Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока

ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 705587 Союз СоветсиикСоциалистическикРеспублик(51)М. Кл.Н 02 Н 3/16,. йзеудврвтвеивыв квинтет СССР ве делам нзвбретеник и втврытив(53) УДК 621.316. ,925(088.8) Дата опубликования описания 25,12.79 Б, В. Трифонов, А. В. Климовский и И, Е. Рахмин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКАИзобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты от поражения электрическим током при грехфазных несимметричных, двухфазных и,однофазных замыканиях на землю, в том числе при однофазном касании токоведуших частей, Оно может быть применено в судостроении или в других отраслях промышленности для зашиты обслуживающего песонала от поражения электрическим током при эксплуатации передвижных или переносных электро приемников в помещениях с повышенной опасностью, например, в доках.Известны устройства для защиты от поражения электрическим током, содержащие датчик входного сигнала, гранзисгорный усилитель и расцепитель 11.Известно также устройство в котором в качестве датчика входного сигнала применен трансформатор тока нулевой последовательности, вторичная обмотка которого подключена через конденсатор связи на вход трехкаскадного транзисторного усилителя. В выходную цепь усили теля включена обмотка расцепигеля, аего контакты подключены в цепь управляющего органа коммутирующего аппарата, Однако на обмотку расцепителя описанного, устройства подаегся напряжениетолько в случае появления сигнала навходе устройства с последующим его срабатыванием на отключение электроприемтоника, В нормальном режиме работы обмотка расцепителя обесточена. Поэтомув случае обрыва любого участка цепейвыходного каскада усилителя, обмоткирасцепителя или блока питания, расцепигель останется в исходном состоянии 15Ъпри появлении сигнала на входе устройсз.ва, т. е. не осуществляется самоконтрольвыходного каскада усилителя, обмоткирасцепителя и,блока пиания. Тем самымснижается надежность защиты ог поражения электрическим током 2. Целью изобретения является повышениенадежности функционирования защиты.35 З7055Для достижения атой цедя в иэвесгном устройстве, содержащем датчик входногосигнала, подключенный к его выходувходной усилитель,"непосредственно соединенный с выходным релейным усилите лем на двух транзисторах, и расцепитель,обмотка которого включена в коддектор-, ную цепь выходного транзистора релейного усилителя, амиттеры транзйстороввыходного релейного усилителя соедииены между собой и подключены к одномуполюсу источника питания через резистор, а к другому полюсу - черезцепь, выполненную на последовательна,соединенных резисторе и конденсаторе, 15при.атом транзисторы выходного релей йогоусйлйтеля"имеют одинаковуюпроводимость. Такое выполнение вйхоЖтогоре"лейного усилителя обеспечивает протека-ние тока в обмотке расцецителя в нор 20мвльном режиме работы, удерживая расцепитель, а следовательно, и коммутирующий аппарат во включенном положении. Исчезновение же тока как в случаепоявления входного сигнала, так и в слу 25чае обрыва любого участка цепей выход " ного каскада релейного усилителя, обмоь.ки расцепителя или блока питания, приводит к отключению коммутирующего аппврата, что устраняет возможность попадания человека под напряжение при не-.исправном устройстве защитного отключейия, повышая тем свьйм надежность "защиты от поражения алекгрическим током.На чертеже изображена принципиальная алектрическая сХемв предложенногоустройства ддя защитного отключения.Вторичная обмотка трансформатора 1тока нулевой последовательности подключена через разделительный конденсатор2 на-вход входного усилитедя переменно" гб тока на транзисторе 3, Резистор" 4является коллекторной нагрузкой транзистора 3, а резисторы 5 и 6 введены всхему для температурной стабилизации" режима усиления входного усилителяотрицательными обратными связями понапряжению ,и току. Кроме того, рези.