SU1274053A1

SU1274053A1 - Device for protection of mobile electric reception unit in a.c.network when occuring hazard voltage between case of electric reception unit and earth

Info

Publication number: SU1274053A1
Application number: SU843727222A
Authority: SU
Inventors: Гарольд Александрович Винник; Георгий Федорович Кобриков
Original assignee: Предприятие П/Я А-1736
Priority date: 1984-04-06
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1986-11-30

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к устройствам, реагирукхцим на по вление опасного напр жени на корпусе электроприемника , который обычно находитс под потенциалом земли. Цель изобретени повышение надежности работы путем обеспечени контрол целостности цепей заземлени при работе электроприемника . Дл проверки цепей заземлени и сигнального элемента 18 нажимают кнопку 19, котора отключает цепь заземлени от входа чувствительного органа 3. При нажатой кнопке провер етс функционирование источГр уThe invention relates to electrical engineering, in particular, to devices that react to the occurrence of dangerous voltages on an electrical receiver body, which is usually under earth potential. The purpose of the invention is to increase the reliability of operation by ensuring control of the integrity of the grounding circuits during the operation of an electric receiver. To check the ground circuits and the signal element 18, press the button 19, which disconnects the ground circuit from the input of the sensing organ 3. With the button pressed, the operation of the source

Description

ника оперативного тока, срабатывание первого порога чувствительного органа и работа сигнального элемента. Проверку функции защитного отключени осуществл ют нажатием кнопки 6. В этом случае трансформатор 7 выполн ет роль дополнительного источника . переменного тока. Ток вторичной обмотки 8 протекает по цепи: корпус 4 электроприемника 1, земл , вспомогательный заземлитель 5, размыкающий контакт кнопки 19, вход чувствительного органа 3. В случае исправности устройства и указанной цепи напр жение на входе чувствительного органа достигает величины второго порога, сигнал с выхода органа 3 воздействует на исполнительный злемейт 2,Nickname of the operating current, the operation of the first threshold of the sensitive organ and the operation of the signal element. The function of the protective disconnection is checked by pressing the button 6. In this case, the transformer 7 acts as an additional source. alternating current. The secondary winding current 8 flows through the circuit: case 4 of the electric receiver 1, ground, auxiliary earthing switch 5, disconnecting contact of button 19, input of sensing organ 3. In case the device and the specified circuit are healthy, the input voltage of the sensing organ reaches the second threshold, the output signal Authority 3 acts on executive level 2,

который отключает электроприемник от сети переменного тока. При по влении опасного напр жени между корпусом 4 и вспомогательным заземлителем 5 напр жение прикладываетс к входу чувствительного органа и вторичной обмотке 8 трансформатора 7, соединенным последовательно, вызыва срабатывание чувствительного органа 3. Выходной сигнал воздействует на исполнительный элемент 2. Таким образом, введение функции посто нного контрол цепей заземпени и сигнализации при их нарушении, а также проверка этой функции без отключени электроприемника повьнпает на дежность работы устройства . 4 ил.which disconnects the electrical receiver from the AC network. When a dangerous voltage appears between the housing 4 and the auxiliary earthing 5, the voltage is applied to the input of the sensing organ and the secondary winding 8 of the transformer 7 connected in series, causing the sensing organ 3 to trip. The output signal acts on the actuator 2. Thus, the introduction of the function The control of the instance and signaling circuits in the event of their violation, as well as the testing of this function without disconnecting the electrical receiver, results in a reliable operation of the device. 4 il.

. 1. one

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к устройствам, реагирующим на по вление опасного напр жени - на корпуре электроприемиика , который обычно находитс под потенциалом земли.The invention relates to electrical engineering, in particular to devices reacting to the occurrence of a dangerous voltage on an electrical receptacle body, which is usually under the potential of the earth.

Цель изобретени - повышение надежности в работе путем обеспечени контрол целостности цепей заземлени при работе электроприемника .The purpose of the invention is to increase reliability in operation by ensuring control of the integrity of the grounding circuits when an electric receiver is in operation.

На фиг. 1 приведена принципиальна электрическа схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эквивалентна схема устройства в нормальном режиме работы; на фиг. 3 - график зависимости напр жение между корпусом электроприемника и вспомогтельным заземпителем, рассчитанный на основании эквивалентной схемы; н фиг. 4 - принципиальна электрическа схема возможного варианта выполнени двухпорогового чувствительног органа.FIG. 1 shows the basic electrical circuit of the proposed device; in fig. 2 - the equivalent circuit of the device in normal operation; in fig. 3 is a plot of voltage between the case of the power receiver and the auxiliary instance calculated on the basis of the equivalent circuit; n FIG. 4 is a circuit diagram of a possible embodiment of a two-threshold sensitive organ.

