariadeniami elektrickými, a to od zdroja t. j. od transformátora po bod rozdelenia PEN vodiča na samostatný vodič N a samostatný vodič PE v rozvádzači v elektroinštalácii v sieti TNC resp. TNC-S. Druhé doplňujúce zariadenie ENCE, automaticky zisťuje spojitosť ochranného vodiča PE od bodu rozdelenia vodiča PEN v rozvádzači po koncový spotrebič v elektroinštaláciách, v sieti TNC-S resp. TNS, hlavne v zásuvkových obvodoch, a v obvodoch predmetov I. (prvej) triedy. Súčasné použitie zariadení PENCE a ENCE tak pokrýva kontrolu spojitosti ochranného vodiča od zdroja elektrickej energie t. j. od transformátora až po spotrebič. Poznámka: Predmety I. triedy sú elektrické predmety, u ktorých je predpísaná ochranná svorka, a u ktorých sa na ochranu pred úrazom elektrickým prúdom používa ochranný vodič.The described technical solution consists of two devices. The first PENCE device is designed to automatically detect the continuity of the PEN protective conductor in the power distribution lines, which are dedicated electrical equipment from source t. j. from the transformer to the dividing point of the PEN conductor into a separate N conductor and a separate PE conductor in the switchgear in the TNC resp. TNC-S. The second additional ENCE device automatically detects the continuity of the PE protective conductor from the point of distribution of the PEN conductor in the switchgear to the end consumer in the electrical installations, TNC-S network, or the network. TNS, especially in socket circuits and in circuits of objects of the first (first) class. The simultaneous use of the PENCE and ENCE devices therefore covers the continuity check of the protective conductor from the power source t. j. from transformer to appliance. Note: Class I articles are electrical articles for which a protective terminal is prescribed and for which a protective conductor is used to protect against electric shock.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V súčasnosti nie je nám známe zariadenie, ktoré by automaticky meralo spojitosť ochranného vodiča PEN aPE.At present, we are not aware of a device that would automatically measure the continuity of a PEN aPE protective conductor.

Cez normu IEC 60364-6: 2006 a harmonizačný dokument HD 60364-6 bola prevzatá harmonizovaná STN 33 2000-6 časť 6: Revízia, ktorá uvádza v čl. 61.3.2 (spoločná modifikácia s medzinárodnou normou) - Spojitosť vodičov - v odseku a) Musí sa vykonať skúška spojitosti na ochranných vodičoch vrátane vodičov na ochranné pospájanie a vodičov na doplnkové pospájanie. Revízny technik môže overiť spojitosť ochranného vodiča PEN a PE napr. meraním impedancie (odporu) ochranného vodiča špeciálnymi meračmi odporu vodičov, resp. základnými meracími prístrojmi čo je ale technicky náročné, niekedy pre veľké vzdialenosti nerealizovateľné.In accordance with IEC 60364-6: 2006 and the harmonization document HD 60364-6, the harmonized STN 33 2000-6 Part 6: Revision referred to in Art. 61.3.2 (joint modification with international standard) - Continuity of conductors - in paragraph (a) Continuity test shall be carried out on protective conductors including protective conductor conductors and supplementary conductor conductors. The inspection technician can verify the continuity of the PEN and PE protective conductor, e.g. by measuring the protective conductor impedance (resistance) with special conductor resistance meters, resp. which is technically demanding, sometimes impossible for long distances.

Revízie elektrických zariadení sú vykonávané pri uvedení zariadenia do prevádzky (východisková revízia resp. východisková odborná prehliadka a odborná skúška) a opakovane v predpísaných termínoch v závislosti od druhu objektu, v ktorom je elektroinštalácia umiestená a v závislosti od vonkajších vplyvov v rozmedzí od 1/2 roka do 5 rokov. V období pred požadovanou východiskovou revíziou napr. po montáži, oprave, rekonštrukcii, modernizácii a medzi opakovanými revíziami môže dôjsť k prerušeniu ochranného vodiča PEN alebo PE a následne k vzniku nebezpečného stavu v elektroinštalácii t. j. k možnosti úrazu elektrickým prúdom.Inspections of electrical equipment are carried out when the equipment is put into operation (initial revision or initial expert inspection and expert examination) and repeatedly in the prescribed terms depending on the type of object in which the wiring is located and depending on external influences within 1/2 year up to 5 years. In the period before the required baseline revision eg. after installation, repair, reconstruction, modernization and between repeated revisions, the PEN or PE protective conductor may be interrupted and a dangerous condition in the electrical installation may occur. j. to the possibility of electric shock.

(Stali sa prípady, keď pri prerušení ochranného vodiča došlo k zničeniu elektrického zariadenia, v horšom prípade k smrteľnému úrazu).(There have been instances where electrical equipment has been destroyed when the protective conductor has been interrupted or, in the worst case, fatal injury).

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom pri prerušení ochranného vodiča je zvýšené, pretože elektrické zariadenie môže byť schopné prevádzky ale najrozšírenejšia ochrana pred úrazom elektrickým prúdom neživých častí -samočinným odpojením od napájania nie je účinná.The risk of electric shock when the protective conductor is interrupted is increased because the electrical equipment may be capable of operating, but the most widespread protection against electric shock to inanimate parts - self-disconnection from the power supply is not effective.

