УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ
RESIDUAL CURRENT CIRCUIT BREAKER

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в электрооборудовании зданий.
Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является устройство защитного отключения, содержащее контактную группу из трех контактов, с исполнительным механизмом, механически связанным с реле, катушка которого подключена к обмотке, намотанной на кольцевом сердечнике, на котором также размещены две силовые обмотки, соединенные с силовыми контактами, а третий контакт соединяет через последовательно включенные кнопку и резистор разноименные входной и выходной выводы. Недостаток устройства состоит в недостаточной безопасности.
Целью изобретения является повышение безопасности. Поставленная цель достигается за счет того, что устройство снабжено дополнительно четвертой обмоткой, предназначенной для присоединения к ее выводам входа и выхода заземляющего проводника в противоположном по отношению к другим силовым обмоткам направлении.
На чертеже приведена структура устройства защитного отключения.
Два силовых контакта 1 и 2 и блокировочный контакт 3 образуют контактную группу, приводимую исполнительным механизмом 4, механически связанным с реле, катушка 5 которого подключена к обмотке 6. Последняя намотана на сердечнике 7, на котором также располагаются силовые обмотки 8 и 9 (фазная и нулевая). Контакт 3 включен в проверочную цепь, состоящую из кнопки 10 и резистора 11. Четвертая обмотка (защитного заземления) 12 также расположена на сердечнике 7, но встречно по отношению к предыдущей. Кроме того, на чертеже даны два элемента, которые иллюстрируют работу устройства и в его состав не входят. Это нагрузка 13 и человек 14, стоящий на земле. На чертеже также обозначено: N - нулевой проводник, L - фазный проводник, РЕ - заземляющий проводник, PEN - объединенный нулевой и заземляющий проводник. Такое объединение проводников РЕ и осуществляется со стороны сети (ввода).
Устройство работает следующим образом.
Оно предназначено для защиты человека от поражения электрическим током. В условиях нормальной эксплуатации PEN проводник не оборван со стороны сети (на чертеже показан обрыв). Нагрузка 13 подключена к сети, так как исполнительный механизм 4 замыкает силовые контакты 1 и 2. По проводникам и обмоткам 8, 9 протекает одинаковый ток. В катушке 5 и обмотке 6 ток отсутствует. При прикосновении человека 14, стоящего на земле, к фазному (L) проводу у нагрузки 13 ток в обмотке 9 будет больше, чем в обмотке 8. В обмотке 6 и катушке 5 реле появится ток, который приведет к срабатыванию реле 5 и, следовательно, исполнительного механизма 4. Контакты 1, 2, 3 разомкнутся под действием этого механизма. Человек не будет подвергнут дальнейшему действию электротока.
Работа устройства может быть опробована во включенном состоянии нажатием тестовой кнопки 10. При этом искусственно создается небаланс токов в обмотках 8 и 9, что приводит к отключению устройства.
Новое защитное свойство предлагаемого устройства проявляется в режиме обрыва на стороне сети объединенного защитно-нулевого провода (PEN) провода. Такой режим весьма возможен, особенно в сельской и дачной местности, где токоподвод осуществляется воздушной линией. Такой обрыв показан на чертеже. В этом режиме потенциал фазы (L) сети при включенной нагрузке выносится на заземляющий вывод. Этот вывод у розеток не закрыт. Кроме того, он подключается к корпусу электроприборов. То есть очень высока степень прикосновения, а следовательно, и вероятность поражения электротоком. Действительно в этом случае ток электропоражения протекает по обмоткам 8 и 9 встречно. И устройство не чувствительно к такому режиму электропоражения. Однако в предлагаемом устройстве включена дополнительная обмотка 12, что и обеспечивает защиту и в таком режиме. Вследствие этого и обеспечивается улучшение безопасности человека.
Источники информации
1. Рекомендации по проектированию, монтажу и эксплуатации зданий при применении устройств защитного отключения. М., Издание МЭИ, 2001, стр. 9, рис.3.2.