УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ОБРЫВА НУЛЕВОГО ПРОВОДНИКА В ЭЛЕКТРОСЕТИ

Устройство контроля обрыва нулевого проводника в электросети, относится к области электротехники и может найти применение в селективной защите электроприборов и электрооборудования работающего от электросети ЭДС 220В.
Данное, устройство контроля обрыва нулевого проводника в электросети (полезная модель), аналогов (прототипа) не имеет и является дополнительным устройством защиты, в системе защиты автоматического выключателя.
Задача, устройство контроля обрыва нулевого проводника в электросети (полезная модель), защитить в момент обрыва нулевого проводника электрооборудования, электроприборы, как бытового, так и промышленного применения, работающего от ЭДС 220В.
Осуществляя контроль, обрыва нулевого проводника в трех фазных электроустановках ЭДС 380В, исключает присутствие разницы потенциала трех фаз ЭДС от 120-320В, в оставшейся линии нулевого проводника (N), проходящей через сопротивление нагрузок подключенных электрооборудования, электроприборов, работающих в линиях ЭДС 220В и приводя в действие систему защиты электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.
Более подробное раскрытие выше изложенного Фиг.3.
В результате использования полезной модели повышается надежная эксплуатация электрооборудования, электроприборов, как бытового, так и промышленного назначения, обширная область применения, в том числе и в промышленных электроустановках.
Вышеуказанный технический результат достигается, простатой исполнения с наименьшим количеством элементов схемы, используя новейшие электронные компоненты, работающие в широком диапазоне температур -85+90С, устройство стабильно работает при импульсных коммутационных помехах, как в фазе, так и в рабочем
нуле «N», а также устойчиво к изменению сопротивления проводника «РЕ» (заземления) до 100 Ом.
Сущность полезной модели поясняется фиг.1.
Устройство контроля обрыва нулевого проводника в электросети, состоящее из, первого резистора 1, порогового устройства 2, тиристора 4, резистора 3, катушку индуктивности электромагнитного расцепителя 8, диод 5, диод 6, диод 7.
Устройство контроля обрыва нулевого проводника в электросети работает следующим образом.
В результате замыкании нормально разомкнутого контакта автоматического выключателя нулевого проводника «N» с которым соединен первый вывод первого ограничительного резистора 1, начинает поступать нулевой потенциал «N», проходя через первый резистор 1 поступает на первый вывод порогового устройства 2, пороговое устройство 2 в этот момент находится в закрытом состоянии, сопротивление перехода порогового устройства 2 больше 50 мОм, второй вывод порогового устройства 2 соединен с первым выводом резистора 3 и входом управления тиристора 4, долее с контактов фаз полюсов автоматического выключателя Фа, Фв, Фс, подается соответственно на аноды диод 5, диод 6, диод 7, с катодов диод 5, диод 6, диод 7, соединенных в один узел с анодом тиристора 4, в этот момент тиристор 4 находится в закрытом состоянии.
С катода тиристора 4, на первый вывод катушка индуктивности электромагнитного расцепителя 8, и второй выводом резистора 3, второй вывод катушки индуктивности электромагнитного расцепителя 8, соединен с контактом «РЕ» автоматического выключателя, в этот момент магнитной индукции в катушке индуктивности электромагнитного расцепителя 8, не наводится.
В момент обрыва нулевого проводника на контактах «N» автоматического выключателя и соответственно на первом выводе резистора 1, появляется разница потенциалов трех фазного ЭДС 120-3 20В, в этот момент на выводе два резистора 1 и выводе один порогового устройства 2 появляется положительный или отрицательный период ЭДС, достигая порога ~120В пороговое устройство 2 открывается, что соответствует появлению ЭДС на втором выводе порогового устройства 2, на управляющем выводе тиристора 4 и первом выводе резистора 3.
В этот момент открывается тиристор 4 и сформированное фазное, напряжение Фа, Фв, Фс, диод 5, диод 6, диод 7, поступающее на анода тиристора 4, с анода тиристора 4 на катод тиристора 4 а так же на второй вывод резистора 3, первый вывод катушки индуктивности электромагнитного расцепителя 8, относительно контакта «РЕ» автоматического выключателя второго вывода катушки индуктивности электромагнитного расцепителя 8, в катушке индуктивности электромагнитного расцепителя 8, наводится магнитная индукция и происходит расцепление контактов Фа, Фв, Фс, «N», автоматического выключателя.
Расцепление контактов Фа, Фв, Фс, «N», полюсов автоматического выключателя, является выполнением, полезной моделью функции защиты электрооборудования, электроприборов, как бытового, так и промышленного назначения.
Сведения, раскрывающие сущность применения электронных компонентов и цепей устройства (полезной модели).