Hlavne sa jedná o objekty, kde elektrickú energiu (elektroinštaláciu) používajú osoby bez elektrotechnickej kvalifikácie, laici, a tým je zvýšený predpoklad úrazu elektrickým prúdom.These are mainly objects where electrical energy (wiring) is used by persons without electrotechnical qualifications, laymen, and thus there is an increased presumption of electric shock.

Pri prerušení ochranného vodiča PEN alebo PE nie je zabezpečená ochrana pred úrazom elektrickým prúdom samočinným odpojením od napájania a sú ohrozené aj funkcie zariadení na doplnkovú ochranu pred úrazom elektrickým prúdom - prúdových chráničov a tiež prepäťových ochrán pre ochranu zariadení pred prepätím v závislosti od konfigurácie elektroinštalácie.If the PEN or PE protective conductor is interrupted, there is no protection against electric shock by self-disconnection from the power supply, and the functions of supplementary protection against electric shock - residual current circuit breakers and overvoltage protections are also endangered.

Predkladané technické riešenie zariadenia ENCE a PENCE pozri výkres č. 4 sú zariadenia, ktoré obsahujú elektrické a elektronické prvky obsiahnuté v jednotlivých častiach zariadení. Zariadenie ENCE pozri výkres č. 1 obsahuje napájači zdroji NZE, generátor impulzov GIE, v meracie bloky MBE, riadiaca jednotka RJE a signalizačná jednotka S JE, a v zariadení PENCE pozri výkres č. 3, blok istenia BI, usmerňovač U, napájači zdroji NZ, záložný zdroj A, meracie obvody MO, pomocné obvody meracieho transformátora prúdu POMTP, merací transformátor prúdu MTP, riadiaca jednotka RJ a signalizačná jednotka SJ Využitie tohto technického riešenia je navrhnuté pre automatické zisťovanie spojitosti ochranného vodiča PEN (zariadením PENCE) a PE (zariadením ENCE) v sieti TN-C-S resp. TNS, v rozvádzačoch a elektrických obvodoch umiestených v rozvode elektrickej energie. Automaticky zisťovať spojitosť ochranného vodiča v tomto prípade znamená, že je možné nastaviť dobu ako často sa má spojitosť ochranného vodiča kontrolovať (napr. raz za minútu, hodinu, 24 hodín a pod.) v závislosti od doby používania hlavne predmetov I. triedy.The present technical solution of ENCE and PENCE devices see drawing no. 4 are devices containing electrical and electronic components contained in individual parts of the device. ENCE device see drawing no. 1 contains NZE power supply units, GIE pulse generator, MBE measuring blocks, RJE control unit and NPP S signaling unit, and in PENCE, see drawing no. 3, fuse block BI, rectifier U, power supply NZ, backup power supply A, measuring circuits MO, auxiliary circuits of POMTP current transformer, MTP current transformer, RJ control unit and SJ signaling unit The use of this technical solution is designed for automatic continuity detection protective conductor PEN (PENCE device) and PE (ENCE device) in TN-CS resp. TNS, in switchboards and electrical circuits located in the power distribution. Automatically detecting the continuity of the protective conductor in this case means that it is possible to set the time how often the continuity of the protective conductor should be checked (eg once per minute, hour, 24 hours, etc.) depending on the period of use of mainly Class I items.

Zariadenie ENCE je zložené z napájacieho zdroja NZE obsahujúceho aj záložný zdroj - akumulátor (s autonómnosťou podľa potreby), generátora impulzov GIE, dvoch meracích blokov MBE1 a MBE2, riadiacejThe ENCE device consists of an NZE power supply unit including a back-up power supply - a battery (with autonomy as needed), a GIE pulse generator, two MBE1 and MBE2 measuring blocks, controlling

SK 5538 Υ1 jednotky RJE obsahujúcej hlavne komparátory a mikroprocesor a signalizačnej jednotky SJE obsahujúcej signalizačné prvky. Podstata automatického merania spojitosti ochranného vodiča PE spočíva vo vysielam impulzov v zmysle STN EN 61557 (IEC 61557) cez ochranný vodič a stredný vodič a ich identifikáciu, z ktorého smeru sa impulzy vracajú, prostredníctvom meracích transformátorov prúdu a vyhodnotenie týchto impulzov prostredníctvom mikroprocesora umiesteného v riadiacej jednotke RJE. Po detekcii impulzov a vyhodnotení stavu ochranného vodiča mikroprocesorom je signalizovaný stav spojitosti ochranného vodiča a ochranného pospájania, svietením zelenej LED diódy. V prípade prerušenia ochranného pospájania ale neprerušeného ochranného vodiča bude trvalé svietiť červená LED dióda a znieť súvislá prenikavá zvuková signalizácia signalizujúca tak hroziaci nebezpečný stav a v prípade prerušeného ochranného vodiča bude prerušovane svietiť červená LED dióda a zapne sa prerušovaná prenikavá zvuková signalizácia signalizujúca nebezpečný stav, čím upozorní obsluhu (používateľa) elektrických zariadení, že v práci s elektrickými zariadeniami hlavne I. triedy sa nesmie pokračovať.551 RJE unit containing mainly comparators and microprocessor and SJE signaling unit containing signaling elements. The essence of automatic PE continuity measurement consists in sending pulses according to STN EN 61557 (IEC 61557) through the protective conductor and the middle conductor and their identification from which direction the pulses return by means of current transformers and evaluation of these pulses by microprocessor placed in the control RJE unit. After the pulses are detected and the protective conductor status is evaluated by the microprocessor, the status of the protective conductor and protective connection is signaled by the green LED. In the event of an interruption of the protective connection but an uninterrupted protective conductor, the red LED will be permanently lit and a continuous, audible beep will sound to indicate an imminent dangerous condition and, in the case of an interrupted protective conductor the operator (user) of electrical equipment that work with electrical equipment, especially Class I, must not be continued.

