RU18596U1 - Устройство для защиты нагрузки от перенапряжений в сети переменного тока - Google Patents

Abstract

1. Устройство для защиты нагрузки от перенапряжений в сети переменного тока, содержащее входные и выходные клеммы, предназначенные для подключения соответственно источника переменного напряжения и нагрузки, трансформатор, вторичная обмотка которого крайними выводами через диодный выпрямительный мост подключена к первому конденсатору, первое электромагнитное реле, один вывод обмотки которого подключен к первому выводу первого конденсатора, а первый размыкающий контакт реле включен между первыми входной и выходной клеммами устройства, отличающееся тем, что в него введены второе электромагнитное реле с замыкающим контактом, второй и третий конденсаторы, причем вторичная обмотка трансформатора снабжена средним выводом, подключенным через введенный токоограничивающий элемент к первым выводам обмотки второго электромагнитного реле и второго конденсатора, вторые выводы которых подключены к точке соединения первого конденсатора и обмотки первого электромагнитного реле, снабженного вторым размыкающим контактом, включенным между вторыми входной и выходной клеммами устройства, свободный вывод обмотки первого электромагнитного реле подключен к второму выводу первого конденсатора через замыкающий контакт второго электромагнитного реле, а третий конденсатор включен в цепь первичной обмотки трансформатора, выводы которой подключены к входным клеммам устройства, и шунтирован дополнительно введенным в первое электромагнитное реле третьим размыкающим контактом.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве токоограничивающего элемента использован переменный резистор.3. Устройство по пп.1 и 2, отл�

Description

УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ НАГРУЗКИ от

ПЕРЕИАИРЯЖЕНИЙ В СЕТИ ИЕРЕМЕНИОГО ТОКА

Полезная модель относится к электротехническим устройствам защиты от перенапряжений и предназначено для автоматического отключения нагрузки от питающей сети при превышении допустимо1о значения напряжения. Устройство может быть использовано для защиты аппаратуры, преимущественно бытового назначения (телевизоры, компьютеры, холодильники, стиральные машины, аудио- и видеотехника и т.п.), помещений и находящегося в них имущества от пожара в результате загорания включенных электроприборов, а также электрических цепей от перегрузки и коротких замыканий.

Известно устройство для защиты потребителей от превышения напряжения в сети питания (1), содержащее исполнительный элемент в виде электромагнитного переключателя, резистивньп1 делитель с переменным резистором, схему управления с пороговым элементом, состоящую из двух последовательно включенных диодов и интегрирующей RC-цепи.

Известноеустройствообладаетповышенной

помехоустойчивостью от высокочастотных единичных импульсов напряжения и обеспечивает обесточивание потребителя при превышении напряжения в сети выше уровня настройки, однако характеризуется относительно сложной системой управления и полуавтоматическим режимом работы (повторное включение устройства осуществляется принудительно нажатием кнопки).

Известен также автоматический переключатель (2) для защиты нагрузки от подключения к источнику питания переменного тока с недопустимым поминальным напряжением, в котором при превышении

2000129996

iwnniiiiiiiiiiiiiiiiin

гООО 29996

М.Кл.7 Н02Н 3/20

10М9Ю(

напряжения в сети питания выше допустимого уровня происходит открывание порогового элемента (динистора) и переключение конгакгов электромагнитного реле на другую обмотку выходного трансформатора, в результате чего снижается напряжение на нагрузке.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности обесточивания нагрузки, что существенно сужает область его применения.

Наиболее близким к заявляемому устройству по совокупности существенных признаков является устройство для защиты от перенапряжений нагрузки, питающейся от однофазного источника переменного тока (3).

Прототип содержит ограничительный резистор и блок контроля напряжения, выполненный на двух встречно-параллельно соединенных тиристорах, четырех диодах и цепочке из последовательно соединенных резистора и стабилитронов.

В блок контроля напряжения введены контактор с размыкающим контактом, шунтирующим ограничительный резистор, трансформатор, вторичная обмотка которого через диодный выпрямительный мост подключена к обмотке контактора, параллельно которой подключен конденсатор.

Защита от перенапряжений в данном устройстве осуществляется путем компенсации превыщений напряжения дополнительным падением напряжения на ограничительном резисторе.

К недостаткам прототипа следует отнести qтнocитeльнyю сложность, а следовательно, и невысокую надежность схемы блока контроля напряжения и устройства в целом, а также отсутствие возможности обесточивания нагрузки.

допустимого уровня напряжения в питающей сети с последующим автоматическим восстановлением соединения после снижения напряжения до нормального уровня, а также упрощение электрической схемы устройства и повыщение его надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для защиты нагрузки от перенапряжений в сети переменного тока, содержащее входные и выходные клеммы, предназначенные для подключения соответственно источника переменного тока и нагрузки, трансформатор, вторичная обмотка которого крайними выводами через диодный выпрямительный мост подключена к первому конденсатору, первое электромагнитное реле, один вывод обмотки которого подключен к первому выводу первого конденсатора, а первый размыкающий контакт реле включен между первыми входной и выходной клеммами устройства, согласно полезной модели, снабжено вторым электромагнитным реле с замыкающим контактом, вторым и третьим конденсатором, причем вторичная обмотка трансформатора снабжена средним выводом, подключенным через токоограничивающий элемент к первым выводам обмотки второго электромагнитного реле и второго конденсатора. Вторые выводы последних подключены к точке соединения первого конденсатора и обмотки первого электромагнитного реле, снабженного вторым размыкающим контактом, включенным между вторыми входной и выходной клеммами устройства. Свободный вывод обмотки первого электромагнитного реле подключен к второму выводу первого конденсатора через замыкающий контакт второго электромагнитного реле, а третий конденсатор включен в цепь первичной обмотки трансформатора, выводы которой подключены к входным клеммам устройства, и щунтирован дополнительно введенным в первое электромагнитное реле третьим размыкающим контактом.

