[go: up one dir, main page]

RU2247455C1 - Disconnecting protective device - Google Patents

Disconnecting protective device Download PDF

Info

Publication number
RU2247455C1
RU2247455C1 RU2003120706/28A RU2003120706A RU2247455C1 RU 2247455 C1 RU2247455 C1 RU 2247455C1 RU 2003120706/28 A RU2003120706/28 A RU 2003120706/28A RU 2003120706 A RU2003120706 A RU 2003120706A RU 2247455 C1 RU2247455 C1 RU 2247455C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
button
current
under protection
memory unit
phase
Prior art date
Application number
RU2003120706/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003120706A (en
Inventor
С.И. Коструба (RU)
С.И. Коструба
Е.В. Халин (RU)
Е.В. Халин
Д.С. Стребков (RU)
Д.С. Стребков
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ)
Priority to RU2003120706/28A priority Critical patent/RU2247455C1/en
Publication of RU2003120706A publication Critical patent/RU2003120706A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2247455C1 publication Critical patent/RU2247455C1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering; retrofitting lead-in power distribution boards of habitable apartments.
SUBSTANCE: proposed device designed for protecting power installations in emergency situations and for preventing contact between persons and live parts has release, miniature toroidal current transformer, analog-to-digital converter, memory unit, microprocessor, device serviceability check push-button unit, and adjustment push-button unit. Quantity of miniature toroidal current transformers equals that of conductors under protection. Device adjustment button is used for recording information about transients due to connection of new power consumer in memory unit. If adjustment button has not been depressed on connection of new power consumer, device will disconnect section under protection. In this way it takes "friend-or-foe" function. Device also affords protection of power installations and personnel against leakage currents between any circuit conductors at supply mains section under protection.
EFFECT: enlarged functional capabilities of device.
1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение имеет отношение к защите электроустановок, например, электроустановок жилых квартир, от аварийных режимов, включая случайные прикосновения людей к токоведущим частям. Оно может быть использовано при реконструкции вводных электрических щитков в жилых квартирах.The present invention relates to the protection of electrical installations, for example, electrical installations of residential apartments, from emergency conditions, including accidental contact of people with live parts. It can be used in the reconstruction of electrical input panels in residential apartments.

Широко известны устройства защитного отключения, срабатывающие от тока утечки на землю, например, из книги Н.В.Щипунова. Защитное отключение. М.: Энергия, 1968. Известные устройства, в принципе, могут работать как в однофазных электроустановках, так и в трехфазных. Общий недостаток их заключается в том, что они не обеспечивают защиту от утечек тока, возникающих между двух рабочих проводников (фазным и нулевым или между двухфазных) и тем самым не предотвращают возникновение коротких замыканий, которые, в свою очередь, являются источниками пожаров.Residual current circuit breakers that are triggered by earth leakage current are widely known, for example, from the book of N.V. Shchipunov. Protective shutdown. M .: Energy, 1968. Known devices, in principle, can work both in single-phase electrical installations, and in three-phase. Their common disadvantage is that they do not provide protection against current leaks arising between two working conductors (phase and zero or between two-phase) and thus do not prevent the occurrence of short circuits, which, in turn, are sources of fire.

Наиболее близким к заявленному является устройство защитного отключения по току утечки, известное из книги М.Р.Найфельда. Заземление и другие защитные меры. М.: Энергия, 1975 г. В этой книге на стр. 35 дано описание, а на рис. 20, б приведена схема устройства защитного отключения, которое выбрано в качестве прототипа.Closest to the claimed device is a residual current circuit breaker, known from the book of M.R.Nayfeld. Grounding and other protective measures. M .: Energy, 1975. In this book on page 35 a description is given, and in fig. 20, b shows a circuit breaker, which is selected as a prototype.