Napájanie zariadenia ENCE v trojvodičovej sústave je jednofázové pozri výkres Č. 1, v päťvodičovej sústave môže byť jednofázové alebo trojfázové pozri výkres č. 2. Trojfázové napájanie zvyšuje spoľahlivosť napájania a súčasnú kontrolu prerušenia niektorej z fáz.The power supply of the ENCE in the three-wire system is single-phase, see drawing no. 1, the five-conductor system may be single-phase or three-phase, see drawing no. 2. Three-phase power supply increases the reliability of the power supply while checking the interruption of one of the phases.

Testovacie tlačítko „TT“ je súčasťou riadiacej jednotky RJE a slúži na spustenie testu spojitosti ochranného vodiča a ochranného pospájania v ľubovoľnom čase, hlavne pri začatí používania elektrických predmetov triedy I. napr, práčky, a pod. Po vykonaní testu spojitosti zariadenie ENCE ukáže používateľovi elektrického predmetu či je zariadenie pripojené na ochranný vodič a môže sa bezpečne používať.The test button “TT” is a part of the RJE control unit and is used to start the continuity test of the protective conductor and protective bonding at any time, especially when starting to use Class I electrical objects, eg washing machines, etc. After the continuity test, the ENCE shows the user of the electrical object that the device is connected to a protective conductor and can be used safely.

Doporučujeme zabezpečiť ochranu zariadenia ENCE proti prepätiu prepäťovou ochranou triedy D (IV).We recommend ensuring the ENCE is protected against overvoltage with class D (IV) overvoltage protection.

Zariadenie ENCE navrhujeme používať priamo v zásuvkových obvodoch (t. j. priamo v zásuvkách) a hlavne v obvodoch spotrebičov (t. j. priamo v spotrebičoch) predmetov I. (prvej) triedy, ako napr. práčky, umývačky riadu, chladničky, mrazničky, elektrické vykurovacie telesá, ohrievače vody a žehličky v domácnostiach, chladničky, mrazničky v reštauračných zariadenia, počítače v kanceláriách, počítače a motory vo výrobných prevádzkach.We propose to use the ENCE device directly in the socket circuits (i.e. directly in the sockets) and in particular in the circuits of appliances (i.e. directly in the appliances) of I. (first) class objects, such as for example. washing machines, dishwashers, refrigerators, freezers, electric heaters, water heaters and irons in households, refrigerators, freezers in restaurant facilities, office computers, computers and engines in production plants.

Zariadenie PENCE obsahuje: Napájači zdroj NZ, ktorý zabezpečuje napájanie riadiacich a pomocných obvodov a nabíjanie záložného akumulátora A. Akumulátor A sa v prevádzke priebežne dobíja a pri výpadku napájania alebo prerušení vodiča PEN zabezpečuje napájanie riadiacej a signalizačnej jednotky. Autonómnosť napájania zariadenia danú kapacitou akumulátora je potrebné stanoviť individuálne podľa druhu prevádzky, kde bude zariadenie použité. Odporúčame však minimálne 6h. Napájači zdroj je riešený ako galvanický oddelený, pričom jeho primárny neutrálny bod je možné z dôvodu zvýšenia bezpečnosti v prípade detekovaného prerušenia PEN vodiča prostredníctvom elektronického vysokoimpedančného spínacieho obvodu rozpojiť riadiacim signálom z riadiacej jednotky.The PENCE device includes: NZ power supply, which provides power to the control and auxiliary circuits and to charge the backup battery A. Battery A is continuously recharged during operation and provides power to the control and signaling unit in the event of a power failure or interruption. The autonomy of the power supply of the device given the battery capacity must be determined individually according to the type of operation where the device will be used. However, we recommend at least 6h. The power supply is designed as a galvanic isolated, its primary neutral point can be disconnected by a control signal from the control unit in order to increase safety in case of detected PEN wire interruption by means of an electronic high impedance switching circuit.

Spôsob vyhodnocovania spojitosti PEN vodiča je nasledovný: Fázové napätia sú jednocestne usmernené v usmerňovači U. Kladné a záporné polvlny sú vyhodnocované oddelene. Meracím odporovým deličom v MO pri pripojení napätia (prostredníctvom elektronického spínacieho prvku) preteká merací prúd (v zmysle STN EN 61557, IEC 61557), ktorý na deliči vytvára úbytok napätia, vyhladzovaný kondenzátorom. Toto napätie sa v komparátore porovnáva s referenčnou hodnotou a vyhodnotený logický výstup tejto operácie spracúva riadiaca jednotka RJ.The method of evaluating the continuity of the PEN conductor is as follows: Phase voltages are rectified in the rectifier U in one way. Positive and negative half-waves are evaluated separately. The measuring resistance divider in the MO at voltage connection (via an electronic switching element) flows the measuring current (according to STN EN 61557, IEC 61557), which generates a voltage drop on the divider, smoothed by the capacitor. This voltage is compared with the reference value in the comparator and the evaluated logical output of this operation is processed by the control unit RJ.

