Устройство для защиты электроаппарата с бестрансформаторным источником электропитания от попадания фазного напряжения на корпус

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сееетсних

Социапистичесних

Республик ф 1 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 281279 (21) 2860263/24-07 (5 )M

Н 02 Н 3/14 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет.СССР на делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 316, . 925 (088. 8) Опубликовано 070981. Бюллетень Н9 33

Дата опубликования описания 070981 (72) Авторы изобретению

4 с t

Б.И.Ананский, С.Э.Кишиневский и P.A. (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАЩИТИ ЭЛЕКТРОАППАРАТА

С БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫМ ИСТОЧНИКОМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

ОТ ПОПАДАНИЯ ФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА КОРПУС

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроаппаратах с бестрансформаторным источником электропитания, в частности в телевизионных приемниках.

-Двухпроводная электрическая сеть однофазного тока в жилых и производственных помещениях имеет один провод нулевой, т.е. заземленный, а другой — фазный,т.е. потенциальный, поэтому для обеспечения электробеэопасности человека в процесСе эксплуатации электроаппарата с бестрансформаторным источником электропитания 15 необходимо двухпроводную сеть подключить правильно, а именно заземленный провод сети — к корпусу электроаппарата, фазный провод сети — к потенциальному входу электроаппарата к бестранс-20 форматорным источником питания, при этом на корпусе электроаппарата обеспечивается нулевой потенциал.

Известны конструкции поляризованных сетевых разъемов, обеспечивающих защиту электроаппарата с бестрансформаторным источником электропитания от попадания фазного напряжения на корпус за счет однозначного соединения штепсельной вилки с контактами сете- 30

ВоА розетки, для чего поляризованные сетевые разъемы снабжены либо штырями различного диаметра и конфигурации, либо ключами, выполненными, например в виде дополнительного шты-. ря, отличающегося от двух основных по высоте (1).

Однако при этом невозможно использовать существующие стандартные сетевые разъемы.

Известны устройства, содержащие газ оразрядную лампу, громкоговоритель, подключенный к усилителю низкой частоты, служащие для индикации неправильного включения сетевого разъема, и металлическую пластину в качестве чувствительного элемента, а также конденсатор и резистор $2).

При правильном включении сетевого разъема и касании металлической пластины газораэрядная лампа не загорается, так как корпус электроаппарата и земля, на которой стоит человек, находятся под общим потенциалом. При неправильном включении сетевого разьема корпус электроаппарата оказывается под фазным напряжением, при касании человеком металлической пластины загорается газоразрядная лампа и звучит громкоговоритель.

862301

Недостатками такого устройства является отсутствие активной защиты электроаппарата от попадания фазного напряжения на корпус, а также необходимость касания металлической пластины для определения правильности включения сетевого разъема.

Известно устройство для защиты электроаппарата с бестрансформаторным источником питания от попадания фазного напряжения на корпус, содержащее двухполюсный сетевой разъем, два электромагнитных реле и бестрансформаторный источник электропитания, выполненный в виде однополупериодного выпрямителя, а также нагрузку (3), В этом устройстве предусматривается обязательное заземление корпуса электроаппарата третьим проводом, минуя сетевой разъем. Обмотка первого реле включается между фазным проводом сети и третьим проводом, обмотка второго реле — между заземленным проводом сети и третьим проводом.

При правильном включении сетевого разъема срабатывает первое реле, при неправильном — второе, т.е. срабатывает то реле, на обмотку которого подается фазисе напряжение относительно заземленного третьего провода, причем при любом включении сетевога разъема заземленный провод сети подключается к корпусу электроаппарата.

Недостатком известного устройства является невысокая электробезопасность, обусловленная низкой эксплуатационной .надежностью электромагнитных реле.

Известно устройство для защиты электроаппарата с бестрансформаторным источником питания от попадания фазного напряжения на корпус, содер- . жащее симистор, анод которого подключен к полюсу двухполюсного неполяризованного сетевого разъема, служащему для подключения и нулевому проводу сети, катод — к корпусу защищаемого электроаппарата, соединенному с общей шиной заземления, управляющий электрод симистора подключен через последовательно соединенные резистор и конденсатор и другому полюсу упомянутого разъема, служащему для подключения к фазному проводу (4 ).

