SU1619206A1 - Устройство дл контрол заземлени передвижных электроустановок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в сет х переменного тока дл  контрол  напр жени  прикосновени . Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол  и электробезопасности.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в сет х переменного тока дл  контрол  напр жени  прикосновени .

Цель изобретени  - повышение достоверности контрол  и повышение электробезопасности.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - двухпороговый амплитудный дискриминатор с трем  выходами; на фиг.З - формирователь импульсов при переходе сигнала через 0м.

Устройство содержит основной 1 и вспомогательный 2 заземпители, причем корпус 3 передвижной электроустановки (ПЗУ) соединен с основным за- землителем 1, коммутационный аппарат 4, блок 5 формировани  запускающего импульса, блок 6 питани , нажимную кнопку 7, блок 8 формировани  тестового потенциала с нормально разомкнутым контактом 9, выпр митель 10, двухпороговый амплитудный дискриминатор 11, первый одновибратор 129 первый блок 13 сигнализации (Напр жение прикосновени  в норме), второй одновибра- тор 14, второй блок 15 сигнализации (Устройство неисправно), выходной релейный элемент 16, трансформатор 17 тока, резистор 18, амплитудный селектор 19., временной селектор 20, эле- мент И 21, третий одновибратор 22, третий блок 23 сигнализации (Сопрр- тивление изол ции ниже нормы) .

Заземлитель 1 подключен к корпусу 3, входы блока 6 питани  и первый

вход блока 5 подключены к сети через кнопку 75 выход блока 8 подсоединен к фазе сети и корпусу через последовательно включенную первичную обмотку трансформатора 17 тока, резистор 18 шунтирует его вторичную обмотку, к которой подключены последовательно соединенные амплитудный селектор 19 и временной селектор 20, входы выпр мител  10 через контакт 9 подключены к вспомогательному заземпителю 2 и корпусу 3 соответственно, а выход - к входу дискриминатора 11, входы первого 12 и второго 14 одновибраторов подключены соответственно к первому и второму выходу дискриминатора 11, а выходы - к первому 13 и второму 14 блокам сигнализации соответственно. Вход релейного элемента 16 подключен к третьему выходу дискриминатора 11, а выход соединен с входом коммутационного аппарата 4, контакты которого подключают передвижную электроустановку . Первый вход элемента И 21 соединен с выходом временного селектора 20, второй вход - с третьим выходом дискриминатора 11, а выход через третий одновибратор 22 соединен с третьим блоком 23 сигнализации.

Блок 5 может быть выполнен из формировател  импульсов при переходе сигнала через О, двух элементов И и триггера.

Формирователь импульсов (фиг.З) включает масштабный преобразователь 24 (например, понижающий трансформатор напр жени ), ограничитель 25, первый 26 и второй 27 триггеры, первый 28, второй 29 и третий 30 элементы НЕ, элемент 2И-НЕ 31 и одновибратор 32.

Ограничитель преобразует входной синусоидальный сигнал частотой fe в положительные пр моугольные импульсы длительностью 1/2fc и частотой следовани  fc . Эти импульсы поступают на вход триггера 26, скачком потенциала из 1 в О опрокидывают его. На инверсном выходе триггера устанавливаетс  логическа  единица, котора  инвертируетс  и поступает на S-вход триггера. Таким образом триггер устанавливаетс  в исходное положение, а йа выходе инвертора формируетс  сигнал , соответствующий моменту перехода

через О напр жени  на входе блока 5 от положительного полупериода к отрицательному .

Элемент НЕ 28, подключенный к выходу ограничител  25, инвертирует ег выходной сигнал, который затем поступает на вход триггера 27, работа которого совместно с элементом 29 аналогична работе триггера 26 с элемен- том 30. На выходе элемента 29 присутствует сигнал, соответствующий переходу через О от отрицательного полупериода к положительному. Дл  повышени  помехоустойчивости на выход . элемента 31 подключен одновибратор 32 расшир ющий импульсы от нескольких дес тков микросекунд до 1 мкс. С вы- |хода формировател  импульсов сигнал поступает на первый вход элемента И, а на второй вход - логическа  единиц от блока 6 питани . Это необходимо дл  устойчивой работы блока 8 с тем, чтобы сигнал на его вход от. блока 6 был подан раньше, чем сигнал на дру- гой его вход от блока 5. На выходе блока 5 формируетс  один импульс с задержкой во времени t«, величина которого определ ет момент запуска блока 8 относительно нул  фазы, т.е. ам плитуду тока замыкани  на землю.

Блок 8 формировани  тестового потенциала представл ет собой одновибратор с импульсным входом: при подач на второй вход импульса от блока 5 н выходе его возникает импульс тока с амплитудой и длительностью, отличным от входного импульса.

Блок 8 формировани  тестового потенциала , включающий тиристор, герко новое поле, конденсатор и два резитора , (его простейший вариант) работает следующим образом.

При подаче импульса от блока 5 и питани  от блока 6 тиристор открываетс , срабатывает герконовое реле и замыкает свои нормально разомкнутые контакты. На выходе блока между зажимами протекает ток однофазного замыкани .

По мере зар да конденсатора напр жение на герконовом реле падает, и когда оно достигает значени  напр жени  отпускани , реле отпускает свои

Ј Rk. C ln 0,1,

(1)

g 5 0 5 0 цитс 

0

5

0

5

где R - активное сопротивление катушки герконового реле; С - емкость конденсатора.

