SU881926A1 - Device for protecting equipment from occurence of hazardous voltage at its body - Google Patents

Description

(54) УСТГОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТГОУСТАНОВКИ ОТ ПОПАДАНИЯ НА ЕЕ КОРПУС ОПАСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ(54) PROPERTY FOR PROTECTION OF ELECTRICAL INSTALLATION AGAINST DANGEROUS VOLTAGE AT ITS CASE

II

Изобретение относитс  к электротехнике, в частности, к устройствам защиты электроустановок от попадани  на их корпус опасного напр жени .The invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for protecting electrical installations from dangerous voltages entering their casing.

Известно устройство защиты, обеспечивающее дистанционное включение и отключение электроустановки, а также ее отключение при превышении .потребл емого тока заданной величины 1.A protection device is known that provides remote switching on and off of an electrical installation, as well as turning it off when the current consumption exceeds a predetermined value 1.

Однако данное устройство не обеспечивает защиту от попадани  на корпус электроустановки опасного потенциала.However, this device does not provide protection against dangerous potential getting onto the electrical installation case.

Наиболее близким по технической сути к изобретению  вл етс  устройство, обеспечивающее защиту от попадани  на корпус электроустановки опасного потенциала, которое содержит релейный элемент, включенный между нулевым проводом питающей сети и корпусом электроустановки. Замыкающие контакты релейного элемента включены последовательно с предохранителем между фазным проводом и нулевым. При по влении на корпусе опасного напр жени  релейный элемент срабатывает, замыка  свои контакты в цепиThe closest in technical essence to the invention is a device that provides protection against a dangerous potential hitting the electrical installation case, which contains a relay element connected between the neutral wire of the supply network and the electrical installation case. The closing contacts of the relay element are connected in series with a fuse between the phase and zero wires. When a dangerous voltage appears on the case, the relay element works, closing its contacts in the circuit

тфедохранител , обеспечива  тем самым его подключение на полное фазное напр жение. Предохранитель перегорает, тем самым разрыва  цепь питани  электроустановки 2. .This ensures that it is connected to full phase voltage. The fuse blows, thereby breaking the power supply circuit of the electrical installation 2..

Однако известное устройство обладает невысокой надежностью, так как релейный элемент должен быть настроен на полное фазное напр жение , иначе он может сгореть и устройство тем самым выйдет из стро . Кроме того, известна  схема ие осзвдествл ет контроль за However, the known device has a low reliability, since the relay element must be set to full phase voltage, otherwise it may burn and the device will thus be out of service. In addition, a well-known circuitry provides control over

to состо нием, самого защитного устройства. А наличие предохранител  требует его замены после каждого срабатывани  защиты, что создает неудобство при эксплуатации.to the state of the protection device itself. And the presence of a fuse requires its replacement after each activation of the protection, which creates inconvenience during operation.

