Устройство для защиты электроаппарата от попадания фазного напряжения на корпус

О П И С А Н И Е (и 657505ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Соцкалкстицеских Республик(51) М, Кл Н 02 Н 3/1 оединением заявкидерстнннньб нвмнтнтСССРделам нзобрнтеннйн втнаитнйОпубликовано 15.04,79,Бюллетень 14 Дата опубликовании описания 17.04.79 621.816,8,8) Авторызобретени В, И. Ананский и В. А, Ивкевич ну(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИ ОТ ПОПАДАНИЯ ФАЗНОГО НА ЭЛЕКТРОАППАРАТА ЖЕНИЯ НА КОРПУС ацли и конструкцию разъема вводят ключи. Существе ами такой ными недостается то, что стемы яв она не пригодляризованными тками и вилкана для ации с неп ъе мами сетевым разры сетевого ъема пя б тполнением сило го выпряк по однопо ока питания аппаратадной схеме 1,перно я однозначн го соеди тами роз нения контак.тки ивухкопии выполняюти ии й конфионта тактногося различ евог о се разъема ни я, раз напряжением 2 . Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в бытовых приборах, таких как сетевые телевизоры и радиоприемники, у которых питание осуществляется по бестрансформаторной схеме,Известны устройства для предотвращения возможности включения фазного напряжения на шасси, обеспечивающие безопасное включение аппаратав сеть, при котором шасси подключается к нулевому (нейтральному) заземленному проводу двухпроводной однофазной силовой с ети,Это достигается однозначностью в ения вилки в розетку двухконтектногми), кото е ш р ко распространены в СССР.Кроме того,в случае использования поляризованных разъемов, необходим жест кий контроль правильности подключения проводов к розетки при монтаже внутренней электропроводки жилых помещений, а также при монтаже сетевых шнуров в условиях производства электро- и радио. - аппаратуры.Случайная ошибка приводит к подключению шасси не к "нейтральному" заземленному, а к фазному" проводу. Фазноо напряжение на шасси аппарата может привести к несчастному случаю.Известны устройства пассивнс й зашиты от возможности поражения фазнымЭти устройства вкпючяются в схему защищаемого аппарата и осуществляют визуальную индикацию ипи звуковую сиг - нализацию при наличии фазного напряжения, находящегося на шасси.Такое устройство содержит метаппическую ппастину, конденсатор безопасности, гаэоразрядную двухэпектродную лампу, резистивный депитель, вкшоченные между собой последовательно и подкпюченные к шасси аппарата, а также усипители и переключатели, выпопненные ввиде контактов реле.Реэестивный делитепь подключен ковходу усилителя, к выходу которого подкпючена обмотка репе, Усипитель и релепитаются от выпрямителя, входящего всостав аппарата.Реле содержит две пары сиповыхконтактов на два попожения с самобпокиров-. 20кой.При "неправильном" попожении двухполюсной непопяризованной сетевой вилкив розетке и при носпедуюшем касаниипапьцем чеповека к метаппической пластине, через емкость чеповека на землю замыкается электрическая цепь, при этомзагорается газораэрядная лампа, ток вызывает сигнал на входе усилитеня и че 36рез усилитель включает обмотку репе.Контакты репе нерекпючаются, самоблокируются и подключают шасси черезразъем к заземпенному "нулевому" нейтральному) проводу силовой сети.33Однако при йроведении ремонтных ирегупировочных работ возникает опасностьпоражения эпектрическим током ремонтного персоняпя от синовой сети в случае,есни персонал по какой пибо причине за 40бып прикоснуться к метаппической пла-,стине, так как к аппарату первоначапьно подается сетевое напряжение и нашасси вероятно присутствие фазного напряжения.Другим недостатком явпяется относительно низкая надежность устройства засчет применения механического реле испожных вспомогательных схем (усилитепь, источники питания репе),Цепью изобретения явпяется повышение надежности и электробезопасностиустройства.Цепь достигается тем, что предпагаемое устройство дпя защиты электроаппара-.