SU1107210A2 - Устройство дл защиты от повреждени электроустановки в сети с заземленным источником питани - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЬ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ С ЗАЗЕМЛЕННЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ по авт.св. № 1023493, отличающеес  тем, что, с целью рас-ширени  его функциональных, возможk ностей путем отключени  электроустановки при перемене местами фазного и нулевого проводов питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки , корпус которой занулен, релейный элемент к нулевому проводу питающей сети подключен через третий диод и дополнительно заземлен этим же выводом через четвертый диод, а противоположным выводом заземлен через сглаживающий конденсатор, причем третий и четвертый диоды по отношению к релейному элементу включены в одноименной пол рности с первым диодом.

Description

1 11

Изобретение относитс  к электро- ехнике , в частности к технике элект обе3опасности.

По основному авт.св. № 1023493 звестно устройство дл  защиты от овреждени  электроустановки в сети о заземленным источником питани , содержащее подключенньм между нулевым проводом сети и корпусом электростановки релейньй элемент, контакты которого подключены IB цепи управени  и (или) контрол  состо ни  электроустановки. Релейный элемент ополнительно подключен к фазному проводу сети через первый ограничительньп1 элемент, выполненный на резисторе , а к корпусу электроустановки - через второй ограничительный элемент, включающга резистор. Релейный элемент зашунтирован конденсатором к фазному проводу сети и к корпусу электроустановки подключен через первый диод, включенный между релейным элементом и общей точкой первого и второго ограничительных элементов, при этом второй ограничительный элемент заиунтирован вторым диодом в противоположной пол рности первому диоду. .

Устройство по основному изобретению обеспечивает автоматическое отключение электроустановки от питающей сети и (или.) включение цепи контрол  состо ни  (сигнализации) при неполном или глухом фазном замыкании на корпус электроустановки (только заземленньй дл  бытовых однофазных установок или и заземленный и зануленный дл  промышленных установок)J при обрыве цепи заземлени  (дл  бытовых электроустановок) или цепи и заземлени  и занулени  (дл .промышленных установок) корпуса электроустановки и обрыве цепи заземлени  нейтрали питающей сети, если корпус установки заземлен непосредственно (дл  бытовых электроустановок, а также в промьшшенных установках при предшествующем аварийном обрыве цепи занулени  корпуса)J при перемене местами фазного и нулевого провода сети в процессе эксплуатации электроустановки j если корпус установки заземлен непосредственно СП.

Однако известное устройство не обеспечивает отключени  электроустановки от питающей сети и(или) включени  цепи контрол  состо ни  элект102

роустановки при перемене местами фазного и нулевого провода, питающей сети в процессе эксплуатации электроустанов .ки, корпус которой занулен, так как релейный элемент остаетс  зашунтированным через корпус установки и бывший нулевым, а таперь ставший фазным, провод питающей сети. Цель изобретени  - расширение

функциональных возможностей путем

отключени -электроустановки при перемене местами фазного и нулевого проводов питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки, корпус

которой занулен.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  защиты от повреждени  электроустановки в сети с заземленным источником питани 

релейный элемент к нулевому проводу питающей сети подключен через третий диод и дополнительно заземлен этим же выводом через четвертый диод, а противоположным выводом заземлен через сглаживающий конденсатор, причем третий и четвертый диоды по отношению к релейному элементу включены в одноименной пол рности с первым диодом .

На фиг. 1 и 2 приведены принципиальные электрические схемы устройства дл  защиты от повреждени  электроустановки в сети с заземленным источником питани , релейньй элемент которого дополнительно заземлен через

четвертый диод и сглаживающий конд.енсатор .

Устройство дл  защиты электроуста новки (например, токарного станка,

технологической линии, электродрели, стиральной ма1иины и т.п.) содержит релейньй элемент 1, подключеиньй между фазным 2 и нулевым 3 проводами сети через однополупериодньй выпр митель , включающий последовательно подключенные между фазным проводом 2 сети и релейным элементом 1 первый ограничительньй элемент, выполненный на резисторе 4, и первый диод 5,

и подключенньй между общей точкой б диода 5 и релейного элемента 1 и нулевым проводом 3 сети сглаживающий конденсатор 7.

