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, аналитический элемент между выходом вторичной обмотки и управляющим входом ключа. Упрощает устройство, снижает его собственное энергопотребление и повышает тем самым его надежность применение в качестве аналитического элемента транзисторной оптопары для переменного входного сигнала; один вход ее подключен к первому выводу вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока, второй вход соединен через низкоомный резистор со вторым выводом вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока и с проводом N, а через высокоомные резисторы - с фазными проводами; второй вход оптопары соединен с N 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.

Известно устройство защитного отключения комбинированное (патент RU 2169422, (22) 2000.05.01, опуб.2001.06.20, МПК Н02Н 3/20), содержащее автоматический выключатель с катушкой независимого расцепителя, дифференциальный трансформатор тока с первичными обмотками по числу питающих проводов сети и вторичной обмоткой, выход которой соединен через последовательную цепь: пороговый элемент - элемент ИЛИ - второй пороговый элемент - одновибратор-интегратор-третий пороговый элемент с ключом воздействия на катушку независимого расцепителя автоматического выключателя.

Устройство содержит большое количество элементов и органов настроек, что естественно приводит к снижению надежности и повышает энергопотребление.

Также известно устройство для защитного отключения в электрической сети переменного тока с заземленной нейтралью (патент RU 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 и вторичной обмоткой, выходы которой соединены с пороговым элементом, ключ которого соединен с катушкой независимого расцепителя автоматического выключателя. Это устройство, принятое нами за ближайший аналог, имеет высокое энергопотребление и недостаточную надежность.

Технический результат от использования заявленной полезной модели - упрощение схемы устройства, снижение энергопотребления, повышение надежности.

Обеспечивается названный технический результат тем, что в устройстве для защитного отключения в электрической сети переменного тока с заземленной нейтралью, содержащем автоматический выключатель с катушкой независимого расцепителя, дифференциальный трансформатор тока, вторичная обмотка которого соединена с элементом анализа дифференциального тока и формирования (выработки) сигнала на включение катушки независимого расцепителя автоматического выключателя, и ключ, выход которого соединен с катушкой независимого расцепителя, а вход - с первым выходом элемента анализа дифференциального тока, последний (т.е. элемент анализа дифференциального тока и формирования сигнала) выполнен на базе транзисторной оптопары для переменного входного сигнала, один вход которой соединен с первым выводом вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока, второй вход - через низкоомный резистор соединен со вторым выводом вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока и проводом N, а через высокоомные резисторы - с каждым фазным проводом первичной обмотки дифференциального трансформатора тока, а второй выход оптопары соединен с проводом N.

Представленная 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 соединен с первым входом оптопары 5, а второй вывод - с проводом N и через резистор 6 - со вторым входом оптопары и с общей точкой резисторов 7 от фазных проводов; один выход оптопары выведен на N, а второй соединен с управляющим входом ключа 8, второй вход которого соединен с N проводом.

Устройство работает следующим образом: в дежурном режиме, при отсутствии тока утечки на землю, на выход оптопары 5 поступает напряжение вольт-добавки резистора 6, которое недостаточно для преодоления уровня срабатывания оптопары. Соответственно ключ 8 разомкнут, катушка независимого расцепителя отключена. При появлении дифференциального тока (утечки на землю) в обмотке 4 дифференциального трансформатора 3 индуктируется напряжение, пропорциональное этому току. Это напряжение складывается с напряжением вольт-добавки резистора 6 и при заданном значении дифференциального тока суммарное напряжение становится достаточным для преодоления уровня срабатывания оптопары 5. Соответственно ключ 8 замыкается, включается катушка независимого расцепителя, автоматический выключатель отключается.

Устройство для защитного отключения в электрической сети переменного тока с заземленной нейтралью, содержащее выключатель автоматический с катушкой независимого расцепителя, дифференциальный трансформатор тока, вторичная обмотка которого соединена с входами элемента анализа дифференциального тока и формирования сигнала на отключения автоматического выключателя, и ключ, соединенный выходом с катушкой независимого расцепителя, а управляющим входом - с первым выходом элемента анализа дифференциального тока и формирования сигнала, отличающееся тем, что элемент анализа дифференциального тока и формирование сигнала на отключение автоматического выключателя выполнен на базе транзисторной оптопары для переменного входного сигнала, один вход которой соединен с первым выводом вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока, второй через низкоомный резистор - со вторым выводом вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока и с проводом N, а через высокоомные резисторы - с каждым фазным проводом первичной обмотки дифференциального трансформатора тока, а второй выход оптопары соединен с проводом N.