Устройство Дл защиты передвижного электроприемника 1 содержит исполнительньй элемент 2 и чувствительный орган 3, вход которого включен между заземленным корпусом 4 электроприемника и вспомогательным зазеипителем 5, а выход соединен с исполнительным элементом.Device To protect the mobile electric receiver 1, there is an actuating element 2 and a sensing element 3, the input of which is connected between the grounded housing 4 of the electric receiver and the auxiliary side 5, and the output is connected to the actuating element.

Цепь ко.нтрЬл исправности устройства содержит первую кнопку 6 проверки трансформатор 7 контрол исправности , вторична обмотка 8 которогоThe circuit of the device operability contains the first test button 6 of the transformer 7 of the condition control, the secondary winding 8 of which

включена между входной клеммой чувствительного органа 3 и заземленным корпусом 4 электроприемника 1, а параллельно первичной обмотке 9 включена согласующа нагрузка 10.connected between the input terminal of the sensing organ 3 and the grounded housing 4 of the electric receiver 1, and parallel to the primary winding 9 the matching load 10 is connected.

Стабилизированный источник 11 переменного тока, разделительный трансформатор 12 с первичной 13 и вторич;ной 14 обмотками и токозадающий элемент 15 образуют источник оператив:ного тока, который включен своим выходом между заземленным корпусом 4 электроприемника 1 и вспомогательным заземлителем 5. Источник 11, подключенный своим входом к фазам сети,A stabilized AC source 11, an isolation transformer 12 with a primary 13 and secondary 14 windings and a current generating element 15 form a source of operational current that is connected by its output between the grounded housing 4 of the electrical receiver 1 and the auxiliary earthing switch 5. Source 11 connected by its input to the network phases,

обеспечивает стабилизацию напр жени питани разделительного трансформатора 12, выполн ющего, функцию гальванического разделени сети и цепей заземлени . В качестве токозадакицегоprovides stabilization of the supply voltage of the isolation transformer 12, which performs the function of galvanic separation of the network and ground circuits. As a tokazadky

элемента в схеме использован резистор .element in the circuit used resistor.