Merací transformátor prúdu MTP musí byť dimenzovaný podľa parametrov rozvádzača v ktorom je zapojený. V sekundárnom obvode v POMTP, meracieho transformátora, vzhľadom na potrebu vyhodnocovania relatívne malých prúdov, je potrebné zabezpečiť dostatočnú rozlišovaciu schopnosť vyhodnocovacieho obvodu v rozsahu hodnôt i samotného meracieho prúdu spojitosti vodiča PEN (pri záťažou nezaťaženom vodiči PEN). Súčasne je potrebné, aby obvod zniesol i plné zaťaženie (od záťaže), pričom rozlišovať absolútnu hodnotu prúdu je potrebné iba v rozsahu potrebnom pre vyhodnotenie meracieho prúdu. Merací transformátor prúdu MTP je v obvode použitý pre potreby zistenia trasy uzavretia meracieho prúdu a to z napájania:The MTP current transformer must be dimensioned according to the parameters of the switchgear in which it is connected. In the secondary circuit in the POMTP, the measurement transformer, due to the need to evaluate relatively small currents, it is necessary to provide sufficient resolution of the evaluation circuit within the range of values and the current of the PEN continuity itself (under unloaded PEN wire). At the same time, the circuit must also bear the full load (from the load), while distinguishing the absolute value of the current is only necessary to the extent necessary to evaluate the measuring current. The MTP current transformer is used in the circuit for the purpose of determining the path of the closing of the measuring current from the power supply:

1. PEN vodičom ku zdroju napájania,1. PEN conductors to the power supply,

2. do miestneho uzemnenia PEN vodiča,2. to the local ground of the PEN of the driver;

3. do vyvedených PEN vodičov,3. PEN conductors,

Pre správnu funkciu zariadenia má byť teda MTP zapojený (z pohľadu od zdroja napájania - napr. transformátora) pred bodom rozdelenia a miestneho uzemnenia a pripojenia tohto zariadenia na vodič PEN.For proper operation of the device, the MTP should be connected (from the point of view of the power supply - eg transformer) before the point of division and local grounding and connection of this device to the PEN wire.

Riadiaca jednotka RJ zabezpečuje pripájanie meracieho obvodu v požadovaných intervaloch, vyhodnocuje merací prúd, jeho trasu uzatvárania sa a v prípade detekcie rozpojenia PEN vodiča a poruchy napájania riadi signalizačnú jednotku. Súčasťou riadiacej jednotky je aj testovacie tlačítko „TT“, ktoré slúži na spustenie testu spojitosti ochranného vodiča a ochranného pospájania v ľubovoľnom čase.The control unit RJ ensures connection of the measuring circuit at required intervals, evaluates the measuring current, its closing path and controls the signaling unit in case of PEN disconnection of the conductor and power failure. The control unit also includes a test button "TT", which is used to run the test of continuity of the protective conductor and protective bonding at any time.

Signalizačná jednotka S J signalizuje bezpečné a poruchové stavy zvukovou a svetelnou signalizáciou. V prípade neprerušeného PEN vodiča svieti zelená LED dióda. Ak je vyhodnotené prerušenie PEN vodiča, bliká červená LED dióda a znie výrazný prenikavý prerušovaný zvukový signál. V prípade poruchy napájacieho zdroja bude červená LED dióda svietiť a bude znieť trvalý zvukový signál.The signaling unit S J signals the safe and fault states by sound and light signaling. In case of an uninterrupted PEN wire, the green LED lights up. If the PEN wire break is evaluated, the red LED flashes and a strong, intermittent intermittent beep sounds. In the event of a power failure, the red LED will light and a continuous beep will sound.

SK 5538 ΥΙSK 5538

Automaticky zisťovať spojitosť ochranného vodiča PEN v tomto prípade znamená, že je možné nastaviť dobu ako často sa má spojitosť ochranného vodiča kontrolovať (napr. raz za minútu, hodinu, 24 hodín a pod.) v závislosti od doby používania predmetov 1. triedy.In this case, the automatic detection of PEN continuity means that it is possible to set how often the continuity of the protective conductor should be checked (eg once per minute, hour, 24 hours, etc.) depending on the duration of use of Class 1 items.

Zariadenie PENCE je určené na použitie v NN sieťach TNC, resp. TNC-S, kde má plniť úlohu automatickej prevádzkovej priebežnej kontroly spojitosti prívodného vodiča PEN.The PENCE device is intended for use in the TNC's low-voltage networks. TNC-S, where it is to perform the task of automatic operational continuous check of continuity of the PEN supply conductor.

V kovových rozvodných a istiacich skriniach distribučného rozvodu elektrickej energie, vzhľadom na skutočnosť, že sú umiestené na verejne prístupných miestach a majú k nim prístup osoby bez elektrotechnickej kvalifikácie, laici, je zvýšený predpoklad úrazu elektrickým prúdom. Pri prerušení ochranného vodiča PEN, za miestom prerušenia PEN vodiča nie je zabezpečená ochrana pred úrazom elektrickým prúdom samočinným odpojením od napájania a na neživé časti kovových rozvodných a istiacich skríň a spotrebičov I. triedy v nadväzujúcich elektroinštaláciách sa môže dostať fázové napätie.There is an increased risk of electric shock in metal distribution and protection cabinets of the electricity distribution network, given the fact that they are placed in publicly accessible places and are accessible to non-electrically qualified persons, laymen. If the PEN protective conductor is interrupted, there is no protection against electric shock by disconnecting itself from the power supply after the PEN conductor interruption point, and phase voltages may be given to the inanimate parts of metal distribution and protection cabinets and class I appliances in the downstream wiring.

