SU550716A1

SU550716A1 - Safety shutdown device

Info

Publication number: SU550716A1
Application number: SU1997397A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Валуев; Александр Исарович Осиновский
Priority date: 1974-02-18
Filing date: 1974-02-18
Publication date: 1977-03-15

Description

1one

Изобретение предназначено дл защиты человека от поражени электрическим током при эксплуатации и ремонте электросетей и электроустановок в промышленности и сельском хоз йстве.The invention is intended to protect a person from electric shock during operation and maintenance of electrical networks and electrical installations in industry and agriculture.

Известны устройства дл защитного отключени , предназначенные дл защиты человека от поражени электрическим током в электроустановках с изолированной нейтралью в услови х повышенной опасности 1.Devices for protective disconnection are known that are intended to protect a person from electric shock in electrical installations with an insulated neutral in the conditions of increased danger 1.

Известны также устройства дл защитного отключени , содержащие расположенный у питающей сети датчик, реагирующий на несимметрию фаз относительно земли, выход которого подключен к согласующему блоку, соединенному с исполнительным органом 2.Also known are devices for protective disconnection, which contain a sensor located at the mains supply, which reacts to phase asymmetry with respect to ground, the output of which is connected to a matching unit connected to the actuator 2.

Принцип действи известного устройства заключаетс в следующем. При прикосновении человека к одной из фаз электроустановки относительно земли происходит искажение симметрии фазных напр жений относительно земли , которое выдел етс датчиком, представл ющим собою трансформатор тока нулевой последовательности.The principle of operation of the known device is as follows. When a person touches one of the phases of the electrical installation relative to the ground, the symmetry of the phase voltages relative to the ground distorts, which is emitted by the sensor, which represents a zero-sequence current transformer.

По вившийс во вторичной обмотке датчика сигнал поступает на согласующий блок, выполненный в виде усилител . Усиленный сигнал приводит к срабатыванию исполнительного органа.The signal that has appeared in the secondary winding of the sensor is fed to a matching unit made in the form of an amplifier. The amplified signal triggers the actuator.

Известное устройство работает неэффективно . Это объ сн етс тем, что дл срабатывани устройства при прикосновении человека необходимо понижать уставку, чтобы обеспечить услови электробезопасности. Однако ири пониженной уставке ухудшаетс номехоустойчивость , поскольку возможны ложные срабатывани исполнительного органа, обусловленные в частности изменением потребл емой мощности и других параметров нагрузки . Частые отключени электроустановки отрицательно сказываютс на производственном процессе. В св зи с этим приходитс уменьшать чувствительность устройства защитногоThe known device works inefficiently. This is due to the fact that to operate the device when a person touches it, it is necessary to lower the setpoint in order to ensure electrical safety conditions. However, the reduced setpoint impairs the non-resistance, since false actuations of the actuator are possible, due in particular to changes in power consumption and other load parameters. Frequent shutdowns of electrical installations have a negative effect on the manufacturing process. In this connection, it is necessary to reduce the sensitivity of the protective device.

отключени , т. е. повышать уставку, однако это приводит к невыполнению критериев электробезопасности , т. е. снижает эффективность устройства. Дл повышени эффективности защиты человека от поражени электрическим током и помехоустойчивости в предлагаемое устройство , содержащее датчик, реагирующий на несимметрию фаз относительно земли и расположенной в непосредственной близости от питающей сети, выход которого подключен к согласующему блоку, и исполнительный орган, дополнительно введен второй датчик в виде электрода, установленного на теле человека, выход которого через усилитель и канал св зиoff, i.e., increase the setpoint, however, this leads to non-fulfillment of electrical safety criteria, i.e., reduces the efficiency of the device. In order to increase the effectiveness of a person’s protection against electric shock and noise immunity, the proposed device contains a sensor that reacts to phase asymmetry relative to the ground and is located in the immediate vicinity of the mains supply, the output of which is connected to the matching unit, and the actuator have additionally introduced a second sensor in the form an electrode mounted on a human body, the output of which is through an amplifier and a communication channel

подключен ко второму входу логического блока , к первому входу которого присоединен выход согласующего блока, а выход логического блока, выполненного на последовательно соединенных пороговом элементе, элементах ИЛИ и И, соединен с исполнительным органом . В качестве канала св зи может быть исиользована радиолини .connected to the second input of the logic unit, to the first input of which the output of the matching unit is connected, and the output of the logic unit executed on the series-connected threshold element, the elements OR and AND, is connected to the executive body. The radio link can be used as a communication channel.

Блок-схема описываемого устройства показана на чертеже.The block diagram of the described device is shown in the drawing.

На питающей сети 1 установлен датчик 2, реагирующий на нарушение нормального режима работы сети. Сигнал с датчика 2 через согласующий блок 3 поступает на первый вход логического блока. Логический блок содержит пороговый элемент 4, элемент ИЛИ 5 и элемент И 6. С сетью соединена электроустановка 7, на которой работает человек (на чертеже обозначен позицией 8). На теле человека поверх бель или одежды установлен датчик 9, сигнал с которого по каналу св зи 10 поступает на второй вход логического устройства. Выход логического устройства соединен с исполнительным органом 11, отключающим сеть 1.On the supply network 1 is installed sensor 2, which responds to the violation of the normal operation of the network. The signal from sensor 2 through the matching unit 3 is fed to the first input of the logic unit. The logical block contains a threshold element 4, the element OR 5 and the element AND 6. An electrical installation 7 on which a person works is connected to the network (indicated in the drawing by the position 8). A sensor 9 is installed on the body of a person over a piece of linen or clothes, the signal from which via the communication channel 10 goes to the second input of the logic device. The output of the logic device is connected to the executive body 11, disconnecting the network 1.