Целью изобретени   вл етс  повышение наIS дежности работы и удобства эксплуатации устройства .The aim of the invention is to improve the reliability of operation and ease of use of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  защиты электроустановки от поjg падани  на ее корпус опасного напр жени , содержащее .первый релейный элемент, подключенный между нулевым проводом питающей сети и корпусом электроустановки, снабжено конденсатором и двум  ограничительными ре- , 3 зисторами, при этом первый релейный элемент зашунтирован конденсатором, и подключен одним выводом к корпусу электроустановки через соединенные последовательно первый размыкающий контакт первого релейного элемента и первый ограничительный элемент а к фазному проводу питающей сети подключен через замыкающий контакт первого релейного элемента и второй ограничительный резистор, причем второй размыкающий контакт первого релейного элемента предназначен дл  включени  в цепь питани  защищаемой электроустановки . Кроме того, устройство снабжено вторым высокоомным релейным элементом, включенным между общей точкой соединени  замыкающего контакта релейного элемента и второго ограничительного резистора и корпусом электроустановки , а его переключающий контакт пред назначен дл  включени  в цепи сигнализации состо ни  устройства. На чертеже представлена электрическа  схема устройства. На чертеже обрзначены: 1 - первый релейный элемент, 2 - конденсатор, 3 и 4 - контакты релейного элемента I, 5 и 6 - ограничительные резисторы, 7 - кнопка Включение 8 - кнопка Отключение, 9 - корпус электроустановки , 10 - второй высокоомный релей ный элемент, 11 - контакт второго высокоом ного релейного элемента, 12-14 - элементы сигнализации, 15 - переключатель (рубильник) 16 - источник питани . Устройство работает следующим образом. При подключении источника питани  к электроустановке при помощи переключател  15 и отсутствии на корпусе защищаемой элек роустановки напр жени , превышающего безопасный уровень, релейный элемент I находитс  8 обесточенном состо нии и контактом 4 подключает электроустановку к источнику питани  16. При этом лампа 12 не горит. При по влении на корпусе электроустановки напр  жени , превыщающего безопасный уровень, например 12 В, включаетс  релейный элемент 1 и своими контактами 4 отключает,цепь питани  электроустановки и включает цепь сигнализации (горит красна  лампочка 12 Корпус под напр жением), а также своими контактами 3 самоблокируетс  от фазного (положительного ) провода источника питани  16 и отключаетс  от корпуса электроустановки. Ограничительное сопротивление 5 и конденсатор 2 служат дл  уменьщени  скорости нарас тани  напр жени  на релейном элементе 1 до величины, не превышающей скорость переключени  его контактов, т.е. предотвращает перегорание обмотки релейного элемента 1 и, соответственно , исключает возможность его несрабатывани , если напр жение на корпусе значительно превосходит рабочее напр жение релейного элемента 1, которое должно быть несколько меньше безопасного, например меньше 12 В. Таким образом, исключаетс  возможность поражени  обслуживающего персонала злектрическим током, а также необходимость установки специального контура заземлени , что повышает безопасность и уменьшает стоимость эксплуатации электрического устройства. Изобретение целесообразно использовать как дл  электроустановок, питание которых осуществл етс  от однофазных (фаза-нуль) источников переменного тока или источников посто нного тока, так и установок, питание которых осуществл етс  от трехфазных и более источников переменного тока (на чертеже условно показана только одна фаза, так как остальные подключаютс  аналогично через размыкающие контакты релейного элемента 1). Конкретные параметры элементов устройства завис т от величины напр жени  и рода тока (переменный или посто нный) источника питани , тока нагрузки через контакты релейного элемента 1, условий эксплуатации электрического устройства и т.п. и легко расчитываютс , и выбираютс  в зависимости от перечисл шых требований. Дл  повышени  надежности работы устройства защиты в него последовательно с релейным элементом 1 может быть подключен второй высокоомный релейный элемент 10 (типа РП5, на чертеже показано пунктиром) через корпус параллельно контактам 3, переключающие контакты которого подключены в цеп х сигнализации состо ни  устройства. В этом случае при отсутствии потенциала на корпусе электроустановки релейный элемент 10 включен и своими замыкающими контактами включает цепь сигиалиэации Схема исправна (горит зелена  лампочка 13). При по  влении на корпусе потен1щала релейный элемент 1 своими размыкающими контактами 3 размыкает цепи питани  реле 10, последнее обесточиваетс , отключает своими замыкающими контактами 11 цепь сигнализации Схема исправна (гаснет зелена  лампочка 13), а своими размыкающими контактами включает цепь сигнализации Схема не исправна (горит красна  лампочка 14), однако при этом горит и красна  лампочка 12 Корпус под напр  сением. При обрыве цепей самой схемы реле 10 также обесточиваетс  и аналогично переключает свои цепи сигнализации, однако при этом не горит красна  лампочка 12, так как релейный элемент I также-обесточен . Исправность самой схемы может быть также периодически проконтролирована при помощи кнопок 7 и 8, что делает необ зател ным подключение реле 10 предложенным образом . Предлагаемое изобретение позвол ет повысить надежность работы злектроустановок, оно удобно при их эксплуатации. Все это выгодно отличает его от известных устройств. Формула нзобретени  1. Устройство дл  защиты злектроустановки от попадани  на ее корпус опасного напр жени , содержащее первый релейный , подключаемый между нулевым проводом питающей сетн и корпусом электроустановки, отличающеес  тем, что, с целью повыщенн  надежности работы и удобства экс плуатащш устройства, оно снабжено конденсатором и двум  ограничительными резнсторами при этом первый релейный элемент зашунтирован ксУнденсатором н подключен одним выводом к корпусу злектроустанойки через (соеданенные последовательно первый