Чувствительный орган 3 выполнен двухпороговым: при достижении входного напр жени величины первого порога (например, 4 В) по вл етс выходной сигнал на втором (сигнальном) выходе 16, при достижении напр жени второго порога по вл етс выходной сигнал на управл ющем выходе 17. Сигнальный выход 16 соединен с введенным сигнальным элементом 18 (лампой, зуммером), вход питани которого подключен к питающей сети. Между входом чувствительного органа 3 и вспомогательным заземпителем 5 вклю чен размыкающий контакт второй кнопки 19 дл проверки функционировани контрол цепей заземлени и исправности сигнального органа. На фиг.4 приведен один нз возможных вариантов выполнени двухпорогового чувствительного органа: электронна схема, содержаща трансформаторный вход, выпр митель, стабилитрон с двум операционными усилител ми в качестве пороговых элементов. Устройство работает следуювщм образом . Нормальный режим. Работа устройства характеризуетс отсутствием напр жени между корпусом защищаемого передвижного элект роприемника 1 и вспомогательным заземпител 5. С момента включени исполнительного элемента 2 и подачи на пр жени сети на электроприемник 1 вступает в работу источник оперативного тока (источник 11, трансформатор 12 и токозадающий элемент 15) и чувствительный орган 3, осуществл ющие контроль исправности цепей зазем лени . При этом ток вторичной обмотки 14 трансформатора 12 протекает по цепи: токозадающий элемент 15, корпус 4 электропрйемника 1, земл , вспомогательный заземлитель 5, размы как ций контакт кнопки 19. Падение. напр жени на участке цепи между кор пусом 4 и вспомогательным заземлителем .5 прикладываетс к входу чувствительного органа 3 через вторичную обмотку 8 трансформатора 7, причем трансформатор 7 в этом случае выполн ет роль дополнительного сопротивле ни на входе чувствительного органа 3 При наличии цепей заземлени и удовлетворительном сопротивлении рас теканию заземлителей падение напр же ни на указанном участке цепи мало и не достигает первого порога срабатывани чувствительного органа 3, в ре зультатё чего выходной сигнал на сиг нальный элемент 18 не поступает. Выключенное состо ние сигнального 34 мента указывает на исправность цепей заземлени . При увеличении сопротивлени це пей заземлени падение напр жени между корпусом 4 электроприемника и входом чувствительного органа 3 увеличиваетс . Это напр жение делитс между трансформатором 7 и входом чувствительного органа 3. Напр жение на входе чувствительного органа достигает первого порога - на выходе 16 по вл етс сигнал, включаюЕдий сигнальный элемент 18. Аналогично работает устройство при обрыве цепей заземлени , при этом напр жение между корпусом 4 и входом чувствительного органа 3 увеличиваетс до более высокого значени . Поделившись между трансформатором 7 и входом чувствительного органа 3, это напр жение вызывает включение сигнального элемента 18. Особенностью работы схемы вл етс наличие самоконтрол : нарушение соединени схемы с корпусом электроприемника или контакта второй кнопки проверки вызывает срабатывание чувствительного органа и включение сигнализации . Дл проверки функции контрол цепей заземлени и исправности сигнального элемента 18 нажимают кнопку 19, котора отключает цепь заземлени от входа чувствительного органа. При этом устройство работает, как в описанном случае обрыва цепей заземпени . При нажатой кнопке провер етс функционирование источника оперативного тока, срабатывание первого порога чувствительного органа и работа сигнального элемента. Указанный процесс проверки происходит без выключени электроснабжени электроприемника . Проверку функции защитного отключени осуществл ют нажатием кнопки 6. В этом случае трансформатор 7 выполн ет роль дополнительного источника переменного тока, Трансформиру н апр жение с первичной обмотки 9 в вторичную обмотку 8. Ток вторичной обмотки 8 протекает по цепи: корпус 4 электроприемника 1, земл , вспомогательный заземлитель 5, размыкающий контакт кнопки 19, вход чувствительного органа 3. В случае исправности устройства и указанной цепи напр жение на входе чувствительного органаSensitive organ 3 is double-threshold: when the input voltage reaches the value of the first threshold (for example, 4 V), the output signal at the second (signal) output 16 appears, and when the voltage of the second threshold is reached, the output signal at the control output 17 appears. The signal output 16 is connected to the input signal element 18 (lamp, buzzer), the power input of which is connected to the mains. Between the input of the sensing organ 3 and the auxiliary copy 5, the disconnecting contact of the second button 19 is included to check the functioning of the monitoring of the ground circuits and the health of the signal organ. Fig. 4 shows one of the possible options for the implementation of a two-threshold sensing organ: an electronic circuit containing a transformer input, a rectifier, a zener diode with two operational amplifiers as threshold elements. The device works as follows. Normal mode. The operation of the device is characterized by the absence of voltage between the casing of the protected mobile electrical receiver 1 and the auxiliary instance 5. From the moment the actuator 2 is turned on and the grid is fed to the electric receiver 1, the operational current source (source 11, transformer 12 and current supply element 15) and sensing organ 3 monitoring the integrity of ground circuits. In this case, the current of the secondary winding 14 of the transformer 12 flows along the circuit: current-generating element 15, housing 4 of the electrical receiver 1, earth, auxiliary earthing switch 5, blur as the contact of the button 19. Drop. voltage across the circuit between the casing 4 and the auxiliary earthing .5 is applied to the input of the sensing organ 3 through the secondary winding 8 of the transformer 7, and the transformer 7 in this case performs the role of additional resistance at the input of the sensing organ 3 If there are ground circuits and satisfactory the resistance to flow to the earthing switches fall, on the other hand, on a specified part of the circuit is small and does not reach the first threshold of the response of the sensing organ 3, as a result of which the output signal to the signal No element 18 arrives. The off state of the signal 34 ment indicates the proper operation of the ground circuits. With an increase in the resistance of the ground circuit, the voltage drop between the case 4 of the electric receiver and the input of the sensing organ 3 increases. This voltage is divided between the transformer 7 and the input of the sensing organ 3. The voltage at the input of the sensing organ reaches the first threshold - at output 16 a signal appears that turns on the signal element 18. Similarly, the device operates when the ground is broken, and the voltage between the housing 4 and the input of the sensing organ 3 is increased to a higher value. By sharing between the transformer 7 and the input of the sensing organ 3, this voltage causes the switching on of the signal element 18. A feature of the circuit operation is self-control: the circuit is not connected to the electrical receiver or the contact of the second test button causes the sensitive organ to activate and the alarm to start. To check the function of monitoring the grounding circuits and the health of the signal element 18, the button 19 is pressed, which disconnects the grounding circuit from the input of the sensing organ. In this case, the device works as in the described case of breaking the chains of the instance. When the button is pressed, the operation of the operating current source, the operation of the first threshold of the sensing organ, and the operation of the signal element are checked. The indicated verification process takes place without shutting down the power supply of the electrical receiver. Checking the function of protective disconnection by pressing the button 6. In this case, the transformer 7 performs the role of an additional source of alternating current, Transforming the primary winding 9 into the secondary winding 8. The secondary winding current 8 flows through the circuit: case 4 of the electrical receiver 1, ground , auxiliary earthing switch 5, disconnecting contact of button 19, input of sensing organ 3. In case of operability of the device and the specified circuit, the voltage at the input of the sensing organ