Zariadenie PENCE doporučujeme pre použitie priamo v rozvádzačoch, aby bola dostupná (viditeľná a počuteľná) signalizácia stavu ochranného vodiča. Výhodou použitia zariadenia PENCE v súčinnosti so zariadením ENCE je to, že je tým pokrytá kontrola spojitosti ochranného vodiča od zdroja -transformátora až po spotrebič. Pozri výkres č. 4.We recommend PENCE for use directly in switchgear in order to provide (visible and audible) signaling of the protective conductor status. The advantage of using the PENCE device in conjunction with the ENCE device is that it covers the continuity check of the protective conductor from the transformer source to the appliance. See drawing no. 4th

Ďalšou výhodou použitia dvoch zariadení PENCE a ENCE je rozdelenie merania spojitosti ochranného vodiča na časť od zdroja po bod rozdelenia a časť za bodom rozdelenia. V časti za bodom rozdelenia sa na meranie využíva vodič PE a N a tak nie je meracími impulzmi zaťažovaný zdroj elektrickej energie transformátor, čo by pri veľkom množstve spotrebičov mohlo spôsobiť problémy.Another advantage of using two PENCE and ENCE devices is to divide the continuity measurement of the protective conductor into a part from the source to the split point and the part after the split point. Downstream of the distribution point, PE and N conductor are used for the measurement and thus the transformer is not loaded by the measuring pulses, which could cause problems with a large number of consumers.

Vzhľadom na skutočnosť, že zariadenie ENCE a PENCE obsahujú elektronické prvky má predpokladanú vlastnú spotrebu (predpoklad do 2W), čo je jeho nevýhoda . Ďalšou nevýhodou je že môže byť zdrojom vyšších harmonických, pretože v tomto návrhu zariadenie neobsahuje filter vyšších harmonických. V prípade nasadenia zariadenia ENCE a PENCE vo väčšom množstve doporučujeme vybaviť zariadenie filtrom vyšších harmonických.Given the fact that the ENCE and PENCE devices contain electronic components, it has its own consumption (assuming up to 2W), which is a disadvantage. Another disadvantage is that it can be a source of higher harmonics, since in this design the device does not include a higher harmonics filter. If the ENCE and PENCE devices are used in larger quantities, we recommend to equip the device with a harmonic filter.

Prehľad výkresovOverview of drawings

Výkres č. 1 - Bloková schéma zariadenia ENCE na automatické meranie spojitosti ochranného vodiča PE pre trojvodičovú elektroinštaláciu.Drawing no. 1 - Block diagram of the ENCE device for automatic PE continuity measurement for a three-wire electrical installation.

Výkres č. 2 - Bloková schéma zariadenia ENCE na automatické meranie spojitosti ochranného vodiča PE pre päťvodičovú elektroinštaláciu.Drawing no. 2 - Block diagram of the ENCE device for the automatic measurement of the PE conductor continuity for a five-wire electrical installation.

Výkres č. 3 - Bloková schéma zariadenia PENCE na automatické meranie spojitosti ochranného vodiča PEN.Drawing no. 3 - Block diagram of the PENCE device for automatic continuity measurement of the PEN protective conductor.

Výkres č. 4 - Príklad zapojenia zariadení ENCE a PENCE na automatické meranie spojitosti ochranného vodiča PEN a PE.Drawing no. 4 - Example of connection of ENCE and PENCE devices for automatic continuity measuring of PEN and PE.

Príklad uskutočnenia technického riešenia.Example of technical solution.

Zariadenie na automatické meranie spojitosti ochranného vodiča PE, ENCE pozri výkres č. 1, je zariadenie zložené z napájacieho zdroja NZE obsahujúceho aj záložný zdroj - akumulátor s autonómnosťou podľa potreby napr. 12 hodín, generátora impulzov GIE, dvoch meracích blokov MB1 a MB2 s meracími transformátormi prúdu, riadiacej jednotky RJE obsahujúcej hlavne komparátory, riadiaci mikroprocesor a testovacie tlačítko TT a zo signalizačnej jednotky SJE obsahujúcej svetelnú signalizáciu zelenou a červenou LED diódou a zvukovú signalizáciu s prenikavým zvukovým signálom.Device for automatic continuity measurement of PE, ENCE see drawing no. 1, the device is composed of a power supply NZE including a backup power supply - an accumulator with autonomy as required e.g. 12 hours, pulse generator GIE, two measuring blocks MB1 and MB2 with current transformers, control unit RJE containing mainly comparators, control microprocessor and test button TT and from signaling unit SJE containing light signaling by green and red LED and sound signaling with penetrating sound signal.

Zariadenie sa namontuje priamo do spotrebiča I. (prvej) triedy napr. pračky, umývačky riadu, počítača a pod. kde bude signalizovať stav ochranného vodiča PE za bodom rozdelenia, alebo priamo do zásuvky napájajúcej spotrebiče I. triedy.The device is mounted directly into a class I (first) appliance. washing machines, dishwashers, computers, etc. where it will indicate the status of PE protective conductor after the dividing point, or directly to a socket supplying Class I appliances.