Такое устройство является ближайшим к изобретению и принято за прототип.

Недостатком прототипа является невысокая надежность работы из-за необходимости ручного переключения двухполюсного сетевого разъема при его неправильном подключении к электрической сети.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем автоматического подключения фазного провода электрической сети к фазному входу электроаппарата и заземленного

á5 ки с гнездами 9 и 10 и вилки со штырями 11 и 12, причем гнездо 9 подключено к фазному проводу сети, а гнездо 10 — к заземленному (нулевому) проводу. Корпус 13 защищаемого электроаппарата соединяется а общей шиной 14 провода электрической сети к корпу у электРоаппарата при произвольном вкл, чении двухполюсного неполяризованного сетевого разъема.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты электроаппарата с бестрансформаторным источником электропитания от попадания фазного напряжения на корпус, содержащее основной симистор, анод которого подключен к полюсу двухполюсного неполяризованного сетевого разъема, служащему для подключения к нулевому проводу сети, катод — к корпусу защищаемого электроаппарата, соединенному с общей шиной заземления, к управляющему электроду симистора подключена первая последовательно соединенная цепь из резистара и конденсатора, дополнительно введены три симистора и вторая последовательно сое2О диненная цепь из резистора и конденсатора, причем анод основного симистора подключен к катоду первого дополнительного симистора, анод которого — к аноду второго дополнительного симистора и проводу, служащему для подключения к фазному проводу защищаемого электроаппарата, катод второго дополнительного симистора подключен к полюсу упомянутого разъема, . служащему для подключения фазного провода к аноду третьего дополнительного симистора, катод которого подключен к проводу, служащему для подключения к корпусу электроаппарата, управляющий электрод второго дополнительного симистора — к свободному выводу конденсатора упомянутой первой цепи, а управляющие электроды первого и третьего дополнительных симисторов соединены через вторую

40 цепь из последовательно соединенных резистора и конденсатора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для защиты электроаппарата с бестрансформаторным источником электропитания от попадания фазного напряжения на корпус. устройство содержит коммутирующие элементы, выполненны на четырех симисторах — основном 1, первом дополнительном 2, втором дополнительном 3 и третьем дополнительном 4, элекгроаппарат 5 с бестрансформаторным источником электропитания 5, например однополупериодный выпрямитель, сос тоящий из выпрямительного диода б, нагрузки 7 и конденсатора 8, подключается к сети переменного тока через двухполюсный неполяризованный сетевой разъем, состоящий из розет862301 заземления через третий провод, а так-,с гнездом 9. При этом фазный провод же с катодом основного симистора 1, .сети переменного тока соединяется анод которого подключен к штырю 12 с анодом симистора.1 и катодом симиси катоду симистора 2, анод которого тора 2, а нулевой провод сети соединяподк.гючен к аноду симистора 3 и про- ется с анодом симистора 4 и катодом воду, служащему для подключения к 5 снмистора 3. Потенциалы на аноде и фазному проводу электроаппарата 5. катоде симистора 4 равны нулю, следоКатод симистора 3 подключен к штырю вательно, потенциал его управлякщего

11 и аноду симистора 4, катод кото- электрода также равен нулю. Через рого подключен к корпусу 13 электро- конденсатор 18 и резистор 17 нулевой аппарата 5. Управляющие электроды fo потенциал передается на управлякщий симисторов 1 и 3 соединены через электрод симистора 2, к аноду которопервую последовательно соединенную гo прикладывается нулевой потенциал цепь из резистора 15 и конденсатора от корпуса 13 электроаппарата 5 через

16, а управляющие электроды симис- нагрузку 7, диод 6 и потенциальный тора 2 и симистора 4 соединены через вход электроаппарата 5, B результате вторую последовательно соединенную 5 симистор 2 открывается, и к потен15 цепь из резистора 17 и конденсато- циальному входу электроаппарата прира 18. кладывается фаз ное наг ряжение, ПотенКсли в качестве защищаЕмого элект- циал управляющего электрода симистороаппарата будет использоваться те- ра 2 становится равным потенциалу левизионный приемник, к которому 20 катода и через резистор 17 и конденподключена коллективная или зазем- сатор 18 передается на управляющий ленная индивидуальная антенна, то электрод симистора 4 и открывает соединения с общей шиной заземпе- его. Заземленный провод сети соединяния не требуется, так как земггя ется с корпусом 13 электроаппарата 5 антенны является третьим заземлен- yg и дублирУет третий провод. Симистоным проводом с нулевым потенциалом. ры 1 и 3 при этом остаются закрытыми.

