Устройство для защитного отключения

(59, Н 02 Т СССРТКРЫТИЙ ОПИСАН ОБРЕТЕ 13.8)идетельство СССРН 3/16, 1980.детельство СССРН 3/16, 1978. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ВТОРСКОМЪ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) УСТРОЙСГО ОТКЛЮЧЕНИЯ лектротехническии инВО ДЛЯ ЗАЩИТНО- содержащее последо,ЯО 1149 вательно соед и усилитель, с органом, отли повышения на коротких импу элемент И, од тановочным вх ватель, вход к усилителя, а инверсному у вибратора и второй вход ко выходом одно элемента И п органу. иненные датчик тока утечки вязанный с исполнительным чающееся тем, что, с целью дежности путем подавления льсов помехи, в него введены новибратор с инверсным усодом и пороговый преобразооторого подключен к выходу выход - к запускающему и становоч ному входам одно- первому входу элемента И, торого соединен с инверсным вибратора, при этом выход одключен к исполнительномуИзобретение относится к электротехнике и может быть, применено для защиты от токов утечки на землю.Известно устройство для защитного отключения, содержащее датчик тока нагрузки, блок, реагирующий на скорость изменения тока нагрузки, датчик тока утечки, блок максимального тока утечки, интегратор, пороговый блок, коммутационный блок, разделительный конденсатор и блок, реагирующий на приращение тока утечки 1.Однако устройство имеет недостаточноебыстродействие, так как в интеграторе происходит задержка сигнала.Также известно устройство для защитного отключения, содержащее соединенныепоследовательно датчик тока нулевой последовательности, исполнительный орган, выполненный на двухобмоточном реле, одна из обмоток которого подключена к выпрямителю, а другая - к источнику постоянного напряжения через последовательно 101520 соединенные динистор и конденсатор, причемобщая точка последних соединена черездиод с делителем напряжения, подключенным параллельно источнику постоянного напряжения 12,Однако известное устройство имеет низкую помехоустойчивость, так как последовательность импульсов помехи может вызвать ложное срабатывание,Цель изобретения - повышение надеж- З 0ности путем подавления коротких импульсовпомехи.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для защитного отключения, содержащее последовательно соединенные датчик тока утечки и усилитель, 35связанный с исполнительным органом, введены элемент И, одновибратор с инверсным установочным входом и пороговыйпреобразователь, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - к запускающему и инверсному установочномувходам одновибратора и первому входуэлемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом одновибратора,при этом выход элемента И подключен кисполнительному органу. 45На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временныедиаграммы, поясняющие его работу.Устройство (фиг. 1) содержит датчик1 тока утечки, усилитель 2, пороговый преобразователь 3 двухполярного сигнала в 50однополярный, одновибратор 4 с инверсным установочным входом, элемент И 5,исполнительный орган 6.Датчик 1 тока утечки, усилитель 2 и пороговый преобразователь 3 двухполярногосигнала в однополярный соединены последовательно. К выходу порогового преобразователя 3 подключены запускающийи инверсный установочный вход одновибратора 4, а также первый вход элемента И 5, второй вход элемента И соединен с инверсным выходом одновибратора, а выход элемента И подключен к исполнительному органу 6.Датчиком тока утечки служит трансформатор тока нулевой последовательности, усилитель можно выполнить на транзисторах или на микросхеме, Пороговый преобразователь 3 двухполярного сигнала в однополярный на транзисторе и стабилитронах запитывается от однополярного источника питания и не требует высокой стабильности питающего напряжения, так как пороги здесь определяются напряжениями пробоя стабилитронов. Применение простого источника питания делает такой преобразователь более надежным, чем преобразователь на двухпороговом компараторе. Одно- вибратор с установочным входом выполняется на логических микросхемах. Элемент И можно выполнить на диодах, транзисторах или логических микросхемах. Исполнительным органом может служить реле, тиристорный или симисторный ключ,Устройство работает следующим образом.Напряжение, пропорциональное току утечки на землю, поступает с датчика 1 тока утечки на усилитель 2. Если утечка возникает от прикосновения человека к токоведущим частям, напряжение на выходе усилителя Б. имеет форму напряжения сети (фиг. 2 а). Для этого случая напряжение на выходе усилителя превышает пороги срабатывания 1.1 порогового преобразователя 3 двухполярного сигнала в однополярный с момента прикосновения 1 до момента 1 и с момента 1 з. В этом интервале времени на выходе порогового преобразователя появляется напряжение 1.)ис (фиг. 2 б), которое дает разрешение на работу одновибратора 4 по инверсному установочному входу и одновременно запускает его по запускающему входу, Одновибратор формирует импульсы запрета 1)зс, длительность которых для достижения быстродействия выбирается на порядок меньше периода сетевого напряжения (фиг. 2 в).После окончания импульса запрета на выходе элемента И появляется напряжение 1.)ис (фиг. 2 г), которое вызывает срабатывание исполнительного элемента.Помехи устройству для защитного отключения возникают при коммутации нагрузки в зоне защиты и представляют собой последовательность двухполярных короткихимпульсов утечки Ьу, длительность которых не превышает нескольких десятков микросекунд, но число может достигать нескольких сотен из-за неустойчивых разрядов в межконтактном промежутке выключателя нагрузки в момент отключения (фиг. 2 д).Амплитуда импульсов помехи может значительно превышать уровень полезного сиг1149341 инвертор. На фиг. 2 ж показана форма напряжения на его выходе 1.1 зп.Поскольку на входы элемента И поступают инвертированные один относительно другого сигналы, на выходе ее имеется нулевое напряжение.Таким образом, предлагаемое устройствообеспечивает подавление всех коротких импульсов помехи, что существенно повышает надежность устройства при его функцио нировании. у+ПЬ 2 2.2 ль Н. Чутчеверес Составите а Техред И. ВТираж 620 ИПИ Государственного по делам ИзобретенийМосква, Ж - 35, Рау ПП Патент, г, Ужго Редак Заказ Н. Бобко2/39ВН 11303филиал нала, поэтому на выходе порогового преобразователя двухполярного сигнала в однополярный появляется последовательность коротких импульсов 1.1 нв (фиг. 2 е). Эти импульсы запускают одновибратор, однако импульс запрета не успевает сформироваться до конца, потому что короткие запускающие импульсы, оканчиваясь, переводят одновибратор, в исходное состояние по установочному входу. Таким образом, одновибратор в этом случае работает как Корректор О. БилакПодписноекомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5од, ул. Проектная, 4