Известное устройство содержит дифференциальный (разностный, суммирующий) трансформатор тока нулевой последовательности, ко вторичной обмотке которого подключен чувствительный орган (реле), воздействующий на автоматический выключатель (защитный аппарат). Через окно сердечника трансформатора проходят нулевой и фазный провода, которые являются первичной обмоткой дифференциального трансформатора тока. В трехфазных электроустановках через окно сердечника проходят три фазных провода и нулевой. Работает прототип следующим образом. При равенстве токов в нулевом и фазном (или трехфазных) проводах (ток нагрузки) их геометрическая сумма, как известно, равна нулю (ток в фазном проводе течет в одном направлении, а ток в нулевом проводе точно такого же значения течет в противоположном направлении) и поэтому тока во вторичной обмотке дифференциального трансформатора нет. При замыкании или утечке тока на заземленный корпус электроприемника, а также при случайном прикосновении человека к фазному проводу электрической сети равенство токов в первичной обмотке дифференциального трансформатора нарушится, поскольку по фазному проводу помимо тока нагрузки будет проходить ток замыкания или утечки, и в его вторичной обмотке появится ток. Если он равен или превышает ток срабатывания чувствительного органа (реле), то буквально за считанные доли секунды произойдет отключение аварийного участка сети.The known device contains a differential (differential, summing) current transformer of zero sequence, to the secondary winding of which a sensitive organ (relay) is connected, acting on a circuit breaker (protective device). Through the window of the core of the transformer, zero and phase wires pass, which are the primary winding of the differential current transformer. In three-phase electrical installations, three phase wires and zero wire pass through the core window. The prototype works as follows. If the currents in the zero and phase (or three-phase) wires (load current) are equal, their geometric sum is known to be zero (the current in the phase wire flows in one direction, and the current in the neutral wire flows in the same direction) and therefore, there is no current in the secondary of the differential transformer. If a current is shorted or leaked to the grounded case of the power receiver, or if a person accidentally touches the phase wire of the electrical network, the equality of currents in the primary winding of the differential transformer will be violated, since in addition to the load current, a fault or leakage current will pass through the phase wire and in its secondary winding will appear current. If it is equal to or exceeds the response current of the sensitive organ (relay), then literally in a matter of seconds, the emergency section of the network will turn off.

Недостатком прототипа является невозможность обеспечивать защиту электроустановки при возникновении тока утечки между рабочими проводниками (фазным и нулевым или между двумя или тремя фазными) и тем самым прототип не способен предотвращать возникновение коротких замыканий, являющихся в подавляющем числе случаев источниками пожаров, и не защищает людей, случайно прикоснувшихся к двум проводам электрической сети (одновременно к фазному и нулевому или к двум фазным проводам).The disadvantage of the prototype is the inability to protect the electrical installation when a leakage current occurs between the working conductors (phase and zero or between two or three phase) and thus the prototype is not able to prevent the occurrence of short circuits, which are overwhelmingly sources of fire, and does not protect people by accident touching two wires of an electric network (simultaneously phase and zero or two phase wires).

Задачей изобретения является устранение указанного выше недостатка, присущего прототипу.The objective of the invention is to remedy the above disadvantage inherent in the prototype.

В результате использования предлагаемого изобретения становится возможным обеспечивать защиту электроустановки при возникновении тока утечки не только на землю, но и между любыми проводами электрической сети в защищаемой зоне.As a result of using the present invention, it becomes possible to protect the electrical installation in the event of a leakage current not only to the ground, but also between any wires of the electrical network in the protected area.

Достигается вышеуказанный технический результат применением принципиально нового устройства защитного отключения, которое включает автоматический выключатель с расцепителем, реагирующим на цифровой сигнал (например, как в компьютерах с корпусом и блоком питания типа АТХ), тороидальные мини-трансформаторы тока, число которых равно числу защищаемых проводов (двум в однофазных двухпроводных сетях и четырем в четырехпроводных трехфазных сетях), вторичные обмотки которых присоединены к преобразователю аналоговой информации в цифровую, блок памяти с модулями памяти на микросхемах, микропроцессор, соединенный с преобразователем аналоговой информации (т.е. значения тока) в цифровую и с блоком памяти, зависимые и независимые источники тока (источники питания микросхем), блок кнопки настройки и блок кнопки проверки работоспособности устройства.The above technical result is achieved by using a fundamentally new residual current device, which includes a circuit breaker with a trip unit that responds to a digital signal (for example, as in computers with a case and an ATX power supply unit), toroidal mini current transformers, the number of which is equal to the number of protected wires ( two in single-phase two-wire networks and four in four-wire three-phase networks), the secondary windings of which are connected to the converter of analog information to digital, a memory lock with memory modules on microcircuits, a microprocessor connected to a converter of analog information (i.e. current values) to digital and to a memory block, dependent and independent current sources (microcircuit power sources), a setup button block and a device health check button block .