Устройство работает следующим Использование изобретения повышаобраз ом. ет надежность работы устройства для

При правильном включении двух- защиты электроаппарата от попадания полюсного неполяризованного сетевого ЗО фазного напряжения на корпус путем разъема штырь 11 соединяется с гнез- автоматического подключения фазного дом 9, штурь 12 — с гнездом 10. При провода электрическои сети к фазному этом потенциалы на аноде и катоде входу электроаппарата при произвольсимистора 1 равны нулю, следователь- ном включении двухполюсного неполярино, потенциал его управляющего элект- зованного сетевого разъема, так как рода также равен нулю. Через цепь ре- отпадает необходимость в ручном переэистора 15 и к онденсатор 16 нулевой ключении сетевой вилки при ее непрапотенциал передается на управляющий вильном включении, что выгодно отлиэлектрод симистора 3, к катоду кото- чает изобретение от известных уст-" рого прикладывается фазное напряже- ройств. ние, к аноду — нулевой потенциал кор-40 пуса 13 электроаппарата 5 через нагрузку 7, диод 6 и потенциальный Формула изобретения вход защищаемого электроаппарата 5.

В результате симистор 3 открывает- Устройство для защиты электроапся, потенциалы его анода и катода 45 парата с бестрансформаторным источнистановятся одинаковыми, и к потен- ком электропитания от попадания фазноциальному входу электроаппарата 5 при. го напряжения на корпус, содержащее кладывается фаз ное напряжение. По- основной симистор, анод которого тенциал управляющего электрода симис- подключен к полюсу двухполюсного нетора 3 становится равным потенциалу о поляризованного сетевого разъема, слукатода, который через конденсатор 16 жащему для подключения к нулевому и резистор 15 передается на управ- проводу .сети, катод — к корпусу защи.ляющий электрод симистора 1 и откры- щаемогс электроаппарата, соединенновает его. Заземпенный провод сети му с общей шиной заземления, к управ соединяется с корпусом 13 электроап- ляющему электроду симистора подклюпарата 5 и дублирует третий провод, чена резистором первая последоваСимисторы 2 и 4 не открываются тельно соединенная цепь из резистора и остаются закрытыми в процессе экс- и конденсатора, о т л и ч а ю щ е еплуатации устройства, так как раз- с я тем, что с целью повышения надежность потенциалов между их катода- ности работы путем автоматического ми и управляющими электродами рав- фО подключения фазного провода злектна нулю. рической сети к фазному входу электроаппарата и заземленного провода злектПри неправильном включении двух- рической. сети к корпусу электроапполюсного разъема штырь 11 соеди- парата при произвольном включении няется с гнездом 10, а штырь 12 - двухполюсного неполяризовавного сете862301

Составитель Л. Васькова

Редактор Г.ПРусове Техред М. Рейвес Корректор Г. Рейетник

Заказ 6630/51 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, .-Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

soro разъема, дополнительно введены три симистора н вторая последовательно соединенная цепь из резистора и конденсатора, причем анод основного симистора подключен к катоду первого дополнительного симистора, анод которого - к аноду второго дополнительного симистора и проводу, служащему для подключения к фазному цроводу

sащищаемого электроаппарата, катод второго дополнительного симистора подключен к полюсу упомянутого разьема, служащему для подключения фазного провода к аноду третьего дополнительного симистора, катод которого подключен к проводу, служащему для подключения к корпусу электроаппара,та, управляющий электрод второго дополнительного симистора - к свободному выводу конденсатора упомянутой первой цепи, а управляющие электроды первого и третьего дополнительных снмисторов соединены через вторую цепь из последовательно соединенных резистора и,. конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 1379570, кл. Н 02 Н, опублик. 1967.

2 ° Заявка франции Р 2110315, кл. Н 02 Н 11/00, опублик. 1971.

3, Патент США Р 2870380, кл. 317-17, опублик. 1959.

4. Авторское свидетельство СССР

15 по заявке Р 2633670/24-07, кл. H 02 Н 3/14, 1978 (прототип).