ття от попадания фвзного напряжения накорпус, сопержашее двухполюсный сетевой разъем с перекпючателем, выпрямительи чувствитепьный эпемент с метяппическими пластинами, поиопнптепьно снабженодвумя встречно-иараппепьно включеннымитиристорами, которые включены в рассечку фязного провода, чувствитепьныйэпемент выполнен в виде сенсорного триггера, катод первого тиратрона которогоприсоединен к фазному попюсу разъема,цепь питания триггера через выпрямитепьприсоединена к другому попюсу, два входатриггера присоединены к металлическимпластинам, катод второго тиратрона присоединен к управляющему электроду одного из тиристоров, а переключательвыполнен в виде двух симметричных тиристоров,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства,Описываемое устройство содержитнепояяризованный двухпопюсный сетевойразъем 1, к контактам которого подключены фазный провод 2 и нейтральный провод 3. Поспедоватепьно в цепь фазногопровода 2 вкпючены тиристоры 4, 5 повстречно-параппепьной схеме и перекпкчатепь 6 в виде двух симметричных тиристоров 7, 8 последний из которыхвкпючен в цепь нейтрапьного проводя 3,Управйяюшие эпектроды 9, 10 симметричных тиристоров 7,8 вкпючены между собой через цепь управпения 11, содержащую, например, конденсатор и резистор,Управпяюший электрод 12 тиристора 4подкпючен к нейтральному проводу 3 через цепь управления 13, которая содержит, например, диод, зарядный конденсатор и ограничитепьный резистор, причем.конденсатор подключен к катоду тиристора 4, резистор - к управпяюшемуэпектроду 12 тиристора 4, а диод подкпючен анодом к нейтральному проводу 3.Вторыми выводами резистор, конденсатор и диод подключены между собой.К управпяюшему эпектроду 14 тиристора 5 подключен катод второго тира-,трона 15 сенсорного триггера 16. Катодпервого тиратрона 17 попкпючен к фазному проводу 2, Тиратроны 15 и 17имеют анопные резисторы 18 и 19, между которыми вкпючен межанодный конденсатор 20,К сеткам тиратронов 15 и 17 последоватепьно с резисторами безопасности21 и 22 включены метаплические пластины 23 и 24.При прикосновении оператора к металлипическим ппастиням 23 и 24 переключается сенсорный триггер 16.Сенсорный триг гер 16 питается выпрямпенным напряжением, получаемым с помошью вентиля 25 и конденсатора 26, причем анод вентиля 25 подключен к нейтральному проводу 3, а первый выводконденсатора 26 - к фазному проводу 2.Катод вентиля 25 и второй вывод конденсатора 26 включены между собой иподключены к анодным резисторам 18и 19. 1 ОВ схеме сенсорного триггера 16предусмотрены элементы предпочтительного включения первого тиратрона 17при подаче к схеме сетевого напряжения,например конденсатор 27, включенныймежду сеткой тиратрона 17 и анодомтиратрона 15, а также резистор 28,включенный между сетками тиратронов15 и 17.Выход устройства подключен к силовому входу электроаппарата 29, причемнейтральный провод 3 через симметричный тиристор 8 подключен к клемме30, имеюшей непосредственное присоединение к корпусу (шасси) 31, а фазныйпровод 2 через тиристоры 4,5 и симметричный тиристор 7 подключен к клемме 32.Между клеммами 30 и 32 включена30нагрузка ЗЗ, через которую сетевой переменный ток должен протекать в обоихнаправлениях, например схема автоматического размагничивания цветного кинескопа ипи мапомошный накальный транс 35форматор и т,д., а также однополупериод 1ный выпрямитель 34, конденсатор 35 инагрузка постоянного тока 36,На черт. показаны емкости 37,38,которые представляют собой емкость человеческого тела относительчо земли припоочередном касании пальцем руки человека металлических пиастин 23, 24сенсорного триггера 16,Устройство работает следуюшим образом. При включении непопяризованногосетевого разъема 1 в двухпроводную силовую сеть, переменное сетевое напряжение прикладывается к фазному и нейтральному проводам 2 и 3,При этом не зависимо от положениясетевой вилки в розетке разъема 1 загорается первый дежурньгй тиратрои 17,так как переменное сетевое напряжениевыпрямляется вентилем 25 и обеспечивает питание сенсорного триггера 16.Включение дежурного тпратрона осуществляется за счет заряда конденсатора 27. Гораций тиратрон 17 поддерживает выкгпоченное состояние рабочего тиратрона 15, Тиристоры 4, 5 и симметричные тиристоры 7, 8 выключены и переменное сетевое напряжение не поступает через клеммы 30, 32 к электроаппарату 29.При "неправильном положении сетевой вилки в розетке разъема 1 провод 2 оказывается под потенциалом земли", а на провод 3 поступает фазное напряжение от силовой двухпроводной однофазной пинии с глухим заземлением нейтрального провода.