SU1108544A2

SU1108544A2 - Device for protecting electric installation against hitting its frame by dangerous voltage

Info

Publication number: SU1108544A2
Application number: SU823444926A
Authority: SU
Inventors: Игорь Иванович Очковский
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6028
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1984-08-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ ПОПАДАНИЯ НА ЕЕ КОРПУС ОПАСНОГО НАПРЯЖЕДИЯ по авт.св. № 980204, отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей путем отключени электроустановки при неполном или глухом фазном замыкании -на корпус электроустановки фазы, одноименной с фазой питани устройства , при перемене местами в процессе эксплуатации фазного и нулевого провода питающей сети с заземпенной и незаземпенной нейтралью (аварийный режим) при изолированном от земли корпусе электроустановки, релейный элемент другим выводом подключей к нулевому проводу питающей сети через диод и дополнительно подключен к фазному проводу питающей сети также через диод, причем указанные диоды по отношению к релейному элементу включены одноименными электродами в одном направлении с диодом первого ограничительного элемента , при этом между общей то :кой первого ограничительного элемента и размыкающих контактов релейного (Л элемента и фазным проводом питающей сети подключен сглаживающий конденС сатор . еDEVICE FOR PROTECTION OF ELECTRICAL INSTALLATION AGAINST CONTACT DANGEROUS VOLTAGE AT ITS CASE BY AUTH. No. 980204, characterized in that, in order to expand the functionality by disconnecting an electrical installation in case of incomplete or deaf phase closure, on the electrical installation case of the same phase as the power supply phase of the device, while reversing during operation the phase and neutral wires of the supply network with the copy and non copy neutral (emergency mode) when the electrical installation case is insulated from the ground, the relay element is connected to the neutral wire of the power supply network via a diode by another output and additionally It also connects to the phase conductor of the supply network through the diode, and the indicated diodes with respect to the relay element are connected by the same electrodes in the same direction with the diode of the first limiting element, between the common one: the first limiting element and the disconnecting contacts of the relay (L element and phase conductor mains connected smoothing condensator.