На чертеже приведена схема устройства. Оно содержит автоматический выключатель 1, тороидальные мини-трансформаторы тока 2, расцепитель, реагирующий на цифровой сигнал 3, преобразователь аналоговой информации (значения тока) в цифровую 4, блок памяти 5, зависимый источник питания 6, микропроцессор 7, независимый источник питания (аккумулятор) 8, блок кнопки настройки 9 и блок кнопки проверки работоспособности устройства 10.The drawing shows a diagram of the device. It contains a circuit breaker 1, toroidal mini-current transformers 2, a trip unit that responds to a digital signal 3, a converter of analog information (current value) to digital 4, a memory unit 5, a dependent power supply 6, a microprocessor 7, an independent power source (battery) 8, a setting button block 9 and a device checking button block of a device 10.

Тороидальные трансформаторы тока 2 присоединены к преобразователю аналоговой информации в цифровую 4, который в свою очередь присоединен к блоку памяти 5 и микропроцессору 7, а он присоединен к расцепителю 3, реагирующему на цифровой сигнал, зависимому источнику питания 6, независимому источнику питания 8, блоку кнопки настройки 9 и к блоку кнопки проверки работоспособности устройства 10.Toroidal current transformers 2 are connected to an analog to digital information converter 4, which in turn is connected to a memory unit 5 and a microprocessor 7, and it is connected to a trip unit 3 that responds to a digital signal, a dependent power source 6, an independent power source 8, a button block settings 9 and to the button block of the health check device 10.

Работает предлагаемое устройство следующим образом. При включении в защищаемой зоне любого электроприемника (электрической лампочки, холодильника, утюга, электроплиты, электробритвы, фена и т. п.) через тороидальный мини-трансформатор в момент включения потечет ток переходного процесса, который наведет ток во вторичной обмотке тороидального мини-трансформатора. Ток со вторичной обмотки трансформатора попадет на преобразователь аналоговой информации в цифровую и затем в виде оцифрованного сигнала длительностью, измеряемой долями секунды, попадет на микропроцессор и затем в блок памяти. Если в этот момент будет нажата кнопка настройки, то блок памяти запомнит эту информацию, а если кнопка настройки не нажата, то микропроцессор и блок памяти начнут искать эту информацию среди ранее записанных в блоке памяти, и если информация не будет найдена, устройство в доли секунды отключит защищаемый участок. Чтобы исключить ложные срабатывания, необходимо периодически нажимать кнопку настройки, после чего по очереди включать и отключать все электроприемники, находящиеся в защищаемой зоне. Тем самым после отжатия кнопки “настройка” устройству буде придана функция “свой-чужой”. На “своих” устройство реагировать не будет. Но если под напряжение попадет человек или в случае нарушения изоляции в защищаемом участке появится ток утечки, устройство сработает и в доли секунды отключит питание. Кнопкой проверки работоспособности, как говорит само ее название, проверяется работоспособность устройства путем подключения к защищаемой зоне “чужой” нагрузки автоматически для всех возможных вариантов.The proposed device operates as follows. When any electric receiver (light bulb, refrigerator, iron, electric stove, electric shaver, hair dryer, etc.) is turned on in the protected zone through the toroidal mini-transformer, a transient current will flow at the moment of switching on, which will induce current in the secondary winding of the toroidal mini-transformer. The current from the secondary winding of the transformer will be transferred to the analog information to digital converter and then, in the form of a digitized signal, measured in fractions of a second, it will be transferred to the microprocessor and then to the memory unit. If at this moment the setup button is pressed, the memory unit will remember this information, and if the setting button is not pressed, the microprocessor and memory unit will begin to search for this information among previously recorded in the memory unit, and if the information is not found, the device in a split second disconnect the protected area. In order to exclude false alarms, it is necessary to periodically press the setup button, and then turn on and turn off all power receivers located in the protected zone in turn. Thus, after pressing the “settings” button, the device will be given the “friend or foe” function. The device will not respond to “their own”. But if a person gets under voltage, or in the event of insulation failure, a leakage current appears in the protected area, the device will work and turn off the power in a split second. The health check button, as its name says, checks the health of the device by connecting to the protected zone “foreign” load automatically for all possible options.