размыкающий контакт первого релейного элементаThe goal is achieved by the fact that a device for protecting an electrical installation from jig falling on its case of dangerous voltage, containing a first relay element connected between the neutral wire of the power supply network and the electrical installation case, is equipped with a capacitor and two restrictive resistors, 3, the first the relay element is shunted by a capacitor, and is connected by one output to the electrical installation case through the first disconnecting contact of the first relay element and the first limit switch connected in series th element and to the phase conductor connected to the mains via a make contact of the first relay element and the second current limiting resistor, the second break contact of the first relay element is designed for incorporation in power-protected electrical circuit. In addition, the device is equipped with a second high-resistance relay element connected between the common connection point of the closing contact of the relay element and the second limiting resistor and the electrical installation case, and its switching contact is intended to be included in the device status signaling circuit. The drawing shows the electrical circuit of the device. The drawing shows: 1 - the first relay element, 2 - a capacitor, 3 and 4 - contacts of the relay element I, 5 and 6 - limiting resistors, 7 - the Turn on button 8 - the Turn off button, 9 - the electrical installation case, 10 - the second high-resistance relay element 11 - contact of the second high-resistance relay element, 12-14 - alarm elements, 15 - switch (switch) 16 - power source. The device works as follows. When the power supply is connected to an electrical installation using switch 15 and there is no voltage above the safety level on the body of the protected electrical installation, the relay element I is in 8 de-energized state and contact 4 connects the electrical installation to power supply 16. In this case lamp 12 does not light up. When a voltage higher than the safe level appears on the electrical installation case, for example, 12 V, the relay element 1 turns on and disconnects its contacts 4, the power supply circuit of the electrical installation and turns on the alarm circuit (the red lamp 12 is lit under voltage), as well as its contacts 3 self-blocking from the phase (positive) wire of the power source 16 and disconnecting from the electrical installation case. The limiting resistance 5 and the capacitor 2 serve to reduce the rate of voltage build-up on the relay element 1 to a value not exceeding the switching speed of its contacts, i.e. prevents burnout of the winding of the relay element 1 and, accordingly, eliminates the possibility of its failure if the voltage on the case is much higher than the operating voltage of the relay element 1, which must be slightly less safe, for example less than 12 V. Thus, the possibility of electrical personnel damage is excluded current, as well as the need to install a special ground loop, which increases safety and reduces the cost of operating an electrical device. The invention is expedient to use both for electrical installations that are powered from single-phase (phase-zero) AC sources or DC sources, and installations that are powered from three-phase or more AC sources (in the drawing only one phase is shown conventionally). , since the others are connected in the same way through the break contacts of the relay element 1). The specific parameters of the elements of the device depend on the voltage and the type of current (alternating or constant) of the power source, the load current through the contacts of the relay element 1, the operating conditions of the electrical device, etc. and are easy to calculate, and are selected depending on the listed requirements. To increase the reliability of the protection device, a second high-resistance relay element 10 (type FP5, shown in dotted lines) can be connected in series with the relay element 1 through the case parallel to the contacts 3, the switching contacts of which are connected to the signaling circuits of the device. In this case, in the absence of a potential on the electrical installation case, the relay element 10 is turned on and switches on the sialiieation circuit with its closing contacts. The circuit is in good condition (the green light 13 is on). When a potential element appears on the case, relay element 1 with its break contacts 3 opens the power supply circuit of relay 10, de-energizes the latter, disconnects the alarm circuit with its closing contacts 11 Alarm circuit (the green light goes off 13), and activates the alarm circuit with its break contacts (lit the red light bulb 14), however, the light and the red light 12 are on. Housing under pressure. When the circuits of the circuit itself break, the relay 10 also de-energizes and similarly switches its alarm circuits, however the red light 12 does not light up, since the relay element I is also de-energized. The operability of the circuit itself can also be periodically monitored using buttons 7 and 8, which makes it unnecessary to connect the relay 10 in the manner suggested. The present invention allows to improve the reliability of electrical plants, it is convenient during their operation. All this distinguishes it from known devices. Formula of the invention 1. A device for protection of a electrical installation from a dangerous voltage falling on its case, containing the first relay, connected between the neutral wire of the supply network and the electrical installation case, characterized in that, in order to increase the reliability of the device and the convenience of operating the device, it is equipped with a capacitor and two restrictive rezstorov with the first relay element is shunted by a capacitor n is connected by one output to the electrical installation through (connected in series for the first time closing contact of the first relay element