Automatické meranie spojitosti ochranného vodiča spočíva vo vysielaní impulzov z generátora impulzov GIE cez ochranný vodič a stredný vodič, ich identifikáciu, (z ktorého smeru sa impulzy vracajú) pomocou meracích transformátorov prúdu v meracích blokoch MBE1 a MBE2 ich vyhodnotenie prostredníctvom mikroprocesora umiesteného v riadiacej jednotke RJE.Protective wire continuity measurement consists of sending pulses from the GIE pulse generator through the protective conductor and the middle conductor, identifying them (from which direction the pulses return) using current transformers in the MBE1 and MBE2 measuring blocks and evaluating them via a microprocessor located in the RJE control unit. .

Po vyhodnotení impulzov mikroprocesorom je signalizovaný stav spojitosti ochranného vodiča a ochranného pospájania, v signalizačnej jednotke SJE svietením zelenej LED diódy. V prípade prerušenia ochranného pospájania ale neprerušeného ochranného vodiča bude trvalé svietiť červená LED dióda a znieť súvislá prenikavá zvuková signalizácia, signalizujúca tak hroziaci nebezpečný stav a v prípade prerušeného ochranného vodiča bude prerušovane svietiť červená dióda a zapne sa prerušovaná prenikavá zvuková signalizácia signalizujúca nebezpečný stav, čím upozorní obsluhu (používateľa) elektrických zariadení, že elektrických zariadení sa nesmie dotýkať a že v práci s elektrickými zariadeniami hlavne I. triedy sa nesmie pokračovať.After evaluation of the pulses by the microprocessor, the status of the continuity of the protective conductor and the protective connection is signaled in the signaling unit SJE by the green LED. In the event of an interruption of the protective connection but an uninterrupted protective conductor, the red LED will be on permanently and a continuous, audible beep will sound to indicate an imminent dangerous condition and, in the case of an interrupted protective conductor. the operator (user) of electrical equipment, that electrical equipment must not be touched and that work with electrical equipment, in particular Class I, must not be continued.

SK 5538 Υ1SK 5538 Υ1

Súčasne sa na prívode do rozvádzača namontuje zariadenie na automatické meranie spojitosti ochranného vodiča PEN, PENCE, ktorý obsahuje napájači zdroj NZ, ktorý zabezpečuje napájanie riadiacich a pomocných obvodov a nabíjanie záložného akumulátora A. Akumulátor A sa v prevádzke priebežne dobíja a pri výpadku napájania alebo prerušení vodiča PEN zabezpečuje napájanie riadiacej jednotky RJ a signalizačnej jednotky SJ. Autonómnosť napájania zariadenia danú kapacitou akumulátora je potrebné stanoviť individuálne podľa druhu prevádzky, kde bude zariadenie použité. Odporúčame však minimálne 6h. Napájači zdroj NZ je riešený ako galvanický oddelený, pričom jeho primárny neutrálny bod je možné z dôvodu zvýšenia bezpečnosti v prípade detekovaného prerušenia PEN vodiča prostredníctvom elektronického vysokoimpedančného spínacieho obvodu rozpojiť riadiacim signálom z riadiacej jednotky RJ.At the same time, a device for automatic continuity measurement of the protective conductor PEN, PENCE, which contains NZ power supply, which provides power supply for control and auxiliary circuits and charging of backup battery A, is mounted on the switchboard supply. Battery A is continuously recharged during operation and power failure or interruption The PEN driver provides power to the RJ control unit and the SJ signaling unit. The autonomy of the power supply of the device given the battery capacity must be determined individually according to the type of operation where the device will be used. However, we recommend at least 6h. The power supply NZ is designed as a galvanic isolated, its primary neutral point can be disconnected by a control signal from the control unit RJ to increase safety in case of detected PEN wire break by means of an electronic high impedance switching circuit.

Spôsob vyhodnocovania spojitosti PEN vodiča je nasledovný: Fázové napätia sú jednocestne usmernené v usmerňovači U. Kladné a záporné polvlny sú vyhodnocované oddelene. Meracím obvodom MO1, MO2 pri pripojení napätia (prostredníctvom elektronického spínacieho prvku) preteká merací prúd (v zmysle STN EN 61557, IEC 61557), ktorý na deliči vytvára úbytok napätia, vyhladzovaný kondenzátorom. Toto napätie sa v komparátore porovnáva s referenčnou hodnotou a vyhodnotený logický výstup tejto operácie spracúva riadiaca jednotka RJ,The method of evaluating the continuity of the PEN conductor is as follows: Phase voltages are rectified in the rectifier U in one way. Positive and negative half-waves are evaluated separately. Measuring circuit MO1, MO2 at voltage connection (via electronic switching element) flows the measuring current (according to STN EN 61557, IEC 61557), which creates a voltage drop on the divider, smoothed by the capacitor. This voltage is compared with the reference value in the comparator and the evaluated logical output of this operation is processed by the control unit RJ,