/i/- / /,

В качестве токоограничивающего элемента может быть использован переменный резистор.

Кроме того, параллельно обмотке первого электромагнитного реле включен элемент сигнализации.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для защиты нагрузки от перенапряжений в сети переменного тока содержит входные 1 и 2 и выходные 3 и 4 клеммы, предназначенные для подключения соответственно источника переменного тока и нагрузки, трансформатор 5, выводы первичной обмотки которого подключены к входным 1 и 2 клеммам устройства, а крайние выводы вторичной обмотки через диодный выпрямительньп мост 6 подключены к первому конденсатору 7.

Устройство содержит первое электромагнитное реле, один вывод обмотки 8 которого подключен к первому выводу конденсатора 7 непосредственно, а другой вывод через замыкающий контакт 9 второго электромагнитного реле с обмоткой 10 - к второму выводу конденсатора 7.

Вторичная обмотка трансформатора 5 снабжена средним выводом, подключенным через токоограничивающий элемент, например, переменный резистор 11, к первым выводам обмотки 10 второго электромагнитного реле и второго конденсатора 12, вторые выводы которых подключены к точке соединения конденсатора 7 и обмо1ки 8 первого электромагнитного реле.

Первое электромагнитное реле с обмоткой 8 имеет первый 13 и второй 14 размыкающие контакты, включенные соответственно между клеммами 1, 3 и 2, 4 устройства и третий размыкающий контакт 15, шунтирующий третий конденсатор 16, включенный в пепь первичной обмотки трансформатора 5.

/i {it--/A(

/A

Параллельно обмотке 8 первого электромагнитного реле включен элемент сигнализации 17.

Устройство работает следующим образом.

При подключении входных клемм 1 и 2 устройства к сети питания во вторичной обмотке трансформатора 5 индуцируется переменное напряжение, которое через диодный выпрямительный MOCI и средний вывод обмотки прикладывается к конденсатору 7 и обмотке 10 второго электромагнитного реле.

При напряжении сети, меньшем предельной допустимой величины, через обмотку 10 реле течет ток, величина которого, регулируемая переменным резистором 11, недостаточна для

срабатывания замыкающего контакта 9. В обмотке 8 первого электромагнитного реле ток отсутствует, и нагрузка, подключенная к выходным клеммам 3 и 4 устройства, через размыкающие контакты 13 и 14 включена в сеть.

При превыщении допустимого уровня напряжения в сети питания величина тока в обмотке 10 второго электромагнитного реле достигает критического значения, при котором происходит замыкание контакта 9. Ток, протекающий в обмотке 8 первого электромагнитного реле, вызывает срабатывание размыкающих контактов 13 и 14 и отключение нагрузки от сети, что индицируется элементом сигнализации 17. Конденсаторы 7 и 12 служат для сглаживания выпрямлен юго напряжения.

Одновременно со срабатыванием размыкающих контактов 13 и 14 разрывается и третий размыкающий контакт 15 первого электромагнитного реле с обмоткой 8, вводя в цепь первичной обмотки трансформатора 5 конденсатор 16. Последний рассчитан таким образом, что при напряжении в сети 380В на трансформаторе поддерживаегся напряжение 220В.

При понижении напряжения сети до нормального уровня ток через обмотку 10 уменьшается, контакт 9 размыкается, обесточивая обмотк) 8 первого электромагнитного реле, размыкающие контакты 13-15 которого возвращаются в нормально замкнутое состояние, при этом нагрузка автоматически подключается снова к сети. Устройство переходит в режим ожидания, при котором оно потребляет минимальную электрическую мощность (не более 2Вт).

Источники информации:

1.Патент РФ № 2046485, МКИ Н02Н 3/20, 1995г.

2.Авторское свидетельство СССР № 1555759, МКИ Н02И 3/24 1990г.

3.Авторское свидетельство СССР № 1312674, МКИ Н02Н 3/20. 1987г. - прототип.

Автор - А.И.Медяник

7//$

Claims (3)

1. Устройство для защиты нагрузки от перенапряжений в сети переменного тока, содержащее входные и выходные клеммы, предназначенные для подключения соответственно источника переменного напряжения и нагрузки, трансформатор, вторичная обмотка которого крайними выводами через диодный выпрямительный мост подключена к первому конденсатору, первое электромагнитное реле, один вывод обмотки которого подключен к первому выводу первого конденсатора, а первый размыкающий контакт реле включен между первыми входной и выходной клеммами устройства, отличающееся тем, что в него введены второе электромагнитное реле с замыкающим контактом, второй и третий конденсаторы, причем вторичная обмотка трансформатора снабжена средним выводом, подключенным через введенный токоограничивающий элемент к первым выводам обмотки второго электромагнитного реле и второго конденсатора, вторые выводы которых подключены к точке соединения первого конденсатора и обмотки первого электромагнитного реле, снабженного вторым размыкающим контактом, включенным между вторыми входной и выходной клеммами устройства, свободный вывод обмотки первого электромагнитного реле подключен к второму выводу первого конденсатора через замыкающий контакт второго электромагнитного реле, а третий конденсатор включен в цепь первичной обмотки трансформатора, выводы которой подключены к входным клеммам устройства, и шунтирован дополнительно введенным в первое электромагнитное реле третьим размыкающим контактом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве токоограничивающего элемента использован переменный резистор.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что параллельно обмотке первого электромагнитного реле включен элемент сигнализации.