RU12297U1

RU12297U1 - PROTECTIVE SHUT-OFF DEVICE

Info

Publication number: RU12297U1
Application number: RU99110310/20U
Authority: RU
Inventors: В.А. Герасимов
Original assignee: Герасимов Владимир Александрович
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 1999-12-16

Abstract

Устройство защитного отключения, содержащее силовой коммутирующий элемент, включенный в сетевой провод, и выпрямительный узел, минимальный и максимальный пороговые элементы и элемент с отрицательным сопротивлением, отличающееся тем, что между выходом силового коммутирующего элемента, включенного в первый сетевой провод, и вторым сетевым проводом подключена цепочка из последовательно связанных выпрямительного узла и фильтрующего конденсатора, между которыми параллельно друг другу подключены входы минимального и максимального пороговых элементов, кроме того, выход максимального порогового элемента подключен на первый вход логического элемента ИЛИ, а выход минимального порогового элемента через инвертор связан со вторым входом логического элемента ИЛИ, при этом выход логического элемента ИЛИ связан со входами накопительного конденсатора и элемента с отрицательным сопротивлением, причем выход накопительного конденсатора связан со вторым сетевым проводом, а выход элемента с отрицательным сопротивлением связан с управляющим входом силового коммутирующего элемента.A residual current device containing a power switching element included in the network wire and a rectifier unit, minimum and maximum threshold elements and an element with negative resistance, characterized in that between the output of the power switching element included in the first network wire and the second network wire is connected a chain of series-connected rectifier unit and filter capacitor, between which the minimum and maximum threshold inputs are connected in parallel new elements, in addition, the output of the maximum threshold element is connected to the first input of the OR gate, and the output of the minimum threshold element through an inverter is connected to the second input of the OR gate, while the output of the OR gate is connected to the inputs of the storage capacitor and the element with negative resistance, moreover, the output of the storage capacitor is connected to the second network wire, and the output of the element with negative resistance is connected to the control input of the power switching element that one.

Description

Устройство защитного отключенияResidual Current Device

Полезная модель относится к устройствам для защиты потребителей от колебаний сетевого напряжения, поскольку многие бытовые электро- и радиоприборы критичны к отклонениям от нормы. Повышение напряжения опасно для всех потребителей и может привести к выходу их из строя, коротким замыканиям, возгораниям и т.п., а понижение напряжения, опасно в основном для потребителей, содержащих электродвигатели с компрессорами (холодильники, кондиционеры).The utility model relates to devices for protecting consumers from voltage fluctuations, since many household electrical and radio appliances are critical to deviations from the norm. An increase in voltage is dangerous for all consumers and can lead to failure, short circuits, fires, etc., and a decrease in voltage is dangerous mainly for consumers containing electric motors with compressors (refrigerators, air conditioners).

Известно устройство защитного отключения, обеспечивающее защиту сетевой аппаратуры от скачков напряжения (см. ж. Радио, № 10, 1996г., с. 48-49), которое отключает нагрузку от сети, если величина сетевого напряжения выходит за установленные пределы.A residual current device is known that provides protection of network equipment from power surges (see Radio, No. 10, 1996, pp. 48-49), which disconnects the load from the network if the magnitude of the mains voltage is outside the specified limits.

Это устройство имеет следующие недостатки: в нормальном режиме коммутирующее реле постоянно включено, что увеличивает потребляемую мощность; при изменении сетевого напряжения вблизи порогов срабатывания происходит отключение и несанкционированное подключение нагрузки. Такой режим для некоторых потребителей является не менее опасных, чем. выход сетевого напряжения за допустимые пределы.This device has the following disadvantages: in normal mode, the switching relay is constantly on, which increases power consumption; when the mains voltage changes near the operation thresholds, disconnection and unauthorized connection of the load occurs. Such a regime for some consumers is no less dangerous than. the output voltage is outside the permissible limits.