Claims (1)

Устройство защитного отключения, содержащее автоматический выключатель, отличающееся тем, что содержит расцепитель, реагирующий на цифровой сигнал, тороидальные мини-трансформаторы тока, число которых равно числу защищаемых проводов, вторичные обмотки которых присоединены к преобразователю аналоговой информации в цифровую, блок памяти с модулями памяти на микросхемах, микропроцессор, соединенный с преобразователем аналоговой информации в цифровую и с блоком памяти, зависимые и независимые источники питания микросхем, блок кнопки настройки и блок кнопки проверки работоспособности устройства.A residual current device containing a circuit breaker, characterized in that it contains a trip unit that responds to a digital signal, toroidal mini-current transformers, the number of which is equal to the number of protected wires, the secondary windings of which are connected to an analog information to digital converter, a memory unit with memory modules on microchips, a microprocessor connected to a converter of analog information into digital and with a memory block, dependent and independent power sources for microchips, a button block on settings and button block device health check.
RU2003120706/28A 2003-07-09 2003-07-09 Disconnecting protective device RU2247455C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003120706/28A RU2247455C1 (en) 2003-07-09 2003-07-09 Disconnecting protective device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003120706/28A RU2247455C1 (en) 2003-07-09 2003-07-09 Disconnecting protective device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003120706A RU2003120706A (en) 2005-01-10
RU2247455C1 true RU2247455C1 (en) 2005-02-27

Family

ID=34881528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003120706/28A RU2247455C1 (en) 2003-07-09 2003-07-09 Disconnecting protective device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2247455C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA016468B1 (en) * 2008-11-21 2012-05-30 Совместное Общество С Ограниченной Ответственностью "Евроавтоматика Фиф" Control device for consumption power in ac networks

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA016468B1 (en) * 2008-11-21 2012-05-30 Совместное Общество С Ограниченной Ответственностью "Евроавтоматика Фиф" Control device for consumption power in ac networks

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003120706A (en) 2005-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112262511B (en) Universal power distribution system for detecting and repairing electrical faults and construction method thereof
CA2157307C (en) Zero-sequence current suppressor
JP2020515228A (en) Real-time detection / recovery system in case of power line failure and its construction method
Bower et al. Investigation of ground-fault protection devices for photovoltaic power system applications
CN104937801A (en) An electrical protection device
Behnke et al. Secondary network distribution systems background and issues related to the interconnection of distributed resources
KR102058400B1 (en) Apparatus for discriminating instantaneous current in power grid line
RU2737951C1 (en) Electrical installation control and protection system
RU2247455C1 (en) Disconnecting protective device
Parise et al. The arc-fault circuit protection
US3515941A (en) Electrical leakage detector
KR101813673B1 (en) Short current reduction apparatus, and circuit breaker, cabinet panel and cable reel apparatus using thereof
RU2619777C2 (en) Device for protection of electrical consumers from overvoltage in single-phase ac networks
US3745415A (en) Circuit breaker panelboard with grounded neutral protection
RU2124794C1 (en) Device for protective disconnection in ac circuit with grounded neutral
KR20170042070A (en) Apparatus and method for preventing disaster caused by short-circuit in electric power systems
RU2300165C1 (en) Device for protecting persons against electric shock from ac distribution center
RU220124U1 (en) Residual current device with adjustable setpoint
Eryomina et al. To the problem of technogenic safety of electrical installations at the objects
West Grounding for emergency and standby power systems
RU2273936C1 (en) Protective disabling device
RU2172050C1 (en) Power network off-operation protective gear
SU815827A1 (en) Device for protective disconnection of electric equipment in electric network withinsulated neutral wire
KR20240076956A (en) Electrical safety connector with leakage current reduction function
RU30470U1 (en) Single phase residual current device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070710