Устройство содержит также второй

ограничительный элемент, включающий резистор 8, подключенный одним выводом к заземленному (или зануленному ) корпусу 9 электроустановки. Вторым выводом второй ограничительный элемент подключен к общей точке 10 резлстора 4 и диода 5 однополупериодного выпр мител . При этом контакты 11 релейного элемента 1 подключены в цепи управлени  и (или) контрол  состо ни  электроустановки (условно не показано, так как схемное выполнение этих цепей может быть любым).

Второй ограничительньй элемент может быть снабжен вторым резистором 12, подключенным последовательно с первым резистором 8 и защунтированны замыкающими контактами кнопки 13 включени . Второй ограничительньй элемент зашунтирован вторым диодом

14в-противоположной пол рности однополупериодному вьтр мителю.

Однополупериодный выпр митель снабжен вторым загцитным резистором

15и вторым диодом 16, последовательно подключенными между фазным проводом 2 сети и первым резистором 4,

и вторым сглаживающим конденсатором 17, подключенным между общей точкой 18 диода 16 и первого резистора 4 однополупериодного выпр мител  и нулевым проводом 3 сети.

Предлагаемое устройство может . быть снабжено вторым релейным элементом 19, ток срабатывани  которого меньше тока срабатывани  первого релейного элемента 1 и который подключен последовательно с первым релейным элементом 1 (после него или перед ним не имеет значени ) между однополупериодным выпр мителем и нулевым проводом 3 сети и зашунтирован замыкающими контактами 20 первого релейного элемента 1, при этом контакты 21 второго релейного элемента 1 9 подключены в цепи контрол  исп равности схемы устройства (подключенные между фазным 2 и нулевым 3 проводами сети ограничительные резисторы 22 - 24, диод 25 и сигнальные лампочки 26 Схема исправна и 27 Схема не исправна). Цепь контрол  исправности может быть любой (световой , звуковой., комбинированной).

Кнопка 28 отключени  дл  дистанционного отключени  электроустановки от сети (в этом случае устройство работает аналогично обрыву цепи заземлени  (занулени ) корпуса, и электроустановка отключаетс ). Предохранители 29 и 30 предохран ют

схему устройства от возможных коротких замыканий.

Вилка 31 дл  подключени  к схем устройства источника питани ,

а клемма 32 - дл  подключени  устройства к заземленному или зануленному корпусу 9 электроустановки.

В отличие от известного устройства релейньй элемент 1 к нулевому проводу 3 питающей сети подключен через третий диод 33 и дополнительно заземлен -(фиг. 1 и 2) тем же выводом через четвертый диод 34, а противоположным выводом - через сглаживающий

конденсатор 35, при этом диоды 33 и 34 по отношенрпо к релейному элементу 1 включены в одноименной пол рности с диодом 5. При необходимости последовательно с диодом 34 может быть

включен ограничительна резистор 36.

Устройство работает следующим образом.

При подключении к схеме устройстна источника питани  при помощи вилки 31 в указанной пол рности (фиг.1 и 2), а клеммы 32 к зануленному корпусу 9 электроустановки как в сети с заземленным (фиг. 1), так и с изолированнь м (фиг. 2) источником питани , релейный элемент 1 не включаетс  (ток через него меньше тока срабаты- . вани , но больше тока отпускани ) и не шунтирует своими замьпсающими контактами 11 исполнительный элемент .. схемы управлени  электроустановки Поэтому электроустановка подключаетс  в своей сети питани  (не показано). При этом ток через второй релейный

элемент 19 больше его тока срабатывани  и он размыкает свои размыкающие контакты 21 и замыкает свои замыкающие контакты 21 (горит зелена  лампочка 26 Схема исправна). При