Известно также устройство защитного отключения, содержащее силовой коммутирующий элемент, включенный в сетевой провод, и выпрямительный узел, минимальный и максимальный пороговые элементы и элемент с отрицательным сопротивлением ( см. ж. Радио, № 10, 1998г., с. 73-74).A residual current circuit breaker is also known, comprising a power switching element included in the network wire, and a rectifier unit, minimum and maximum threshold elements and an element with negative resistance (see J. Radio, No. 10, 1998, pp. 73-74).

В этом устройстве используется коммутирующее реле К1, которое также постоянно включено в нормальном режиме, что увеличивает потребляемую мощность. Кроме того, к недостаткам указанного устройства относится следующее: нижняя граница срабатывания требуетThis device uses a switching relay K1, which is also constantly on in normal mode, which increases power consumption. In addition, the disadvantages of this device include the following: the lower limit of operation requires

МКИ6 Н 02 Н 3/20 - 3/22 Н 02 Н 3/12-3/13 MKI6 N 02 N 3/20 - 3/22 N 02 N 3 / 12-3 / 13

подбора конденсаторов Ci и С2 и определяется напряжением отпускания реле, что не может обеспечить достаточную стабильность этой границы. Верхний порог срабатывания также является нестабильным, т.к. на него оказывают влияние неидеальность характеристик стабилитронов УД6, УД8 и разброс параметров оптрона VI.selection of capacitors Ci and C2 and is determined by the release voltage of the relay, which cannot provide sufficient stability of this boundary. The upper threshold is also unstable, because it is affected by the non-ideal characteristics of the Zener diodes UD6, UD8 and the scatter of the parameters of the optocoupler VI.

Задача на решение которой направлено заявленное решение выражается в повышении экономичности работы устройства и повышение стабильности его работы.The problem to which the solution is directed is expressed in increasing the efficiency of the device and increasing the stability of its operation.

Технический результат получаемый при решении поставленной задачи выражается в снижении потребляемой мощности, повышении стабильности верхнего и нижнего порогов срабатывания. Все это приводит к повыщению надежности защиты оборудования.The technical result obtained when solving the problem is expressed in reducing power consumption, increasing the stability of the upper and lower thresholds. All this leads to an increase in the reliability of equipment protection.

Для достижения поставленной цели устройство защитного отключения содержащее силовой коммутирующий элемент, включенный в сетевой провод, и выпрямительный узел, минимальный и максимальный пороговые элементы и элемент с отрицательным сопротивлением, отличается тем, что, между выходом силового коммутирующего элемента, включенного в первый сетевой провод и вторым сетевым проводом подключена цепочка из последовательно связанных выпрямительного узла и фильтрующего конденсатора, между которыми параллельно друг другу подключены входы минимального и максимального пороговых элементов, кроме того,выходTo achieve this goal, a residual current device containing a power switching element included in the network wire, and a rectifier node, minimum and maximum threshold elements and an element with negative resistance, differs in that, between the output of the power switching element included in the first network wire and the second a network wire is connected to a chain of series-connected rectifier unit and a filtering capacitor, between which mini inputs are connected in parallel minimum and maximum threshold elements, in addition, the output

максимального порогового элемента подключен на первый вход логического элемента ИЛИ, а выход минимального порогового элемента, через инвертор связан со вторым входом логического элемента ИЛИ, при этом выход логического элемента ИЛИ связан со входами накопительного конденсатора и элемента с отрицательным сопротивлением, причем выход накопительного конденсатора связан со вторым сетевым проводом, а выход элемента с отрицательным сопротивлением, связан с управляющим входомсиловогоthe maximum threshold element is connected to the first input of the OR gate, and the output of the minimum threshold element, through an inverter, is connected to the second input of the OR gate, while the output of the OR gate is connected to the inputs of the storage capacitor and the element with negative resistance, and the output of the storage capacitor is connected to the second network wire, and the output of the element with negative resistance is connected to the control input of the power

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию новизна.A comparative analysis of the features of the claimed solution with the features of the prototype and analogues indicates its compliance with the novelty criterion.