тор 6 совместно с конденсатором 7предназначены для регулирования коаффи"циента усиления входного усилителя и,следовательно, чувствительности устройс 1ва, Стабилитрон 8 и балластное,:сопро. Коллектор транзистора 3 непосредсгвенно связан с выходнйм релейным уси 87 . 4литедем на транзисторах 10 и 11, которые имеют одинаковую проводимость, Резистор 12 и обмотка расцепителя 13,зашунтированная защитным диодом 14,выполняют роль коллекторных нагрузоксоответственно транзисторов 10 и 11.Резистор 15 в цепи амиттеров транзисторов 10 и 11 обеспечивают положительную последовательную обратную связь"между транзисторами 10 и 11.цепь, составленная изтокоограничивающего резистора 16 и конденсатора 17, предназначена для вывода транзисторов 10 и 11в исходный режим в момент подачи напряжения питания, Устройство для защитного отключения питается постоянным/током от блока питания, включающеготрансформатор 18 напряжения, выпрямительный мост 19 и сглаживающий фильтр20. Конакты 21 н 22 расцепителя 13и кнопки 23 и 24 управления управляюткоммутирующим аппаратом 25,Устройство работает следующим образом.В момент подачи напряжения питанияот выпрямителя 19 положительный потенциал источника питания через конденсатор 17 и резистор 16 попадает наамиттер транзистора 10, удерживая егов закрытом состоянии, По мере увеличения тока в,обмотке расцепителя 13 увеличивается падение напряжения на резисторе 15, что; в свою очередь, способствует удержанию транзистора 10 в закры,том состоянии. Процесс включения устройства заканчивается полным открытиемтранзистора 11 при закрытом транзисторе 10, что возможно при условии одинаковой проводимости транзистора, Транзистор 3 в ато время-находится в усилительном режиме, По обмот.ке расцепителя течет рабочий ток, его контакты 21и 22 звмкнуты,и коммутирующий аппаратподает питание в алектроприемник,При замыкании на землю в электр приемнике синусоидальный сигнал, выделившийся во вторичной обмотке трансформатора 1, отрицательный полуволной открывает транзистор 3. В коллекторной цепи этого транзистора выделяется усиленный сигнал, который снимается с резистора 4 и подается на базу транзистора 10. При атом увеличиваегся падение напряжения на резисторе 12, тш как транзисторы 10 и 11 имеют одинаковую проводимость, го увеличение падения на-, пряжения на резисторе 12 приводит к5 70 уменьшению тока эмнттера транзистора 11 иуменьшению падения. напряжения на резисторе 15 положительной обратной связи, что смещает потенциал базы транзистора 10 в сторону еще большего его открывания. Узел, состоящий из транзисторов 10 и 11, образует замкнутый контур, не зависящий от входного сигнала. В этом контуре развиваются релейные режимы насьпцения транзистора 10 и отсечки транзистора 11. Обмотка расцепителя 13 обесточивается, и расцепитель размыкает свои контакты 21 и 22 в цепи питания усилителя и в цепи управления коммутирующим аппаратом, отключая электроприемник от питающей сети. Расцепитель обесточится и при обрыве любого участка цепей выходного каскада релейного усилителя, обмотка . расцепителя или блока питания, что тжже приведет к отключению коммутирующего аппарата.формула изобретенияУстройство для защитного отключения электроустановки в сети переменноФ " 5587 6го тока, содержащее датчик входногосигнала, подключенный к его выходувходной усилитепь, непосредственно соединенный с выходным релейным усилите-лем на двух транзисторах, и расцепитель,обмотка которого включена в коллекторную цепь выходного транзистора репейного усилителя, и источник питания, о ьл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности функционирования,эмиттеры транзисторов выходного репейного усилителя соединены между собойи подключены к одному полюсу источника питания через резистор, а к другому .15полюсу - через цепь, выполненную на по.следовательно соединенных резисторе иконденсаторе, при этом транзисторы выходного релейного усилителя имеют одинаковую проводимость20Источники информации,принятые во внимание при экспертизе:1, Патент США Ь 3648111,317-18 А, 1972.2. Авторское свидетельство СССР