обрыве любого из элементов 15, 4, 17, 7, 16 и 5 или пробое диодов 16 и 5 и конденсаторов 7 и 17 второй релейньш элемент 19 отпускает и замыкает свои размыкающие контакты 21 . . (горит красна  лампочка 27 Схема не исправна). При пробое же одного из резисторов 15 или 4 срсчбатьюает релейртый элемент 1 и отключает электроустановку . Таким образом, при наличин релейного элемента 19, устройство полностью обладает самоконтролем . Аналогично устройство обладает самоконтролем при обрыве фазного 2 или нулевого 3 проводов питающей 51-1 сети (не горит ни одна из лампочек 26 и 27, при этом электроустановка не работает). В отличие от известного устройства при перемене местами фазного 2 и нулевого 3 проводов (провод 2 стал нулевым, а провод 3 - фазным) в процессе эксплуатации электроустановки в сети с заземленной нейтралью (фиг. 1 и 2, провод 2 заземлен) и зануленым корпусом электроустановки через диод 34 на землю открываетс  путь посто нному току от фазного напр жени  на корпус электроустановки через релейный элемент 1 той же пол рности, что .и от источника питани . Это эквивалентно увеличению сопротивлени  второго ограничительного элемента. При этом суммарный ток через релейный элемент 1 увеличиваетс  и релейньш элемент 1, включа сь при достижении тока через него величины тока срабатывани , замыкает свои контакты 11 в цепи управле ни  и (или) контрол  состо ни  элект роустановки, тем самым отключает установку от сети питани  и (или) включает аварийную сигнализацию. При этом третий диод 33 предотвращает фазное короткое замыкание на эемлю (фиг. 1) или нулевой провод питающей сети (фиг. 2), а сглаживающий конденсатор 35 обеспечивает сглаживание пульсаций выпр мленного тока через релейный элемент 1 и диод 34. В остальном устройство работает аналогично известному устройству. При обрыве цепи занулени  (или заземлени ) корпуса 9 электроустановк ( или цепи заземлени  нулевого провода дл  электроустановок в сети с заземленным источником питани  и за земленным корпусом) разрываетс  шун репейного элемента 1, содержащий последовательно подключенные диод 5 резисторы 12 и 8, предохранитель 30 корпус 9, цепь занулени  корпуса 9 (цепь заземлени  корпуса 9 и цепь заземлени  нулевого провода 3 дл  электроустановок в сети с заземленным источником питани  и заземленны корпусом), нулевой провод 3. Релейный элемент 1 срабатьшает и своими замыкающими контактами 11 отключает цепь управлени  и (или) включает це контрол  состо ни  (аварийной сигна лизации) электроустановки. Таким об 6 разом, исключаетс  возможность по влени  Напр жени  на корпусе 9, т.е. возможность работы электроустановки в аварийном режиме и возможность поражени  обслуживающего персонала электрическим током. Если же такого обрыва не происходит , но происходит фазное замыкание на корпус любой фазы источника питани  электроустановки, то через ограничительньм элемент (резисторы 8 и 12), диод 5 и непосредственно через диод 14 на релейньй элемент 1 поступа ет ток одноименной пол рности с его рабочим током (эквивалентно увеличению сопротивлени  шунта, так как в этом случае через шунт поступает ток противоположной пол рности, чем от однополупериодного выпр мител ) и релейный элемент 1 срабатывает и своими контактами 11 отключает цепь управлени  и (или) включает цепь контрол  состо ни  электроустановки аналогично изложенному. Аналогично устройство отключает электроустановку и (или) включает аварийную сигнализацию при перемене местами фазного и нулевого проводов сети в процессе эксплуатации электроустановки в сети с заземленным источником питани , корпус которой заземлен . В этом случае ограничительный элемент шунтирует череЗ цепи заземлени  корпуса и нулевого провода 3 на релейный элемент 1, а цепь из последовательно подключенных резистора 15, диода 16 и резистора 4, что приводит к срабатыванию релейного элемента 1. Известное устройство не чувствительно к изменению пол рности питающей сети, если корпус электроустановки занулен, так как релейньй элемент в любом случае остаетс  зашунтированным под посто нным напр жением и электроустановка не отключаетс  от питающей сети. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает защиту электроустановки , корпус которой занулен, от перемены местами фазного и нулевого проводов в процессе эксплуатации, при этом при осуществлении остальных видов защит функционирование известного устройства не нарушаетс . Это, в свою очередь, повьппает надежность за счет исключени  эксплуатации в

аварийном режиме) и повышает безопасность эксплуатации электроустановки. А высока  надежность эксплуатации .электроустановки снижает стоимость

ее эксплуатации за счет исключени  необходимости ремонта или замены эле электроустановки после работы в

аварийном режиме.

11

28

гт

29

31

V V

JO

.32

9

Фиг.1

I

vz.t

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ С ЗАЗЕМЛЕННЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ по авт.св. № 1023493, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных, возмож ностей путем отключения электроустановки при перемене местами фазного и нулевого проводов питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки, корпус которой занулен, релейный элемент к нулевому проводу питающей сети подключен через третий диод и дополнительно заземлен этим же выводом через четвертый диод, а противоположным выводом заземлен через сглаживающий конденсатор, причем третий и четвертый диоды по отношению к релейному элементу включены 'в одноименной полярности с первым диодом.

   ¢3 со со