Признаки отличительной части формулы полезной модели решают следуюш;ие функциональные задачи:The features of the distinctive part of the utility model formula solve the following; its functional tasks:

Признаки между выходом силового коммутируюш;его элемента, включенного в первый сетевой провод и вторым сетевым проводом подключена цепочка из последовательно связанных выпрямительного узла и фильтрующего конденсатора, между которыми параллельно друг другу подключены входы минимального и максимального пороговых элементов, обеспечивают выявление отклонений напряжения в сети, превышаюш;их уровень, заданный пороговыми элементами.The signs between the output of the power switching; its element connected to the first network wire and the second network wire are connected to a chain of series-connected rectifier nodes and a filter capacitor, between which the inputs of the minimum and maximum threshold elements are connected in parallel, provide detection of voltage deviations in the network exceeding ; their level specified by threshold elements.

Признаки выход максимального порогового элемента подключен на первый вход логического элемента ИЛИ, а выход минимального порогового элемента, через инвертор связан со вторым входом логического элемента ИЛИ, обеспечивают возможность запуска в работу элементов устройства, вызывающих его срабатывание.Signs that the output of the maximum threshold element is connected to the first input of the OR logic element, and the output of the minimum threshold element, through an inverter, is connected to the second input of the OR logic element, which makes it possible to start the operation of the device elements causing it to operate.

Признаки ... выход логического элемента ИЛИ связан со входами накопительного конденсатора и элемента с отрицательным сопротивлением, причем выход накопительного конденсатора связан со вторым сетевым проводом, а выход элемента с отрицательным сопротивлением, связан с управляющим входомсиловогоSigns ... the output of the OR gate is connected to the inputs of the storage capacitor and the element with negative resistance, and the output of the storage capacitor is connected to the second network wire, and the output of the element with negative resistance is connected to the control input of the power

коммутирующего элемента обеспечивают срабатывание устройства при отклонении контролируемого напряжения от пороговых уровней, кроме того минимизируется потребление энергии.the switching element ensures that the device responds when the controlled voltage deviates from threshold levels, in addition, energy consumption is minimized.

На фиг. 1 приведена функциональная схема заявленного устройства.In FIG. 1 shows a functional diagram of the claimed device.

Устройство содержит силовой коммутирующий элемент 1, выпрямительный узел 2, фильтрующий конденсатор 3, пороговые элементы 4, 6, инвертор 5, схему логического ИЛИ - 7, накопительный конденсатор 8, и элемент с отрицательным сопротивлением 9.The device contains a power switching element 1, a rectifying unit 2, a filtering capacitor 3, threshold elements 4, 6, an inverter 5, a logical OR-7 circuit, a storage capacitor 8, and an element with a negative resistance 9.

Кроме того, на чертежах показаны первый сетевой провод 10 и второй сетевой провод 11.In addition, the drawings show the first network wire 10 and the second network wire 11.

В качестве коммутирующего элемента 1 может быть использован автоматический выключатель известной конструкции, с независимым расцепителем, или симистр и подобные ему элементы.As a switching element 1, a circuit breaker of a known design, with an independent trip, or a triac and similar elements can be used.

В качестве выпрямительного узла 2 использован выпрямитель известной конструкции, например, диод.As a rectifier unit 2, a rectifier of known construction, for example, a diode, is used.

Фильтрующий конденсатор 3 подбирается по допустимым пульсациям измеряемого напряжения, а накопительный конденсатор 8 подбирается по величине энергии необходимой для надежного срабатывания элемента с отрицательным сопротивлением.The filtering capacitor 3 is selected according to the permissible ripple of the measured voltage, and the storage capacitor 8 is selected according to the amount of energy necessary for reliable operation of the element with negative resistance.