Description

1ЧШГ1ShShG

41 4 i Изобретение относитс к электротехнике , в частности к технике электробезопасности, По основному авт.св. № 980204 из вестно устройство дл за.щиты электроустановки от попадани на ее корпус опасного напр жени , содержащее , зашунтированный конденсатором релей ный элемент, который подключен одним выводом к корпусу электроустановки через соединенные последовательно свои размыкающие контакты и первый ограничительный элемент и к фазному проводу питающей сети через- замыкающие контакты и второй ограничительный элемент, а другим выводом подключен к нулевому пр оводу питающей сети, при этом другие компоненты релейного элемента подключены к схеме управлени и (или контрол состо ни электроустановки Первый ограничительный элемент подключен к корпусу электроустановки через диод, второй ограничительный элемент - к фазному проводу питающе сети также через диод, причем указанные диоды по отношению к релейно му элементу включены одноименными электродами tl , j : , Известное устройство обеспечивает автоматическое отключение электроустановки от питающей сети и (или включение цепи контрол состо ни (сигнализации) при следующих услови х: неполном или глухом фазном замыкании на корпус электроустановки в процессе эксплуатации электроуста новки в сети с заземленной нейтрашь при заземленном корпусе (помимо промышленных установок существует множество бытовых однофазных злект ,роустановок, в которых предусмотрено только заземление корпуса, а так же возможны аварийные случаи в промыпшённых установках обрыва от корпуса нулевого провода); то же при зануленном корпусе . (т.е. при отсутствии непосредственной цепи заземлени , например при ее аварийном обрыве) ; то же при изолированном от земли корпусе электроустановки вообще (в бытовых электроустановках) или обрыве от корпуса как цепи заземлени , так и нулевого провода в промышленных электроустановках (аварий на ситуаци ), ДА .-1 неполном или глухом фазном замыкании на корпус электроустановки в процессе эксплуатации электроустанопки в сети с изолированной нейтралью при заземленном корпусе; то же при изолированном от земли корпусе электроустановки, например при аварийном обрьше цепи заземлени корпуса перемене местами фазного и нулевого провода питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки в сети с заземленной нейтралью .при заземленном корпусе электроустановки (бытовые однофазные электроустановки или промьгашенные установки при аварийномобрыве цепи занулени корпуса). Однако такое устройство не обеспечивает отключени электроустановки от сети и (или) включени цепи контрол состо ни электроустановки из-за отсутстви напр жени на релейном элементе (одноименные фазы на обоих концах питани релейного элемента) при следующих услови х: неполном или глухом замыкании на корпус электроустановки фазы, одноименной с фазой питани устройства, при перемене местами фазного и нулевого провода питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки в сети с з,аземленной нейтралью при изолирОванном от земли корпусе электроустановки вообще или обрыве цепи заземлени корпуса в бытовьпс электроустано вках, а также в промышленных установках при аварийной ситуации обрыва от корпуса электроустановки как цепи заземлени , так и цепи занулени 4 неполном или глухом фазном замыкании на корпус электроустановки фазы, одноименной с фазой питани устройства, при перемене местами . фазного и нулевого провода питающей сети в процессе эксплуатации электроустановки в сети с изолированной нейтралью (или при аварийном случае обрыва цепи заземлени нейтрали питающей сети) при изолированном от земли корпусе электроустановки вообще (в .бытовых электроустановках) или обрыве депи заземлени корпуса (в промьштенных электроустановках). Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей путем отключени электроустановки при не полном или глухом фазном замыкании41 4 i The invention relates to electrical engineering, in particular to electrical safety techniques, According to the main auth. No. 980204 a device for protecting an electrical installation from hazardous voltage falling on its case is known, which contains a capacitor-shunted relay element that is connected to the electrical unit through a series of disconnecting contacts and the first limiting element and to the phase conductor of the supply network through - closing contacts and the second limiting element, and the other output is connected to the zero right of the mains supply, while other components of the relay element are connected to control and (or control of the state of an electrical installation) The first limiting element is connected to the electrical installation case via a diode, the second limiting element is connected to the phase conductor of the supply network through a diode, and the indicated diodes are connected to the relay element with the same electrodes tl, j:, Known the device provides automatic disconnection of the electrical installation from the supply network and (or the activation of the state (signaling) control circuit under the following conditions: an incomplete or deaf phase circuit electrical installation housing during operation of electrical installation in a network with a grounded neutral with a grounded housing (in addition to industrial installations, there are many household single-phase electrical installations, in which only housing grounding is provided, as well as accidental situations are possible in industrial installations from the neutral conductor housing); the same with the case. (i.e., in the absence of a direct grounding circuit, for example, at its emergency break); the same when the electrical installation case is isolated from the ground in general (in household electrical installations) or is broken from the housing of both the ground circuit and the neutral wire in industrial electrical installations (emergency situations), YES.-1 incomplete or deaf phase closure to the electrical installation housing during operation electrical installations in a network with insulated neutral with a grounded housing; The same when the electrical installation case is isolated from the ground, for example, when the accidental ground of the housing grounding circuit reverses the phase and neutral wires of the supply mains during operation of the electrical installation in a network with a grounded neutral. When grounded electrical installation (household single-phase electrical installations or flushed installations during emergency breakdown of the housing circuit ). However, such a device does not ensure disconnection of the electrical installation from the network and / or connection of the electrical installation state control circuit due to the absence of voltage on the relay element (like phases at both ends of the power supply of the relay element) under the following conditions: an incomplete or closed circuit to the electrical installation case phase, similar to the phase of power supply of the device, with reversal of the phase and neutral wires of the supply network during operation of the electrical installation in the network with an earth neutral when isolated from earth in the case of an electrical installation in general or an interruption of the housing ground circuit in domestic electrical installations, as well as in industrial installations in case of an emergency open circuit from the electrical installation housing of both the grounding circuit and the zero fault circuit 4 of an incomplete or deaf phase short circuit on the electrical installation case of the same phase as the device power supply phase, when changing places. phase and neutral wires of the supply network during operation of an electrical installation in a network with an insulated neutral (or in case of an emergency if the ground circuit of the neutral of the supply network is broken) with an insulated electrical housing in general (in household electrical installations) or a broken ground of the housing grounding (in electrical installations) . The aim of the invention is to extend the functionality by disabling the electrical installation in case of incomplete or deaf phase closure

ha корпус электроустановки фазы, одноименной с фазой питани устройства , при перемене местами в процессе эксплуатации фазного и нулевого провода питающей сети с заземленной и незаземленной нейтралью (аварийный режим) при изолированном от земли корпусе электроустановки.ha body of the electrical installation of the same phase as the phase of power supply of the device, while changing the phase and neutral wires of the supply mains with grounded and ungrounded neutral (emergency mode) during operation of the electrical installation case isolated from the ground.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл электроустановки от попадани на ее корпус опасного напр жени релейный элемент другим выводом подключен к нулевому проводу питающей сети через диод и дополнительно подключен к фазному проводу питающей сети также через диод, причем указанные иоды по отношению к релейному элементу включены одноименными электроами в одном направлении с диодом первого ограничительного элемента, при этом между общей точкой периого ограничительного элемента и размыкающих контактов релейного элемента и разным проводом питающей сети подключен сглаживающий конденсатор.The goal is achieved by the fact that in a device for an electrical installation from a hazardous voltage on its body, the relay element is connected to the neutral wire of the power supply network through a diode by another lead and additionally connected to the power supply phase wire also through a diode, and the iodine signals in relation to the relay element included by electrons of the same name in the same direction as the diode of the first limiting element, while between the common point of the limiting element and the break contacts of the relay element cient and various mains lead is connected a smoothing capacitor.