Защита человека происходит следующим образом . Нри соприкосновении человека с токоведущими част ми электроустановки 7 нарущаетс нормальный режим питающей сети. Датчик 2, измер ющий солротивление изол -. ции фаз сети относительно земли, вырабатывает первый аварийный сигнал. В качестве датчика 2 может использоватьс щироко известный трансформатор тока нулевой последовательности . Через согласующий блок 3 первый аварийный сигнал подаетс на первый вход логического устройства, с которым соединены вход порогового элемента 4 и один из входов элементов И 6. Одновременно с соприкосновением с токоведущими част ми тело человека а начинает излучать электрические колебани с частотой, питающей электроустановку сети. Датчик 9, выполненный в виде плоского электрода, вл етс антенной, воспринимающей эти колебани . Усилитель, соединенный с датчиком 9, вырабатывает второй аварийный сигнал, который по каналу св зи 11, выполненному в виде радиолинии подаетс на второй вход логического устройства, с которым соединен второй вход схемы ИЛИ 5.Protection of a person is as follows. Contact of a person with live parts of electrical installation 7 disrupts the normal mode of the power supply. Sensor 2, measuring the resistance of isol -. phase network relative to the ground, generates the first alarm. As sensor 2, a well-known zero sequence current transformer can be used. Through the matching unit 3, the first alarm signal is fed to the first input of the logic device, to which the input of the threshold element 4 and one of the inputs of the AND 6 elements are connected. The sensor 9, made in the form of a flat electrode, is an antenna that receives these vibrations. The amplifier connected to the sensor 9 generates a second alarm signal, which via the communication channel 11, made in the form of a radio link, is fed to the second input of the logic device, to which the second input of the OR circuit 5 is connected.

Логическое устройство вырабатывает результирующий аварийный сигнал в двух случа х: а первый аварийный- сигнал мал и не приводит к срабатыванию порогового элемента 4, но на входе схемы И имеютс оба аварийных сигнала, в результате на выходе схемы вырабатываетс результирующий аварийный сигнал; б) в результате замыкани фазы сети на землю первый аварийный сигнал имеет больщой уровень, что приводит к срабатыванию порогового элемента 4, выходной сигнал которого через схему ИЛИ 5 поступает на вход схемы И. Поскольку на схему И поступают два сигнала, эта схема срабатывает и вырабатывает результирующий аварийный сигнал .The logic device generates a resultant alarm in two cases: the first alarm signal is small and does not trigger threshold element 4, but both alarms are present at the input of the AND circuit, as a result, the resulting alarm is generated at the circuit output; b) as a result of the closure of the network phase to earth, the first alarm signal has a large level, which leads to the triggering of the threshold element 4, whose output signal through the OR circuit 5 is fed to the input of the circuit I. Since there are two signals to the circuit AND, this circuit triggers and produces resulting alarm.

С выхода логического устройства результирующий аварийный сигнал поступает на исполнительный орган 11, вызыва его срабатыванне и отключение сети 1 питающей электроустановку .From the output of the logical device, the resulting alarm goes to the executive body 11, causing it to be triggered and disconnecting the network 1 of the power supply unit.

Предложенное устройство защищает человека от поражени электрическим током более успещно, чем известное. Это объ сн етс тем,The proposed device protects a person from electric shock more successfully than the known one. This is due to

что два датчика, один из которых находитс на сети, а другой установлен на теле человека, реагируют на различные физические влени . Использование таких датчиков делает устройство комплексным и придает ему новые качества , иовыща эффективность и полмехоустойчивость . Срабатывание исполнительного органа в случае прикосновени человека к сети происходит только при наличии двух сигналов на входах логического блока, тем самым чувствительность расположенного на сети датчика можно существенно повыщать, не увеличива число ложных срабатываний. Так как помехи , поступающие на входы логического органа с выходов датчиков, имеют различныеthat two sensors, one of which is on the network, and the other installed on the human body, respond to various physical phenomena. The use of such sensors makes the device integrated and gives it new qualities, and finding efficiency and half-resistance. In the event of a person touching the network, the actuator triggers only if there are two signals at the inputs of the logic unit, thus the sensitivity of the sensor located on the network can be significantly increased without increasing the number of false positives. Since the interference to the inputs of the logic body from the sensor outputs has different

статистические характеристики, то оказываетс возмо кным повысить помехоустойчивость устройства защитного отключени .statistical characteristics, it is possible to improve the noise immunity of the protective shutdown device.

Claims

1.F. Y. Motusko. "Protective devices in electrical installations," Energy M., 1973, pp. 180-182.

2.N. V. Shipunov. "Protective shutdown," Energy, M., 1968, p. 79 (prototype).