Merací transformátor prúdu MTP musí byť dimenzovaný podľa parametrov rozvádzača v ktorom je zapojený. V sekundárnom obvode v POMTP, meracieho transformátora, vzhľadom na potrebu vyhodnocovania relatívne malých prúdov, je potrebné zabezpečiť dostatočnú rozlišovaciu schopnosť vyhodnocovacieho obvodu v rozsahu hodnôt i samotného meracieho prúdu spojitosti vodiča PEN (pri záťažou nezaťaženom vodiči PEN). Súčasne je potrebné, aby obvod zniesol i plné zaťaženie (od záťaže), pričom rozlišovať absolútnu hodnotu prúdu je potrebné iba v rozsahu potrebnom pre vyhodnotenie meracieho prúdu. Merací transformátor prúdu MTP je v obvode použitý pre potreby zistenia trasy uzavretia meracieho prúdu a to z napájania:The MTP current transformer must be dimensioned according to the parameters of the switchgear in which it is connected. In the secondary circuit in the POMTP, the measurement transformer, due to the need to evaluate relatively small currents, it is necessary to ensure sufficient resolution of the evaluation circuit within the range of values and the current measurement of the continuity of the PEN conductor itself (under unloaded PEN conductor). At the same time, the circuit must also bear the full load (from the load), while distinguishing the absolute value of the current is only necessary to the extent necessary to evaluate the measuring current. The MTP current transformer is used in the circuit for the purpose of determining the path of the closing of the measuring current from the power supply:

1. PEN vodičom ku zdroju napájania,1. PEN conductors to the power supply,

2. do miestneho uzemnenia PEN vodiča,2. to the local ground of the PEN of the driver;

3. do vyvedených PEN vodičov.3. PEN conductors.

Pre správnu funkciu zariadenia má byť teda MTP zapojený (z pohľadu od zdroja napájania - napr. transformátora) pred bodom rozdelenia a miestneho uzemnenia a pripojenia tohto zariadenia na vodič PEN.For proper operation of the device, the MTP should be connected (from the point of view of the power supply - eg transformer) before the point of division and local grounding and connection of this device to the PEN wire.

Riadiaca jednotka RJ zabezpečuje pripájanie meracieho obvodu v požadovaných intervaloch, vyhodnocuje merací prúd, jeho trasu uzatvárania sa a v prípade detekcie rozpojenia PEN vodiča a poruchy napájania riadi signalizačnú jednotku. Súčasťou riadiacej jednotky RJ je aj testovacie tlačitko TT, ktoré slúži na spustenie testu spojitosti ochranného vodiča a ochranného pospájania v ľubovoľnom čase.The control unit RJ ensures connection of the measuring circuit at required intervals, evaluates the measuring current, its closing path and controls the signaling unit in case of PEN disconnection of the conductor and power failure. The RJ control unit also includes a test button TT, which is used to run the continuity test of the protective conductor and protective bonding at any time.

Signalizačná jednotka S J signalizuje bezpečné a poruchové stavy zvukovou a svetelnou signalizáciou. V prípade neprerušeného PEN vodiča svieti zelená LED dióda. Ak je vyhodnotené prerušenie PEN vodiča, bliká červená LED dióda a znie výrazný prenikavý prerušovaný zvukový signál. V prípade poruchy napájacieho zdroja bude červená LED dióda svietiť a bude znieť trvalý zvukový signál.The signaling unit S J signals the safe and fault states by sound and light signaling. In case of an uninterrupted PEN wire, the green LED lights up. If the PEN wire break is evaluated, the red LED flashes and a strong, intermittent intermittent beep sounds. In the event of a power failure, the red LED will light and a continuous beep will sound.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims (2)

1. Zariadenie na automatické meranie spojitosti ochranného vodiča (PEN) a (PE), vyznačujúce sa t ý m , že zariadenie na automatické meranie spojitosti ochranného vodiča (PE) za bodom rozdelenia (ENCE) obsahuje napájači zdroj (NZE) so záložným akumulátorom, ktorý je v trojvodičovej elektroinštalácii jednofázový, ktorý napája generátor impulzov (GIE), ktorý je prepojený s vodičom (N) a meraným vodičom (PE) a s riadiacou jednotkou (RJE), ďalej je napájači zdroj (NZE) zdrojom napätia meracích blokov (MBE1) a (MBE2) a riadiacej jednotky (RJE), ktorá je vybavená testovacím tlačítkom (TT), výstupy z meracích blokov (MBE1) a (MBE2) sú vyvedené do riadiacej jednotky (RJE) a riadiaca jednotka je prepojená so signalizačnou jednotkou (SJE) zariadenia (ENCE), pričom so zariadením (ENCE) je zapojené aj zariadenie (PENCE) na meranie spojitosti ochranného vodiča (PEN) pred bodom rozdelenia, ktoré sa skladá z bloku istenia (BI), ktorý je prepojený s usmerňovačom (U), ďalej blok istenia (BI) je pripojený na napájači zdroj (NZ) , ktorý je trojfázový a napája záložný akumulátor (A) a riadiacu jednotku (RJ), ktorá je vybavená testovacím tlačítkom (TT), a ktorá je prepojená s meracími obvodmi (MO1) a (MO2) napojenými z usmerňovača (U), pričom riadiaca jednotka (RJ) je tiež prepojená s pomocnými obvodmi (POMTP) meracieho transformátora prúdu (MTP) a je tiež prepojená so signalizačnou jednotkou (SJ), ktorá je rovnako ako riadiaca jednotka (RJ) prepojená so záložným akumulátorom (A).A protective conductor continuity measuring device (PEN) and (PE), characterized in that the automatic protective conductor continuity measuring device (PE) after the distribution point (ENCE) comprises a power supply (NZE) with a backup battery, which is single-phase in the three-wire wiring which supplies the pulse generator (GIE), which is connected to the conductor (N) and the measured conductor (PE) and to the control unit (RJE), the power supply (NZE) and (MBE2) and a control unit (RJE) equipped with a test button (TT), the outputs from the measuring blocks (MBE1) and (MBE2) are output to the control unit (RJE) and the control unit is connected to the signaling unit (SJE). a device (ENCE), with a device (PENCE) for measuring the continuity of the protective conductor (PEN) before the split point, which consists of a fuse block (BI) connected to the device (ENCE) with rectifier (U), then the block (BI) is connected to the power supply (NZ), which is three-phase and supplies the backup battery (A) and the control unit (RJ), which is equipped with a test button (TT) connected to the measuring circuits (MO1) and (MO2) connected from the rectifier (U), the control unit (RJ) being also connected to the auxiliary circuits (POMTP) of the current transformer (MTP) and also connected to the signaling unit (SJ), which, like the control unit (RJ), is connected to the backup battery (A). 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že v päťvodičovej elektroinštalácii je napájači zdroj (NZE) jednofázový alebo trojfázový.Device according to claim 1, characterized in that in a five-wire electrical installation, the power supply (NZE) is single-phase or three-phase. 4 výkresy4 drawings
SK81-2009U 2009-07-28 2009-07-28 Device for automatic continuity measuring of protective conductor PEN a PE SK5538Y1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK81-2009U SK5538Y1 (en) 2009-07-28 2009-07-28 Device for automatic continuity measuring of protective conductor PEN a PE
PCT/SK2010/050015 WO2011014132A1 (en) 2009-07-28 2010-07-15 Device for automatically detecting continuity of the protective earth conductors pe and pen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK81-2009U SK5538Y1 (en) 2009-07-28 2009-07-28 Device for automatic continuity measuring of protective conductor PEN a PE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK812009U1 SK812009U1 (en) 2010-03-08
SK5538Y1 true SK5538Y1 (en) 2010-10-07