Двухпороговый амплитудный дискриминатор 11 выполнен на основе операционных усилителей, работающих в режиме компараторов и логических элементов , причем ийпг иоп .

Устройство работает следующим образом .

При включении коммутационного аппарата 4 ПЗУ подключаетс  к сети, на выходе блока 6 питани  по вл етс  посто нное стабилизированное напр жение , а на выходе блока 5 возникает один импульс длительностью в несколько дес тков микросекунд. На выходе блока 8 формировани  тестового потен- циала соответственно возникает импульс тока однофазного замыкани  длительностью 8 . Одновременно замыкаетс  контакт 9 и на вход выпр мител  10 поступает импульс, амплитуда которого определ ет уровень напр жени  прикосновени  .

Если Uon, , т.е. нахов норме, на выхода операционных усилителей Y01, Y02 присутствуют логические едьницы (фиг. срабатывает первый блок 12 сигнализации.

Если Upp Uong, на выходе OY1 присутствует логический нуль, а на выходе OY2 - единица. В этом случае на выходе элемента Запрет по вл етс  логическа  единица, срабатывает выходной репейный элемент 16 и ПЗУ 3 аппаратом 4 отключаетс  от сети.

При наличии неисправности, когда

на выходе амплитудного дискриминатора 11 сигнал мал или равен нулю, т.е. Upp Uon4, на выходе OY1 присутствует логическа  единица, а на выходе OY2 логический нуль. В результате срабатывает второй блок 15 сигнализации , сигнализирующий о неисправности устройства контрол . Блок работает также при неисправност х, привод щих к по влению логических нулей на выхои де обоих OY.

Одновременно с замыканием контакта 9 возникает сигнал на выходе вто

конта кты. Цепь тока однофазного замы- ,с РИЧНОЙ обмотки трансформатора 17 токани  прерываетс .

Длительность импульса ft тока однофазного замыкани  можно вычислить по формуле:

ка. Длительность его зависит от длительности импульса ( . При сопротивлении изол ции относительно землиt наход щемс  в пределах нормы, на вы4ка . Длительность его зависит от длительности импульса ( . При сопротивлении изол ции относительно землиt наход щемс  в пределах нормы, на вы4

ходе временного селектора 20 сигнал , близок к нулю. В случае, если сопротивление изол ции одной из фаз относительно земли ниже критического, на выходе амплитудного селектора 19 по вл етс  сигнал, который проходит временной селектор 20 и поступает на первый вход элемента И 21. Одновременно , на третьем выходе дискримина- тора 11 по вл етс  логическа  единица , поступающа  на второй вход элемента И 21 и вход релейного элемента 16.

т

В результате на выходе элемента И

21 по вл етс  сигнал и срабатывает третий блок 23 сигнализации Сопротивление изол ции относительно земли ниже нормы.

Далее срабатывает элемент 16 и электроустановка отключаетс  от сети.

Дл  проверки напр жени  прикосно-j/ вени  в любой момент времени эксплуатации достаточно нажать и отпустить кнопку 7. При нажатии кнопки все кон- так/гы размыкаютс  и блоки 5, 6, 8, 13, 15 и 23 приход т в исходное состо ние (до замыкани  контактов аппарата 4). При отпускании кнопки схема устройства работает так как описано.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  контрол  заземлени  передвижных электроустановок, содер- жащее основной заземлитель, вспомогательный заземлитель, коммутационный .аппарат, блок формировани  запускающего импульса, блок питани , блок формировани  тестового потенциала, нормально замкнутый контакт, выпр митель , амплитудный дискриминатор, первый и второй блоки сигнализации, релейный элемент, основной заземлитель соединен с корпусом передвижной элек троустановки, с первым входом выпр мител , с первым выходом блока формировател  тестового потенциала, первый фазный провод передвижной электроус тановки соединен с первыми входами i

   0

   5

   5 п

   5

   О

   0

   блока питани  и блока формировани  запускающего импульса, второй и третий входы которого соединены соответ- стве но с вторым входом и с первым выходом блока питани , второй выход которого соединен с первым входом блока формировани  тестового потенциала , второй вход которого соединен с выходом блока формировани  запускающего импульса, вспомогательный заземлитель через нормально разомкнутый контакт соединен с вторым входом выпр мител , выход которого соединен с первым входом амплитудного дискриминатора , второй вход которого соединен с первым входом выпр мител , а первый выход соединен с входом релейногп элемента, выход которого соединен с входом коммутационного аппарата, через контакты которого фазные провода п ередвижной электроустановки соединены с соответствующими фазами сети, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол  и электробезопасности, в него введены трансформатор тока, резистор, амплитудный и временной селекторы, элемент И, третий блок сигнализации, первый, второй и третий одновибра- торы, нажимна  кнопка, второй выход блока формировани  тестового потенциала соединен с вторым фазным проводом передвижной электроустановки через первичную обмотку трансформатора тока, вторична  обмотка которого соединена с резистором и с входом амплитудного селектора, выход которого через временной селектор соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с первым входом амплитудного дискриминатора, второй и третий выходы которого соединены через первый и второй одновибраторы соответственно с первым и вторым блоками сигнализации, выход элемента И соединен через третий одновибратор с третьим блоком сигнализации, третий фазный провод передвижной электроустановки соединен через нажимную кнопку со вторым входом блока питани .