На чертеже представлена принци- пиальна электрическа схема предлагаемого устройства.The drawing shows the basic electrical circuit of the proposed device.

Устройство дл защиты электроустановки от попадани на ее корпусDevice to protect electrical installations from falling on its case

опасного напр жени , например, токарного станка, установки вакуумного напыпени , технологической линии, электродрели, спиральной машины, па льника и т.п., содержит зашунтированный конденсатором 1 релейный элемент 2, который подключен одним выходом к корпусу 3 электроустановки через соединенные последовательно свои размыкающие контакты 4 и первый ограничительный элемент, включающий резистор 5, и к фазному проводу 6 питающей сети через свои замыкающие контакты 7 и второй ограничительный элемент, включающий резистор 8. Другим выводом релейный элемент 2 подключен к нулевому проводу 9 питак)щей сети. Другие контакты 10 релейного элемента 2 подключены в схему управлени и (или) контрол состо ни электроустановки (условно не показана ) . Первый ограничительный элемент снабжен диодом 11, последовательно подключенным с резистором 5 первого ограничительного элемента, а второй ограничительный элемент снабжен однополупериодным выпр мителем (защитный резистор 12, диод 13 hazardous voltage, for example, a lathe, a vacuum plant, a process line, an electric drill, a spiral machine, a roller, etc., contains a relay element 2 that is shunted by a capacitor 1, which is connected by one output to the body 3 of the electrical installation through connected in series its breakers contacts 4 and the first limiting element, which includes a resistor 5, and to the phase conductor 6 of the power supply network through its closing contacts 7 and the second limiting element, which includes a resistor 8. Another output of the relay element of 2 connected to the neutral conductor 9 Pitak) conductive network. Other contacts 10 of the relay element 2 are connected to the control circuit and (or) control of the state of the electrical installation (conventionally not shown). The first limiting element is provided with a diode 11 connected in series with the resistor 5 of the first limiting element, and the second limiting element is equipped with a full-wave rectifier (protective resistor 12, diode 13

и сглаживающий конденсатор 14), подключенным межпу фазным проводом 6 питающей.сети и резистором 8 втот рого ограничительного элемента в пол рности по отношению к релейному элементу 2, одноименной с пол рностью диода 11 первого ограни;чительного элемента. Резистор 15 предназначен дл разр да конденсатора 14 в выключенном состо нии устройства (не служит предметом изобретени ) .and a smoothing capacitor 14) connected between the phase wire 6 of the supply network and the resistor 8 of the current limiting element in polarity with respect to the relay element 2, which is the same with the polarity of the diode 11 of the first limiting element. The resistor 15 is designed to discharge the capacitor 14 in the off state of the device (does not serve as the subject invention).

Кнопка 16 включени релейного элемента 2 служит дл дистанционного отключени электроустановки (при The button 16 to turn on the relay element 2 serves to remotely turn off the electrical installation (with

5 нажатии кнопки 16 релейный элемент 2 подключаетс к питающей сети через второй ограничительный элемент и резистор 5 первого ограничительного элемента,, срабатывает, размыкает 5 pressing the button 16, the relay element 2 is connected to the mains through the second limiting element and the resistor 5 of the first limiting element triggers, opens

0 свои размыкающие контакты 4, замыкает свои замыкающие контакты 7, а также переключает свои контакты 10, т.е, шунтирует или размыкает цепь питани исполнительного элемента, 0 its opening contacts 4, closes its closing contacts 7, and also switches its contacts 10, i.e., bypasses or opens the power supply circuit of the actuating element,

5 например магнитного пускател , схемы управлени электроустановкии электроустановка выключаетс ). Кнопка 17 отключени релейного элемента служит дл дистанционного включени элект0 роустановки (при нажатии кнопки 17 релейный элемент 2 шунтируетс только небольшим сопротивлением резистора 18, ток через него становитс меньше тока отпускани и релейньш5 for example, a magnetic starter, electrical control circuitry and electrical installation is turned off). The switch-off button 17 of the relay element serves to remotely turn on the electrical installation (when the button 17 is pressed, the relay element 2 is shunted only by a small resistance of the resistor 18, the current through it becomes less than the release current and the relay

элемент 2 отпускает, размыкает свои element 2 lets go, opens its

5 контакты 7 и замыкает контакты 4, а также перебрасывает свои контакты 10 в исходное состо ние, указанное на схеме, т.е. расшунтирует исполнительный элемент или включает его 5 contacts 7 and closes contacts 4, and also transfers its contacts 10 to the initial state indicated in the diagram, i.e. splits the actuator or turns it on

0 цепь питани в схеме управлени электроустановки и электроустановка включаетс ).0, the power supply circuit in the control circuit of the electrical installation and the electrical installation is turned on).