Схема исправна 13Circuit OK 13

ftft

IffIff

(-)(-)

Схема не исправна и первый ограничительный элемент, а к фазному проводу питающей сети подключен через замыкающий контакт первого релейного элемента и второй ограничительный резистор, причем второй размыкающий контакт первого релейного элемента предназначен дл  включени  в цепь питани  защищаемой электроустановкн . 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с   тем, что оно снабжено вторым высокоомным релейным элементом, включенным между общей точкой соединени  замыкающего контакта релейного элемента и второго ограничительного резистора и корпусом электроустановки , а его переключающий контакт предназначен дл  включени  в цепи сигнализации состо ни  устройства. Источники ннформации, прин тые во внимание пир экспертизе -1. Бунич Я. М. и др; Электрооборудование промыщленных предпри тий и установок, ч. 2. М., Энерги , 1968, с. 45, рис. 11-5. 2. Шипунов Н. В. Защитное отключение. М., Энерги , 1968, с. 38, рис. 2-3.The circuit is faulty and the first limiting element, and connected to the phase conductor of the supply network through the closing contact of the first relay element and the second limiting resistor, the second disconnecting contact of the first relay element intended to be included in the power supply circuit of the protected electrical installation. 2. The device according to claim 1, so that it is equipped with a second high-resistance relay element connected between the common connection point of the closing contact of the relay element and the second limiting resistor and the electrical installation body for inclusion in the device status signaling circuit. Sources of information taken into account during the examination -1. Bunich Ya. M. et al; Electrical equipment of industrial enterprises and installations, part 2. M., Energie, 1968, p. 45, fig. 11-5. 2. Shipunov N. V. Protective shutdown. M., Energie, 1968, p. 38, fig. 2-3.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Устройство для защиты электроустановки от попадания на ее корпус опасного напряжения, содержащее первый релейный элемент, подключаемый между нулевым проводом питающей сети и корпусом электроустановки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и удобства эксплуатации устройства, оно снабжено конденсатором и двумя ограничительными резисторами, при этом первый релейный элемент зашунтирован конденсатором и подключен одним выводом к корпусу электроустановки через [соединенные последовательно первый размыкающий контакт первого релейного элемента и первый ограничительный элемент, а к фазному проводу питающей сети подключен через замыкающий контакт первого релейного элемента и второй ограничительный резистор, при· 5 чем второй размыкающий контакт первого релейного элемента предназначен для включения в цепь питания защищаемой электроустановки.1. A device for protecting an electrical installation from a hazardous voltage entering its housing, comprising a first relay element connected between the neutral wire of the supply network and the electrical installation housing, characterized in that, in order to improve the reliability and ease of use of the device, it is equipped with a capacitor and two limiting resistors, while the first relay element is shunted by the capacitor and connected to the electrical installation via one terminal through [the first disconnecting circuit connected in series m first relay element and a first limiting member, and to the phase conductor connected to the mains via a make contact of the first relay element and the second current limiting resistor, at '5 than the second break contact of the first relay element for inclusion in the electrical supply circuit to be protected. 2. Устройство по π. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено вторым высокоомным релейным элементом, включенным между общей точкой соединения замыкающего контакта релейного элемента и второго ограничительного резистора и корпусом элект15 роустановки, а его переключающий контакт предназначен для включения в цепи сигнализации состояния устройства.2. The device according to π. 1, the fact that it is equipped with a second high-resistance relay element connected between a common connection point of the closing contact of the relay element and the second limiting resistor and the electrical installation case, and its switching contact is designed to be connected to device status signaling circuit.