достигает величины второго порога, сигнал выхода 17 воздействует на исполнительный элемент 2, который отключает электроприемник от сети переменного тока. Отказ в срабатывании устройства при описанной проверке указывает на неисправность устройства . Эту проверку провод т перед включением передвижного электроприемника в работу.reaches the value of the second threshold, the output signal 17 acts on the actuator 2, which disconnects the receiver from the AC network. Failure to operate the device during the described test indicates a device failure. This test is carried out before the mobile electric receiver is put into operation.

Во врем работы электроприемника осуществл етс изложенный вьше процесс постр нного контрол цепей заземлени , включение сигнализации при их нарушении, возможность проверки функции контрол цепей зазймпени без отключени электроприемника.During the operation of the electric receiver, the above-described process of direct monitoring of the grounding circuits, activation of the alarm when they are violated, the ability to test the control function of the circuits without disconnecting the electrical receiver is carried out.

Аварийный режим.Emergency mode.

Этот режим характеризуетс по влением опасного напр жени между корпусом 4 электроприемника и вспомогательным заземпителем 5. Это напр жение прикладываетс к входу чувствительного органа и вторичной обмотке 8 трансформатора 7, соединенным последовательно. При этом напр жение на входе чувствительного органа достигает второго порога и вызывает по вление сигнала на выходе 17.This mode is characterized by the occurrence of a dangerous voltage between the case 4 of the electric receiver and the auxiliary instance 5. This voltage is applied to the input of the sensing organ and the secondary winding 8 of the transformer 7 connected in series. In this case, the voltage at the input of the sensing organ reaches the second threshold and causes the appearance of a signal at the output 17.

Выходной сигнал чувствительного органа воздействует на исполнительный элемент 2, которьй отключает электропгиемник от сети переменного тока.The output signal of the sensing organ acts on the actuating element 2, which disconnects the electrical equipment from the AC network.

Предлагаемое устройство может работать в системах однофазного и трехфазного тока с любым режимом нейтрали .The proposed device can operate in single-phase and three-phase current systems with any neutral mode.

Введение функции посто нного контрол цепей заземлени и сигнализации при их на рушении, а также проверка этой функции без отключени электроприемника повьпиает надежность устройства и безопасность персонала, обслуживающего передвижной электропри|емник .The introduction of the function of continuous monitoring of the grounding circuits and the alarm system when they are destroyed, as well as the testing of this function without disconnecting the electric receiver, will increase the reliability of the device and the safety of personnel serving the mobile electric receiver.

Claims

Invention Formula

A device for protection of a mobile electric receiver in an AC network in case of dangerous voltage occurring between the case of the electric receiver and the earth motor & holding actuator connected to the first output of the sensing organ, one input terminal of which is connected to the first output of the secondary winding of the control transformer, primary winding which is connected to the network via the first test button and is shunted by a matching load, and an auxiliary instance, characterized in that Improve reliability by ensuring control of the integrity of the ground circuits when the electric receiver is in operation, a stabilized AC source, isolation transformer, current supply element, second test button and signal element are inserted in it, the output of the stabilized AC source is connected to the primary winding of the isolation transformer, the first the output of the secondary winding of which is connected to the second output of the secondary winding of the control transformer through the current-generating element Health, and the second output of the secondary winding of the isolation transformer is connected to another input terminal of the sensing organ connected via a second test button with an auxiliary earthing switch, the sensing organ being double-threshold, the second output of which is connected

with the input of the signal element.