BR
Цепь резистора 1 и порогового устройства 2 в совокупности выполняет задачу контроля порога ЭДС потенциала рабочего нуля «N», при превышении порога V Фиг.2 в диапазоне ЭДС 120-130В, пороговое устройства 2 открывается, сопротивление перехода порогового устройства 2 в этот момент очень маленькое, не более 1 Ом.
В этот момент относительно цепи первого вывода резистора 3, перехода, вывод управления и катода тиристора 4, катушки индуктивности электромагнитного расцепителя 8, защитного проводника «РЕ» (заземления), происходит увеличение тока порогового устройства 2, для ограничения данного тока предназначен резистор 1, так же в статистическом режиме работы резистор 1, ограничивает по входу импульсы коммутационных помех.
Применение резистора 3, необходимо для гарантированной нормы на не отпирающий ток управления тиристора 4, что гарантирует стабильную работу тиристора 4 при импульсных коммутационных помехах в электросети.
Следовательно, резистора 1, пороговое устройства 2, резистор 3 в совокупности и выполняет функцию стабильной работы устройства при импульсных коммутационных помех, как в фазе, так и в рабочем нуле «N», электросети.
В данный момент на пороговое устройства 2 предоставляется только вольт ампирная характеристика Фиг.2, внутренняя схема пороговое устройства 2 не раскрывается, раскрытие данного порогового устройства 2 не возможно, так как порогового устройства 2 является электронным компонентов, схема собирается в одном корпусе и компания выпускающая данный электронный компонент внутреннюю схему не раскрывает.
Применение в качестве силового ключа тиристора 4, позволяет управлять катушки индуктивности электромагнитного расцепителя 8, без опасения пробоя перехода тиристора 4, так как максимально допустимый постоянный ток тиристора 4 в открытом состоянии равен 10 ампирам, а ток катушки индуктивности электромагнитного расцепителя 8, в рабочем режиме не более 1 ампира.
Сопротивление цепи резистора 1, порогового устройства 2 а так же перехода тиристора 4 анод - катод, очень велико и достигает свыше
50 мОм, согласно, новых правил ПУЭ и ПТЭЭП сопротивление изоляции между «РЕ» и «N» проводниками не менее 0,5 мОм, что допустимо применение данной полезно модели в электроустановках переменного тока до 1000В.
В место тиристора 4 также можно применить симистор, Российского производства.
Пояснение установки, устройства контроля обрыва нулевого проводника в электросети в автоматический выключатель типа ВА47-29.
В данный момент для установки устройство контроля обрыва нулевого проводника в электросети, применили автоматический выключатель типа ВА47-29, Сертификат соответствия №РОСС RU.0001.11ME86, Сертификат соответствия №РОСС CN.ME86.B00335.
Устройство устанавливается в двух полюсной или четырех полюсный автоматический выключатель в правую, в зависимости по кокой схеме в электроустановки необходимо его применение, (трехфазная, однофазная).
На место пластин искрогасителя устанавливается схема устройства, система контактная подвижная и неподвижная остается, удаляется тепловой расцепитель с типовой обмоткой электромагнитного расцепителя с гибкой переходной связью подвижного контакта.
Рядом с катушкой электромагнитного расцепителя высверливается проходное отверстие в левые секции полюсов 1, 2, 3, автоматического выключателя.
От переходного, гибкого, медного соединения обмотки электромагнитного расцепителя полюсов 1, 2, 3 левых секций, делается отвод, тонким, гибким, медным проводом в правую секцию и припаивается к устройству Фа, Фв, Фс, диод 5, диод 6, диод 7, Фиг.1, Фиг.3, Фиг.4.
Такой же отвод делается от первого вывода катушки индуктивности электромагнитного расцепителя 8 идущий на катод тиристора 4 и от подвижного контакта «N» правой секции идущий на первый вывод резистора 1, пороговой цепи устройства.
От неподвижного контакта «РЕ» Фиг.3, правой секции, оставшегося со стороны теплового расцепителя, (после его удаления), припаивается второй вывода катушки индуктивности электромагнитного расцепителя 8.
Пояснение расчета параметров катушка индуктивности электромагнитного расцепителя 8.
Катушка индуктивности электромагнитного расцепителя 8, наматывается провод марки ПЭВ1 d=.064-0.1 мм и количеством 1500-1700 витков.
Формула расчета количества витков:
W=U/(4,44*f*B*S)
Где:
U - ЭДС наведенное на катушке индуктивности, В.
F - Частота сети, Гц.
В - Индукция магнитного поля в стали магнитопровода, Тл.
2
S - Площадь сечения магнитопровода, М
Формула расчета индуктивности:
2
-8
L=μ*(1,256*W*S/1)*10
Где:
μ = магнитная проницаемость материала сердечника, Гн/м
W = число витков катушке индуктивности
2
S = площадь сечения магнитопровода, М
1 = длинна катушки, см