Устройство для защитного отключения

Устройство для защитного отключения (УЗО) сети переменного тока с заземленной нейтралью. Относится к электротехнике, а именно к средствам защиты людей от поражения электрическим током и отключения электроустановок при отклонении параметров питающей сети от нормы. УЗО содержит выключатель автоматический с катушкой независимого расцепителя, дифференциальный трансформатор тока с первичными обмотками по числу питающих проводов сети, вторичной обмоткой, пороговый элемент между выходом вторичной обмотки и управляющим входом ключа. Повышают функциональную надежность УЗО: дополнительная обмотка дифференциального трансформатора тока, один вывод которой занулен, а другой - соединен с фазой С через два резистора, один из которых шунтирован кнопкой; усилитель, соединенный с управляющим входом ключа и питающий светодиод; варистор между каждым проводом первичной фазной обмотки и нулевым проводом.

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к автоматическим устройствам защиты людей от поражения электрическим током и защитного отключения электроустановок при отклонении параметров сети от нормы.

Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности заявляемому техническому решению является устройство для защитного отключения в электрической сети переменного тока с заземленной нейтралью (патент РФ №2124794, (51) 6 Н02Н 3/16, (46) 10.01.99 Бюл №1), содержащее выключатель автоматический с катушкой независимого расцепителя, дифференциальный трансформатор тока с первичными обмотками по числу питающих проводов сети, вторичной обмоткой и дополнительной обмоткой, пороговый элемент, выход которого соединен с управляющим выводом ключа, соединенного с катушкой независимого расцепителя автоматического выключателя.

Названное устройство, принятое нами за ближайший аналог, имеет низкую надежность: не защищено от потери функционального назначения (работоспособности) из-за возможных импульсных высоковольтных помех в сети (громозащита); отсутствует контроль постоянной готовности устройства к исполнению функции защиты.

Технический результат от использования заявляемого решения - повышение функциональной надежности устройства защитного отключения.

Достигается указанный технический результат тем, что в устройстве защитного отключения, содержащем выключатель автоматический с катушкой независимого расцепителя, вывод которой соединен с ключом, дифференциальный трансформатор тока с первичными обмотками по числу питающих проводов сети, вторичной обмоткой, подключенной одним выводом к входу порогового элемента, выход которого соединен с управляющим выводом ключа, и дополнительной обмоткой, один вывод которой замкнут на нулевой провод, второй ее вывод соединен с фазой С через резистор и кнопку, шунтированную другим резистором, второй вывод вторичной обмотки дифференциального трансформатора соединен с общим проводом схемы, управляющий вывод ключа (т.е. выход порогового элемента) соединен с усилителем, питающим светодиод, а каждый провод первичной фазной обмотки дифференциального трансформатора через соответствующий (свой) варистор соединен с нулевым проводом.

Предоставленная схема поясняет заявленное техническое решение. Устройство для защитного отключения содержит выключатель автоматический 1 с катушкой независимого расцепителя 2; дифференциальный трансформатор тока 3 с четырьмя первичными обмотками, соединяемыми с фазными А, В, С и нейтральным N проводами питающей сети, с вторичной обмоткой 4, один вывод которой замкнут на общий провод схемы, а другой соединен с входом порогового элемента 5, выход которого подключен у управляющему выводу ключа 6, один выход которого соединен с катушкой независимого расцепителя 2, а другой - с общим проводом схемы, с

дополнительной обмоткой 7, один вывод которой замкнут на нулевой провод N, а другой вывод через резистор 8 и кнопку 9, шунтированную вторым резистором 10, соединен с фазным С проводом; светодиод 11, питаемый усилителем 12, соединенным с управляющим выводом ключа 6; варисторы 13, соединяющие фазные А, В, С провода с нулевым N проводом.

Работает заявляемое устройство следующим образом.

Ручным включением выключателя 1 осуществляют подачу электроэнергии на защищаемую электроустановку. Дифференциальный трансформатор тока 3 отслеживает при этом баланс токов в первичных обмотках. В дополнительной обмотке 7 при исправности питающей сети и электроустановки сопротивления резисторов 8 и 10 обеспечивают величину дифференциального тока, не образующую на выходе вторичной обмотки 4 напряжения, превышающего Ucp порогового элемента 5, но достаточного для индикации светодиода 11. Свечение последнего показывает целостность канала устройства для приведения в действие ключа 6. Этим обеспечивается самотестирование устройства. Ручное тестирование устройства на функциональную готовность осуществляют посредством кнопки 9: при нажатии ее, сопротивление шунтирующего резистора 10 выводится из цепи и возросшее напряжение во вторичной обмотке 4, превысив Ucp. порогового элемента, заставит последний замкнуть ключ 6 и отключить тем самым выключатель 1. При отключении параметров сети от нормы, дисбаланс токов в первичных обмотках дифференциального трансформатора приводит к появлению на входе порогового элемента напряжения, превышающего Ucp, а на выходе - напряжения, замыкающего ключ 6 и отключающего выключатель 1.

Импульсные высоковольтные помехи в питающей сети, вызванные, например, молнией, опасные для самого устройства защитного отключения, гасятся варисторами 13.

1. Устройство для защитного отключения в электрической сети переменного тока с заземленной нейтралью, содержащее выключатель автоматический с катушкой независимого расцепителя, на вход которой подключен ключ, дифференциальный трансформатор тока с первичными обмотками по числу питающих проводов сети, вторичной обмоткой, подключенной одним выводом к входу порогового элемента, выход которого соединен с управляющим выводом ключа, и дополнительной обмоткой, один вывод которой замкнут на нулевой провод сети N, отличающееся тем, что второй вывод вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока соединен с общим проводом схемы, второй вывод дополнительной обмотки дифференциального трансформатора тока соединен с фазой С через резистор и кнопку, шунтированную другим резистором, управляющий вывод ключа (выход порогового элемента) соединен с усилителем, питающим светодиод.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый провод первичной фазной обмотки через соответствующий варистор соединен с нулевым проводом.