Предохранитель 19 предохран ет схему устройства от возможных корот5 ких замыканий.Fuse 19 protects the circuitry of the device from possible short circuits.

В отличие от известного устройства релейный элемент 2 другим вьшодом подключен к нулевому проводу 9 питающей сети через диод 20 и дополни0 тельно подключен к фазному проводу 6 питающей сети таюке через диод 21, причем указанные диоды 20 и 21 по отношению к релейному элементу 2 включены одноименными электродами в In contrast to the known device, the relay element 2 is connected to the zero wire 9 of the mains supply through the diode 20 by another and is additionally connected to the phase conductor 6 of the mains supply to the diode 21, the diodes 20 and 21 being connected with respect to the relay electrodes at

5 одномнаправлении с диодом 11 первого ограничительного элемента, при этом между общей точкой первого ограничительного элемента и размыкающих контактов 4 релейного элемента 2 и фазным проводом питающей сети подклю чей сглаживаюидий конденсатор 22. Устройство работает следующим образом . При подключении к схеме устройства источника питани (при помощи вилки 23) в пол рности указанной на схеме, а диода 11 - к корпусу 3 электроустановки, релейный элемент 2 не включаетс , если отсутствует, фазное замыкание на корпус напр жени питающей сети, и не шунтирует своими замыкакицими контактами 10 исполнительный элемент схемы управлени электроустановки. Поэтому, электроустановка подключаетс к сво сети питани (условно не показано). При перемене местами фазного 6 и нулевого 9 проводов питающей сети в процессе эксплуатации электроуста новки с изолированным корпусом в сети с заземленной и незаземленной нейтралью (нулевым проводом) и неполном или глухом фазном замыкании на корпус электроустановки фазы, одноименной с фазой питани : самого устройства, выпр мленное напр жение прикладываетс к релейному элементу .2 через корпус 3 электроустановки, диод 11 И резистор 5 первого ограничительного элемента с дополнитель но подключенным сглаживающим конденсатором 22 и предлолсенный диод 21, через который релейный элемент другим выводом дополнительно подклю чей к фазному проводу 6 (в данной .ситуации ставшему нулевым) питающей сети., и релейный элемент 2 включаетс и выключает электроустановку своими контактами.10, которые подключены в схеме управлени и(или) контрол состо ни электроустановкн . При этом диод 20, через который релейный элемент подключен другим выводом к нулевому проводу 9 питающей сети, совместно с диодом 2.1 предотвращает короткое замыкание между фазным 6 и нулевым 9 проводаг-да питающей сети. Б остальном предлагаемое устройство работает аналогично известному При фазном замыкании на корпус 3 любой фазы питающей сети на релейный элемент 2 поступает посто нный ток фазного замыкани через диод 11 и резистор 5 первого ограйичительно го элемента и размыкающ.ие контакты 4 р.елейного элемер{та 2, увеличива сь по величине по мере зар да конденсатора 1 . После зар да конденсатора .1.до величины напр жени срабатывани релейного элемента 2 последний срабатывает и своими размыкающими контактами 4 отключаетс от корпуса 3 электроустановки, своими замыкающими контактами 7 подключаетс к фазному проводу 6 питающей сети (через второй ограничительный элемент) и самоблокируетс , а своими контактами 10 отключает цепь управлени и (или) включает цепь контрол состо ни электроустановки. Таким образом, исключаетс возможность работы электроустановки в аварийном режиме и возможность поражени обслуживающего персонала электрическим током, так как после отключени электроустановки от питающей сети автоматически отключаетс напр жение и от корпуса электроустановки . . Аналогично устройство отключает электроустановку с заземленной нейтралью питающей сети и заземленным корпусом 3 и (или) включает аварийную сигнализацию при перемене местами фазного и нулевого провода сети в процессе эксплуатации электроустановки . В этом случае цепь из последовательно подключенных релейного элемента 2, его размыкающих контактов 4, резистора 5 и диода 11 первого огра-. ничительного элемента оказываетс под фазным напр жением питающей сети , что приводит к срабатыванию релейного элемента 2. Таким образом, предлагаемое устройство дл защиты электроустановки от попадани на ее корпус опасного напр жехш обладает более щирокими функциональными возможност ми, чем известное, и безопасно в эксплуатации . Это, в свою очередь повышает надежность эксплуатации электроустановки (за счет исключени эксплуатации в аварийном режиме) и повьшает безопасность ее эксплуатации, а высока надежность эксплуатации электроустановки снижает стоимость ее эксплуатации за счет исключени необходимости ремонта или замены электроустановки после работы в аварийном режиме..5 in one direction with the diode 11 of the first limiting element, while between the common point of the first limiting element and the opening contacts 4 of the relay element 2 and the phase conductor of the supply network there is a connecting capacitor 22 smoothing out. The device