Устройство для защитного отключения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 Н 02 НЗ/16 ЕНИ ЛЬСТ У СВИ Н АВТО КОНИфРПЦООИИОарпраеу К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ(56) Авторское свидетельство СССР В 1181039, кл, Н 02 Н 3/16, 1984,Авторское свидетельство СССР В 1069054, кл, Н 02 Н 3/16, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты людей от поражения электрическим током в сетях с большими начальными токами утечки, Целью изобретения является повышение точности и надежности работы устройства. При работе устройства в нормальных условиях сигнал от датчика тока утечки 1 компенсируется с помощьюуправляемой дискретной линии задержки 4, состоящей из последовательносоединенных аналого-цифрового преобразователя регистра сдвига, цифроаналогового преобразователя и фильтра нижних частот. В случае пробояизоляции или при прикосновении человека к токоведущим частям значениетока утечки изменяется на некоторуювеличину, при этом на вычитающемвходе сумматора 2 новое значение тока утечки появится с задержкой, следовательно, на выходе сумматора 2будет присутствовать сигнал, пропорциональный току утечки, поступающийна блок формирования токовременнойхарактеристики 3, который в случаепревышения уставки выдает сигнал наотключение сети, 2 з,пф-лы, 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защитного отключения.Целью изобретения является повыше 5ние точности и надежности устройства.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит датчик 1 токаутечки, сумматор 2, блок 3 формирования токовременной характеристики срабатывания, управляемую дискретнуюлинию 4 задержки, формирователь 5импульсов сдвига информации, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 6, регистр 7 сдвига, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8 и фильтр 9 нижнихчастот (ФНЧ).Устройство работает следующим образом. 20В нормальных условиях на выходедатчика 1 тока утечки всегда имеетсянекоторый сигнал, вызванный несимметрией естественных токов утечкичерез изоляции фаз на землю. Этот 25сигнал в общем случае отличающийсяот чисто синусоидального, поступаетна суммирующий вход сумматора 2 ивход управляемой дискретной линии 4задержки, выполненной на последовательно соединенных АЦП 6, регистре 7сдвига, ЦАП 8 и ФНЧ 9. Поступившийна вход АЦП 6 аналоговый сигнал преобразуется в цифровой код на выходах АЦП 6 и поступает на информационные входы параллельного регистра 7сдвига. На вход синхронизации регист"ра 7 сдвига подаются импульсы сдвигас выхода формирователя 5 импульсовсдвига информации, Через времяЬСравное= вТ (где в - разряд-"ность параллельного регистра сдвига,Т - период следования импульсовиссдвига), код, соответствующий мгновенному значению тока утечки, появля"ется на выходах регистра 7 сдвигаи поступает на вход ЦАП 8, на выходекоторого восстанавливается соответствующее мгновенное значение аналогового сигнала, который пройдя ФНЧ 9,50подается на вычитающий вход сумматора 21Если Ь = Р - , где Р " целоесчисло К - частота сети, то на выхо-с55де сумматора сигнал равен нулю,При пробое изоляции нли прикосновения человека к оковедущим частямв зоне защиты ток утечки (начальный) изменяется на величину тока через человека (или тока пробоя изоляции),и результирующий ток утечки равен ихвекторной сумме. Соответственно изменяется и сигнал на выходе датчика 1тока утечки, Этот сигнал сразу жепопадает на суммирующий вход сумматора 2, в то время как на вычитающемего входе новое значение (мгновенное)сигнала появляется с задержкой .Таким образом, в течение времени1дс = Р - сигнал на выходе сумматораГ2 будет разности сигнала нового, результирующего тока утечки и начального (естественного) тока утечки, т,е,сигналу, пропорциональному току через человека, Сигнал, пропорциональный току через тело человека, поступает на вход блока 3 формированиятоковременной характеристики срабатывания, который выдает сигнал на срабатывание коммутационного аппарата.Время преобразования АЦП и ЦАП,должно быть меньше длительности периода Ти импульсов сдвига,Разрядность АЦП 6, регистра 7сдвига и ЦАП 8 определяется требуемой точностью восстановления задержанного сигнала и, как правило, достаточно иметь К - 10.Разрядность в ("длина") регистра7 сдвига определяется необходимымвременем задержки сигнала, причемв = Р.п, где Р - целое число периодов частоты сети, п - кратность частоты импульсов сдвига информации,которая равнаи =Тисгде Т - период следования импульсов сети, и выбирается также иэ соображений требуемой точности восстановления исходного сигнала, и, какправило, достаточно иметь и20,Для того, чтобы при изменениичастоты сети на выходе сумматора 2не появлялся ложный сигнал, времязадержки Ье должно всегда равнятьсяцеломучислу периодов текущего значения частоты сети. Для этого последовательность импульсов сдвига информации формируется в приведенном примере путем умножения частоты сети.Формирователь 5 может быть такжевыполнен в виде управляемого генератора, синхронизируемого по фазе счастотой сети,Заказ 7293/50 Тираж 605 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 145350ФНЧ 9 на выходе ЦАП служит для подавления помехи квантования (с частотой п 1,).Линия 4 задержки может быть вы 5 полнена в виде линейки на приборах с зарядовой связью типа К 1200 ЦЛ.Применение изобретения позволяет повысить электробезопасность в контролируемой сети за счет повышения точности. Надежность устройства для защитного отключения повышается за счет сокращения количества элементов. Формула изобретения 16 1. Устройство для защитного отключения, содержащее датчик тока утечки, выход которого подключен к суммирующему входу сумматора и входу 20 блока компенсации сигнала датчика тока утечки, выход которого подключен к вычйтающему входу сумматора, к выходу которого подключен вход блока формирования токовременной характе Б ристики срабатывания, о т л и ч а ю 04щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы устройства, блок компенсации сигнала датчика тока утечки выполнен в виде управляемой дискретной линии задержки, причем к входу управления дискретнойлинии задержки подключен выход вновь введенного формирователя импульсов сдвига информации, вход которого соединен с клеммами для подключения к сети.2, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что управляемая дискретная линия задержки выполнена в виде последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, регистра сдвига, цифроаналогового преобразователя и фильтра нижних частот, а формирователь импульсов сдвига информации выполнен в виде умножителя частоты.3. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что управляемая дискретная линия задержки выполнена в виде прибора с зарядовой связью.