Family

ID=44227414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK81-2009U SK5538Y1 (en) 2009-07-28 2009-07-28 Device for automatic continuity measuring of protective conductor PEN a PE

Country Status (2)

Country Link
SK (1) SK5538Y1 (en)
WO (1) WO2011014132A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103995196B (en) * 2014-05-15 2016-08-24 国家电网公司 Intelligent wireless is threaded off

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3134924A1 (en) * 1981-09-03 1983-03-17 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Fault current protection device
DE4104475A1 (en) * 1991-02-14 1992-08-20 Peter Rosenthal Test arrangement for electrical supply network - passes test current through network to detects current in or between neutral and earth lines
DE19618279A1 (en) * 1996-05-07 1997-11-13 Kopp Heinrich Ag DI protection switch
DE19817971A1 (en) * 1998-04-22 1999-10-28 Armin Weigl Error current protection circuit
GB2373112B (en) * 2002-03-20 2003-03-05 Roger Thomas Ronald Pilling Method and apparatus for protecting against hazardous voltages on electrical installations
CN100555785C (en) * 2004-10-21 2009-10-28 钟汝祥 The intelligence residual current circuit breaker

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011014132A1 (en) 2011-02-03
SK812009U1 (en) 2010-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2531416C (en) System, apparatus and method for detection of electrical faults
US10910812B2 (en) Method for testing open phase detection system
KR101153296B1 (en) For winding up with the direct current power having a royal mausoleum for winding up with a direct current power supply or earth of a direct current power track and leakage electric current
AU2007324283B2 (en) Power supply monitoring system
US9952271B2 (en) Insulation monitoring system for secured electric power system
KR101417940B1 (en) Cabinet panel for prevention disaster of abnormal voltage protection and method thereof
KR20150134563A (en) Power system in the event of power failure recovery device
SK5538Y1 (en) Device for automatic continuity measuring of protective conductor PEN a PE
CN109478775A (en) Fault electric arc recognition unit
RU2293342C2 (en) METHOD FOR DETERMINING POSITION AND DISTANCE FOR ONE-PHASED GROUNDING SPOT IN ELECTRIC NETWORKS OF 6-35 kV WITH ISOLATED OR COMPENSATED NEUTRAL
CN101477180B (en) Microcomputer direct current monitoring device
CN105518953B (en) For monitoring the electrical equipment and its operating method of battery condition
KR101902169B1 (en) Apparatus and Method for Controlling Fault Monitoring and Fault Prevention of Power Supply System
CZ305592A3 (en) Device for protecting electric appliances, machines and installations
EP2328246B1 (en) Electricity distribution system and method for adapting a TT electricity distribution network
TWM583158U (en) Improvement of AC system capacitor tripping device
CN110501658A (en) One kind is portable to be used for DC experiment power supply insulating monitoring and trouble shoot instrument
Muhaidheen et al. Electrical Safety System for Industry/Residential Applications
TWM583156U (en) Circuit breaker tripping device
KR102616906B1 (en) System for Controlling the Distribution System by Detecting Phase Loss
CN209231413U (en) A kind of monitoring high-tension line electrified system
KR20140013646A (en) Device for prevention disaster of abnormal voltage protection in electric power system and method thereof
KR101395551B1 (en) Cabinet panel for prevention disaster of abnormal voltage protection and method thereof
JP2010151488A (en) Device and system for detecting ground fault
KR102452127B1 (en) Apparatus for monitoring overcurrent and earth leakage for both ac and dc, and method thereof