operates as follows. When the power supply device is connected to the circuit (by means of a plug 23) in the polarity indicated in the diagram, and diode 11 is connected to the electrical installation housing 3, the relay element 2 does not turn on, if it is absent, a phase short to the supply voltage does not shunt with its closure contacts 10, the actuating element of the electrical installation control circuit. Therefore, the electrical installation is connected to its own power network (conventionally not shown). When changing places of phase 6 and zero 9 wires of the supply network during operation of electrical installation with an insulated housing in a network with a grounded and non-grounded neutral (neutral wire) and incomplete or deaf phase closure of the installation of the device of the same name with the power supply phase: An intermediate voltage is applied to the relay element .2 through the housing 3 of the electrical installation, diode 11 and the resistor 5 of the first limiting element with an additionally connected smoothing capacitor 22 and a pre-volt This diode 21, through which the relay element by another output is additionally connected to the phase wire 6 (in this situation which has become zero) of the power supply network, and the relay element 2 turns on and off the electrical installation with its contacts.10 that are connected in the control circuit and (or ) monitoring the state of electrical installation. In this case, the diode 20, through which the relay element is connected by another output to the neutral wire 9 of the supply network, together with diode 2.1 prevents a short circuit between the phase 6 and zero 9 wires of the supply network. For the rest, the proposed device works in the same way as is known. When a phase circuit is connected to the housing 3 of any phase of the mains supply, the relay element 2 receives a constant phase circuit current through the diode 11 and the resistor 5 of the first limiting element and the breaker contacts 4 p. Element cell {ta 2 , increasing in magnitude as the capacitor 1 is charged. After charging the capacitor .1. Up to the voltage value of the actuation of the relay element 2, the latter is activated and disconnects from the building 3 with its breaker contacts 4, connects to the phase supply line 6 of the power supply network (via the second limiting element) with its closing contacts 7, and contacts 10 disconnects the control circuit and (or) turns on the electrical condition monitoring circuit. This eliminates the possibility of the electrical installation in emergency mode and the possibility of electrical personnel being hit by the electric current, since after the electrical installation is disconnected from the mains, the voltage is also automatically disconnected from the electrical installation housing. . Similarly, the device shuts down the electrical installation with a grounded neutral of the mains supply and a grounded housing 3 and (or) turns on the alarm when the phase and neutral wires of the network are reversed during the operation of the electrical installation. In this case, the circuit consists of a series-connected relay element 2, its break contacts 4, a resistor 5, and a diode 11 of the first limit. This element is under the phase voltage of the power supply network, which leads to the operation of the relay element 2. Thus, the proposed device for protecting an electrical installation from dangerous voltage on its case has a wider functionality than the known one and is safe to use. This, in turn, increases the reliability of electrical installation operation (by eliminating emergency operation) and increases the safety of its operation, while high reliability of electrical installation reduces its operating cost by eliminating the need for repair or replacement of electrical installation after emergency operation.

Claims

DEVICE FOR PROTECTING THE ELECTRICAL INSTALLATION AGAINST HAZARDOUS VOLTAGE HAZARD No. 980204, characterized in that, in order to expand the functionality by disconnecting the electrical installation in case of incomplete or dull phase circuit to the electrical installation case of a phase of the same name as the power supply phase of the device, when the phase and neutral wires of the power supply network are switched between grounded and non-grounded neutral (emergency mode) with the electrical installation case isolated from the ground, the relay element by another output of the sub-'keys to the zero wire "of the supply network through the diode and additionally connect n to the phase conductor of the supply network also through the diode, moreover, these diodes with respect to the relay element are connected by the same electrodes in the same direction with the diode of the first limiting element, while between the common voltage of the first limiting element and the NC contacts of the relay element and the phase conductor of the supply network smoothing capacitor.

>

1 1108544 2