В качестве пороговых элементов 4 и 6 используются транзисторные схемы с регулируемым опорным смещением.As threshold elements 4 and 6, transistor circuits with adjustable reference bias are used.

В качестве инвертора 5 может быть использован транзистор в соответствующей схеме включения (с диодной схемой ИЛИ на входе).As the inverter 5, a transistor can be used in the corresponding switching circuit (with a diode circuit OR at the input).

В качестве элемента с отрицательным сопротивлением 9 может быть использован динистор или его транзисторные аналоги.As an element with negative resistance 9, a dinistor or its transistor analogs can be used.

Силовой коммутирующий элемент 1, включен в первый сетевой провод. За его выходом, между первым и вторым сетевыми проводами подключена цепочка из последовательно связанных выпрямителя 2 и фильтрующего конденсатора 3. Между этими элементами, параллельно друг другу подключены входы минимального 4 и максимального 6 пороговых элементов. Выход максимального порогового элемента 6 подключен на первый вход логического элемента ИЛИ - 7, а выход минимального порогового элемента, через инвертор 5 связан со вторым входом логического элемента ИЛИ - 7, при этом, выход логического элемента ИЛИ - 7 связан со входом накопительного конденсатора 8 и входом элемента с отрицательным сопротивлением 9. Выход накопительного конденсатора 8 связан со вторым сетевым проводом, а выход элемента с отрицательным сопротивлением 9, связан с управляющим входом силового коммутирующего элемента 1.Power switching element 1 is included in the first network wire. Behind its output, a chain of series-connected rectifier 2 and filter capacitor 3 is connected between the first and second network wires. Between these elements, the inputs of the minimum 4 and maximum 6 threshold elements are connected in parallel. The output of the maximum threshold element 6 is connected to the first input of the OR-7 logic element, and the output of the minimum threshold element, through the inverter 5, is connected to the second input of the OR-7 logic element, while the output of the OR-7 logic element is connected to the input of the storage capacitor 8 and the input of the element with negative resistance 9. The output of the storage capacitor 8 is connected to the second network wire, and the output of the element with negative resistance 9 is connected to the control input of the power switching element 1.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Включение устройства осуществляется при ручном воздействии на коммутирующий элемент 1. Если сетевое напряжение будет увеличиваться и достигнет верхнего порога срабатывания, определяемого настройкой элемента 6 или будет уменьшаться и станет меньше нижнего порога, определяемого настойкой элемента 4, то через элемент 7 или происходит заряд накопительного конденсатора 8.The device is turned on by manually acting on the switching element 1. If the mains voltage increases and reaches the upper threshold determined by the setting of element 6 or decreases and becomes lower than the lower threshold determined by the tincture of element 4, the accumulator capacitor 8 is charged through element 7 .

При достижении напряжения на конденсаторе 8 уровня срабатывания элемента 9, формируется импульс, воздействующий на коммутирующий элемент 1, в результате приходится отключение нагрузки.When the voltage at the capacitor 8 of the response level of the element 9 is reached, a pulse is formed that acts on the switching element 1, as a result, the load is disconnected.

3/1} 3/1}

Автор-заявитель Applicant Author

.г, . -- - Y Герасимов В.А..g. - - Y Gerasimov V.A.

Claims

A residual current device containing a power switching element included in the network wire and a rectifier unit, minimum and maximum threshold elements and an element with negative resistance, characterized in that between the output of the power switching element included in the first network wire and the second network wire is connected a chain of series-connected rectifier unit and filter capacitor, between which the minimum and maximum threshold inputs are connected in parallel new elements, in addition, the output of the maximum threshold element is connected to the first input of the OR gate, and the output of the minimum threshold element through an inverter is connected to the second input of the OR gate, while the output of the OR gate is connected to the inputs of the storage capacitor and the element with negative resistance, moreover, the output of the storage capacitor is connected to the second network wire, and the output of the element with negative resistance is connected to the control input of the power switching element that one.