SU1598014A1 - Устройство дл защиты от замыкани на землю в однофазной сети - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  предотвращени  несчастных случаев от поражени  электрическим током при касании человеком токоведущих частей. Цель изобретени  - повышение быстродействи . При по влении замыкани  на землю нарушаетс  равновесие магнитных потоков, создаваемых токами в обмотках 10 и 9. Выводы 2 и 7 геркона замыкаютс , чем обеспечиваетс  нагрузка 5. Одновременно током в обмотке 12 создаетс  магнитный поток, удерживающий выводы 2 и 7 геркона в замкнутом состо нии без "звонкового" режима. Дл  возврата устройства в исходное состо ние после устранени  повреждени  служит кнопка 14. Таким образом устройство обеспечивает высокое быстродействие защиты человека и не допускает аварийного режима в нагрузке. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к защитным устройствам от токов утечки на землю в однофазной сети, и может быть использовано при эксплуатации низковольтных линий электропередачи, квартирных сетей и электрических аппаратов.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для защиты от замыкания на землю в однофазной сети.

Устройство содержит двухпозиционные контакты, помещенные в герметизированную колбу 1. К общему выводу 2 контактов подключен фазный провод 3 защищаемой однофазной сети, а к выводу 4 размыкающего контакта — один из выводов нагрузки 5, к второму выводу которой подключен нулевой провод 6. Общий вывод 2 геркона и вывод замыкающего контакта 7 геркона примыкают с зазором к выступу П-образного магнитопровода 8, на котором размещена обмотка возбуждения, выполненная в виде двух раздельных обмоток 9 и 10 с равным числом витков. Обмотка 9 включена в разрыв фазного провода 3, а обмотка 10 — в разрыв нулевого провода 6. На магнитопроводе 8 размещена также третья обмотка 1 1, а вокруг колбы 1 контактов намотана четвертая обмотка 12, выводы которой подключены к одной из диагоналей выпрямительного моста 13 и конденсатору 16, вторая диагональ которого подключена к выводам третьей обмотки 11. Между замыкающим выводом замыкающего контакта 7 геркона и нулевым проводом 6 последовательно включены размыкающая кнопка 14 и потенциометр 15, один из выводов которого и подвижный контакт подключены к второй диагонали выпрямительного моста 13.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы нагрузка 5 запитана от однофазной сети по цепи; вывод размыкающего контакта и геркона, общий вывод 2 контактов, обмотка 9 на магнитопроводе 8, фазный провод 3, нулевой провод 6, обмотка 10 на магнитопроводе 8. Поскольку обмотки 9 и 10 на магнитопроводе 8 имеют одинаковое число витков, а токи их равны и в каждый момент времени противоположно направлены, магнитные потоки, создаваемые этими токами, также равны и противоположно направлены. В силу этого в магнитной цепи: магнитопровод 8, общий вывод 2 геркона, вывод замыкающего контакта 7 контактов через зазоры между ними геометрическая сумма магнитного потока равна нулю и выводы.2 и 7 контактов остаются разомкнутыми, а выводы 2 и 4 — замкнутыми. По этой же причине не наводится ЭДС и ток в обмотке 11, в результате чего обмотка 12 на колбе 1 геркона также обесточен^. Обесточена также цепь: кнопка 14, потенциометр 15.

При появлении в защищаемой однофазной цепи (нагрузке) недопустимого тока утечки или замыкания на землю в магнитной цепи: магнитопровод 8, выводы контактов 2 и 7 появляется результирующий магнитный поток вследствие несимметрии токов в фазном 3 и нулевом 6 проводах. Величина результирующего магнитного потока регулируется величиной зазора между выступании магнитопровода 8 и выводами 2 и 7 геркона. Выводы 2 и 7 намагничиваются и, притягиваясь, замыкаются, одновременно размыкая цепь выводов 2 и 4, чем обесточивают нагрузку 5. Магнитное сопротивление магнитной цепи резко уменьшается, в результате чего результирующий магнитный поток обмотки 10 удерживает выводы 2 и 7 геркона в замкнутом состоянии. Кроме того, результирующий магнитный поток наводит в обмотке 11 ЭДС и ток через выпрямительный мост 13 подается в обмотку 12 на колбе 1 геркона, а создаваемый этим постоянным током магнитный поток удерживает выводы 2 и 7 геркона в замкнутом состоянии. Для предотвращения «звонкового» режима во вторую диагональ моста 13 подается падение напряжения с потенциометра 15, так как он после замыкания выводов 2 и 7 геркона оказывается подключенным к фазному 3 и нулевому 6 проводам через обмотку 10 на магнитопроводе. Это падение напряжения, величина которого регулируется положением подвижного контакта на потенциометре 15, подается также на обмотку 11, чем усиливает ток в ней, который через выпрямительный мост 13 подается на обмотку 12, магнитный поток которой удерживает без «звонкового» режима выводы 2 и 7 геркона в замкнутом состоянии.

После устранения утечки или замыкания на землю вручную размыкают кнопку. 14, чем обеспечивают обмотки 10 и 11, поток в магнитной цепи исчезает, а выводы контактов 2 и 7 геркона размыкаются, замыкая тем самым выводы 2 и 4. В нагрузке 5 появляется ток, и устройство возвращается к нормальному режиму работы.

Предлагаемое устройство позволяет защищать электроприемник (нагрузку) от токов утечки или замыкания на землю без отключения питающей однофазной сети квартиры (индивидуального дома) и предназначено для предотвращения несчастных случаев от поражения электрическим током при случайном касании человеком токоведущих частей, замыкании в самой нагрузке, например стиральной машине. Кроме того, устройство позволяет не допускать аварийного режима в нагрузке (замыкания), отключая его от сети по достижении током утечки заранее заданного порогового значения. Устройство электробезопасное, поскольку выводы геркона не имеют электрической связи с магнитопроводом.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для защиты от замыкания на землю в однофазной сети, содержащее магнитопровод с тремя обмотками, первая из которых содержит клеммы для включения в разрыв нулевого провода, вторая — клеммы для включения в разрыв фазного провода через коммутационный элемент, а третья функционально связана с этим коммутационным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, магнитопровод выполнен разомкнутым, а коммутационный элемент — в виде двухпозиционного геркона, общий вывод и вывод замыкаю щего контакта которого примыкают с зазором к обеим плоскостям разъема магнитопровода, при этом между выводом замыкающего контакта геркона и клеммой для под5 ключения к нулевому проводу последовательно включены введенные размыкающая кнопка и потенциометр, а поверх колбы геркона намотана четвертая обмотка, подключенная к выходной диагонали выпрямительного моста, входная диагональ которого соединена с выводами третьей обмотки на магнитопроводе, причем выводы третьей обмотки соединены также с одним из выводов потенциометра и его подвижным контактом.