При этом катоды тиратронов 15 и 17 имеют потенциал земли. При касании человека металлической пластины 24 ВКЛ" сенсорный, триггер 16 не изменяет состояния, так как отсутствуют условия дпя зажигания рабочего тиратрона 15. Оежурный тиратрон 17 остается во включенном состоянии, тиристоры 4, 5 и симметричные тиристоры 7,8 выключены и напряжение не поступает к нагрузке, причем корпус 31 электроаппарата 29 оказывается отключенным от фазного напряжения, присутствующего на проводе 3, за счет высокого сопротивления закрытых симметричных тиристоров 7 8.Для подключения корпуса (шасси) электроаппарата к заземленному проводу, силовой сети необходимо поменять попо- жение вилки в розетке разъема 1 нагпротивоположное и прикоснуться папьцем к пластине 24 ВКЛ" сенсорного триггера 16.При изменении положения сетевой вилки разъема 1 создаются условия для изменения состояния сенсорного триггера 16 и поспедуюшего подключения корпуса к заземленному проводу силовой сети показано на черт.); на провод 2 поступает фазное напряжение, а провод 3 оказывается под потенциалом земли.При этом на катодах тиратронов 15 и 17 присутствует фазное напряжение, причем тиатрон 17 включен за счет цепи предпочтительного включения 27, 28 а тиратрон 15 выключен. В выключенном состоянии находятсятиристоры 4, 5, 7, 8 и напряжение непоступает к нагрузке.При кратковременном прикосновениик металлической пластине 24 емкостьчеловека на землю 38 замыкает цепь ивызывает зажигание промежутк:з с еткакатод, включение рабочего ткрдт 1 кна 15чение этой нагрузки сенсорным путем Вкпючение осуществпяется сенсорным включением рабочего тиратрона .,рикосновением к метаппической ппастине 24 5 "ВКЛ", а выкпючение - изменением состояния тиггера, при котором выключается тиратрон 15 и включается дежурный тиратрон 17, Для этого .достаточно прикоснуться к металлической пластине 23 10 "ВЫКЛ,и выкпючение тиратрона 17, Это состояние триггера фиксируется.Катодный ток тиратрона 15 протекает через цепь управляющий электро-катод тиристора 5 и подготавливает его вкпючение; включение осуществпяется положительной попувопной сетевого напряжения, приложенной к аноду тиристора 5 черезцепи управпения 11 и 13 от провода 3.Включение тиристора 5 обеспечивает подготовку к вкщочению тиристора 4 и включение симметричных тиристоров 7 и 8, в резупьтате чего полуводна сетевого тока протекает через нагрузку к нагрузке через открытые тиристоры 4, 7, 8, вызывая ток, который протекает через нагрузку в противопопожном направпении.Периодическое изменение направления управляющего тока симметричных тиристоров 7,8, протекающего через цепь управления 11, обеспечивает их двухсторон 1 нюю проводимость,Проводимость тиристора 4 обеспечивается бпагодаря разряду конденсатора через резистор цепи управления 13 и цепь управляющий эпектро-катод тиристора 4. Заряд конденсатора возможен лишь в случае периодической проводимости тиристора 5.Таким образом, включение тиристора 5 обеспечивает подачу переменного напряжения сети к нагрузке, при этом цасси электроаппарата оказывается включенным через нейтральньгй провод 3 и контакт разъема 1 к заземленному проводу силовой сети.Напичие сенсорного триггера в устройстве позволяет не топило правипьно фазировать нагрузку по отношению к сиповой сети, но и осуществлять вкшочение-выкпюГ в формупа изобретенияУстройство дпя защиты эпектроаппарата от попадания фазного напряжения Н на корпус, содержащее непопяризованныйдвухпопюсный сетевой разъем с переключателем, выпрямитепь и чуствительныйэпемент с металлическими пластинами,отпичающееся тем,что,с 20 цепью повышения надежности и электробезопасности, оно допопнитепьно снабжено двумя встречно-паралпельно включенными тиристорами, которые вкпючены врассечку фазного провода, чувствитепь ный эпемент выпопнен в виде сенсорноготриггера, катод первого тиратрона которого присоединен к фазному попюсу разъема, цепь питания триггера через выпрямитепь присоединена к другому попюсу З 6 разъема, два входа триггера присоединены к металлическим пластинам, катодвторого тиратрона присоединен к управпяюшему электроду одного из тиристоров,а переключатель выпопнен в виде двух Эф симметричных тиристоров.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент США Ж 2870380, 3.17-17,1959.2. Патент Франции % 21.10313,Н 02 М 1/00, 1968.